Visiona el programa de Pere Estupinyà “El cazador de cerebros” sobre el CERN (“A 7 metros del Big Bang”) y responde a las siguientes cuestiones:

• ¿Qué es el CERN? ¿Dónde se encuentra?

El Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Concilio Europeo para la Investigación Nuclear) es el mayor laboratorio de física del mundo, ubicado en Suiza y donde trabajan más de 3000 personas.

• ¿Qué porcentaje del universo conocemos?

Sólo un 5% pero los investigadores del CERN investigan sobre el 95% restante a diario.

• ¿Cuál es la utilidad del LHC?

Es un aparato gigante con el que reproducen lo que sucedió en el big bang

• ¿Cuál es la unidad fundamental de la materia? ¿En qué partículas se divide?

Átomo que se divide en protones, electrones, neutrones, mohones, fotones, etc.

• ¿Cuál ha sido el mayor éxito hasta la fecha del LHC?

Su gran descubrimiento sobre el Bosón de higgs y su demostración de que el modelo estándar era correcto.

• ¿Qué desafíos futuros esperan a los científicos del CERN?

La antimateria y la supersimetría, descubrir el Bosón de higgs e incluso descubrir

Universos paralelos.

• ¿Qué dos tipos de investigación conviven en el CERN? Pon un ejemplo de cada uno.

La investigación fundamental es la que desarrolla teorías y principios (parte teórica de la ciencia) sin embargo, la aplicada es la que busca aplicar los conocimientos de aplicación básica para desarrollarlos en la vida humana.

 

• ¿Quién es Fabiola Gianotti?

Es la primera y recién directora general del CERN y fue la que anunció el descubrimiento del Bosón de higgs

• ¿Qué partículas son impulsadas por el LHC y chocan para generar subpartículas que son posteriormente estudiadas en el CERN?

Aceleran protones a prácticamente la velocidad de la luz, con el impacto forman partículas mucho más diminutas que pueden ser paralizadas y estudiadas.

• ¿Qué dos tipos de físicos trabajan en el CERN y qué hace cada uno?

Los físicos teóricos que creaban las teorías y los físicos experimentales, quienes las probaban.

• ¿Qué gran descubrimiento relacionado con Internet se descubrió en el CERN?

World Wide Web

• ¿Para qué sirve la Fábrica de Antimateria del CERN?

Para crear antimateria y mantenerla durante varios momentos para poder estudiarla

• ¿Cuál es el problema que presentan la materia y la antimateria?

Que no se pueden mantener en las mismas condiciones durante mucho tiempo es decir cambian cada nanosegundos y se transforman por lo tanto hay que estabilizarlas para poder estudiarlas.

• ¿Cuál es la nueva gran investigación que se desarrolla en el CERN actualmente?

la desaceleración de los protones

• ¿Qué es lo que afirman las teorías de la supersimetría?

Los objetos básicos de la teoría no serían partículas puntuales sino objetos unidimensionales extendidos (en las cinco teorías de cuerdas convencionales estos objetos eran unidimensionales o "cuerdas"; actualmente en la teoría-M se admiten también de dimensión superior o "p-branas"). Esto renormaliza algunos infinitos de los cálculos perturbativos.
El espacio-tiempo en el que se mueven las cuerdas y p-branas de la teoría no sería el espacio-tiempo ordinario de 4 dimensiones sino un espacio de tipo Kaluza-Klein, en el que a las cuatro dimensiones convencionales se añaden 6 dimensiones compactificadas en forma de variedad de Calabi-Yau. Por tanto convencionalmente en la teoría de cuerdas existe 1 dimensión temporal, 3 dimensiones espaciales ordinarias y 7 dimensiones compactificadas e inobservables en la práctica.

• ¿Qué tres dimensiones se originaron en el Big Bang y recuerda Pere al estar en el CERN bajo tierra?

La altura, la longitud y la profundidad

-          ¿Dónde se forman las estrellas?

En las nebulosas.

-          ¿En qué se diferencia una nebulosa de una estrella?

Las nebulosas además de hidrógeno y helio contienen elementos químicos pesados en forma de polvo cósmico y gran cantidad de compuestos orgánicos. Además pueden ser brillantes u oscuras mientras que las estrellas solo son brillantes. Otro motivo es la variabilidad de colores en las nebulosas de la cual carecen las estrellas.

-          ¿Cómo se origina y evoluciona una estrella gigante o azul?

Cuando la protoestrella se está convirtiendo en estrella gigante se consume demasiado hidrógeno lo que provoca que se libere mayor cantidad de energía. por estos hechos la luz que emite es más intensa y azulada.

-          ¿Qué elementos químicos se forman en cada una de las capas del núcleo de una supergigante roja comenzando desde el interior al exterior?

Fe, Si, Mg, Ne, O, C, He y H

-          ¿Cuáles son las condiciones que ha de presentar un planeta en el que pueda existir algún tipo de vida, tal como la conocemos?

-Encontrarse en la zona de habitabilidad galáctica y a una distancia adecuada de la estrella dentro de su zona de habitabilidad. En el caso de que estuviese más cerca la temperatura transformaría el agua en vapor y si estuviera más lejos el agua se mantendría el agua en estado sólido constantemente

-Poseer una masa con la cual la gravedad fuese suficiente para generar una atmósfera que pudiese retener los gases necesarios para la aparición de la vida.

-La dinámica interna de la tierra debe presentar placas tectónicas puesto que son las responsables de la actividad volcánica, para que esta reponga el CO2 lo que generará un efecto invernadero que mantenga una temperatura adecuada para la vida.

-          ¿De qué maneras ha explorado el ser humano el espacio?

A través de los viajes espaciales, los transbordadores, las sondas espaciales, los satélites artificiales y los telescopios.

-          ¿Cuáles son los elementos que conforman el Sistema Solar?

Sol, planetas(con sus correspondientes lunas o satelites), Planetas enanos y plutoides, Cuerpos pequeños del sistema solar, Cinturon principal de asteroides, cinturon de kuiper y la  nube de Oort.

-Planetas: son astros que orbitan alrededor del Sol, poseen una masa suficiente para que su propia gravedad les permita tener una forma casi redonda. La mayoría poseen uno o varios satélites o lunas que orbitan a su alrededor, se pueden dividir en dos grupos:

-Planetas interiores o rocosos: Son los que están más próximos al Sol y son rocosos y densos, también llamados telúricos. Este grupo incluye Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Estos, se formaron por los impactos planetesimales junto con el calor desprendido por la desintegración de elementos radiactivos, los cuales mantuvieron a los planetas en estado de fusión lo que permitió la diferenciación por densidades: los elementos pesados se hundieron hacia el centro y formaron el núcleo, sobre el cual se situaron otros materiales menos densos y así se formó el manto. Los más ligeros se fueron enfriando para formar la corteza.

-Mercurio: solo es visible al alba u ocaso, muy cerca del Sol. Sus días son muy calurosos y sus noches muy frías. Se parece a la luna y tiene la superficie cubierta de cráteres por impactos de meteoritos.Carece de atmósfera y de agua por lo que carece de procesos erosivos.

                         

-Venus: es visible al amanecer o atardecer. Es un planeta que gira en sentido contrario a la rotación de la Tierra. Ha tenido actividad volcánica reciente, su densa atmósfera de CO2 y nubes corrosivas de ácido sulfúrico que generan un potente efecto invernadero son causa de su elevada temperatura.

-La Tierra: tiene actividad volcánica y, vista desde el exterior, es de color azul por su gran cantidad de agua. La atmósfera filtra la radiación solar nociva. Sus gases generan efecto invernadero que junto con su posición, ni muy cerca ni muy lejos del sol, mantienen una temperatura suave. Estas condiciones peculiares más la presencia de agua líquida han propiciado la aparición de la vida.

-Marte: el óxido de hierro le da el característico color rojo al planeta. Su atmósfera es muy ligera, tiene hielo en los polos y profundos cañones así como valles en su superficie.

-Planetas exteriores o gaseosos: son planetas gigantes, ya que todos ellos poseen grandes envolturas gaseosas y, en su interior, se constituye por un núcleo interno rocoso.este grupo está formado por Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.

-Júpiter: Es el planeta más grande del sistema solar. Es de naturaleza gaseosa y posee anillos tenues. En su órbita le acompaña un conjunto  de asteroides llamados troyanos. En su atmósfera se aprecian bandas de nubes de distintas tonalidades donde se generan vientos de más de 600 km/h y ciclones como la Gran Mancha Roja, un gigantesco y enigmático torbellino mayor que la tierra.

-Saturno: Es el segundo planeta más grande y su composición es similar a la de Júpiter, aunque menos denso( flotaría en el agua). Los vientos pueden ser aún más fuerte y alcanzar los 1300 km/h. Lo más característico son los miles de anillos que giran a su alrededor, visibles desde la tierra. Están formados por una delgada capa de fragmentos de roca, polvo y hielo.

-Urano: Posee un tenue sistema de anillos. Tiene un núcleo sólido y frío. Gira “tumbado”, tal vez a causa del impacto con un antiguo planeta en fase de formación, y en sentido contrario al de la rotación de la Tierra. Su superficie es de color verdoso a causa de las nubes de metano.

-Neptuno: Posee una tenue sistema de anillos y su tamaño y composición son similares a los de Urano, pero su núcleo es caliente. El calor que se desprende genera vientos huracanados en suatmósfera y gigantescos torbellinos, parecidos a los de Júpiter. Su superficie es de color azulado, a causa de las nubes de metano, con estrías blancas y manchas tenues correspondientes a los ciclones.

-Planetas Enanos : Son también cuerpos celestes que orbitan alrededor del sol y poseen una masa suficiente para que su propia gravedad  les permita tener una forma casi redonda; pero tienen otros cuerpos en su órbitas, es decir, no son cuerpos dominantes en su entorno y no son satélites. Los planetas enanos describen órbitas alrededor del sol muy elípticas e inclinadas. En este grupo se encuentra Ceres.

-Plutoides: Son los planetas enanos similares a plutón, que tienen de diámetro aproximado de unos 800 km. Forman parte de los objetos transneptunianos, ya que están más allá de la órbita de Neptuno, en el cinturón de kuiper o en la nube de Oort; entre ellos se encuentran Eris, Makemake y Haumea.estos son planetas enanos con caracteristicas parecidas a las de plutón.

-Cuerpos pequeños del Sistema Solar: En este grupo se incluyen todos los demás cuerpos celestes, como lo satélites que orbitan alrededor de los planetas; y los cometas y los asteroides, que orbitan alrededor el sol y se encuentran en las órbitas de Marte y Júpiter.

-Cinturón de Kuiper: Es el segundo cinturón de asteroides, situado más allá de la órbita de Neptuno.

-Nube de Oort: Es una gigantesca burbuja que se encuentra en los confines del Sistema Solar, donde se acumulan fragmentos de hielo, moléculas orgánicas y polvo cósmico residuales del proceso de su formación, que son materiales a partir de los cuales se forman los núcleos de los cometas. La influencia gravitatoria de una estrella cercana puede provocar que alguno de estos núcleos se precipite hacia el Sistema Solar. En su trayectoria describe una órbita muy elíptica y alargada, que puede llegar a cruzarse con las órbitas de los planetas o sus satélites y colisionar con ellos. Mientras se desplazan son invisibles, pero a medida que se acercan al sol se convierten en unos de los cuerpos celestes mas hermosos que se pueden contemplar, ya que el calor del Sol vaporiza su núcleo helado, de donde salen chorros de gas y polco que dejan una estela y dan lugar a su larga y espectacular cola, que puede medir millones de kilómetros.

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Con el texto base que hemos trabajado en clase tenéis que realizar una entrada en vuestros blogs en la que incluyáis lo siguiente:

- Un resumen de 5-10 líneas de los dos apartados ("¿Por qué brillan las estrellas?" y "¿Estamos solos en el Universo?").

Antes del Big bang toda la materia estaba confinada en un punto el cual hasta el momento ha sido imposible de estudiar, cómo esté millones de incógnitas se ciernen alrededor del pasado del universo. una de ellas es el porqué brillan las estrellas hasta la 3º década del siglo XX nadie sabia el porque brillaban pero resulta ser que se debe a que 2 átomos de hidrógeno se comprimen tanto a tantísima presión que los dos núcleos de hidrógeno se fusionan dando lugar a 1 de oxígeno. cuando el hidrógeno se termina se continua repitiendo el proceso con otros elementos helio+ helio= otro elemento y así.

En 1892 Francis Galton publicó un metodo de comunicación con los marcianos. desde ese momento ha habido millones de teorias sobre vida en otros planetas y formas sobre com9o comunicarse con estos seres. en los proximos 20 años se necesitará inventar un telescopio que detecte la presencia de sustancias como la clorofila, bioindicadores,ect. para poder descubrir si existe vida en otro planeta y poder anunciar el mayor descubrimie4nto del ser humano: QUE LA VIDA EXTRATERRESTRE EXISTE.

- Las 10 palabras clave que encontréis en el texto

observación, estrellas, astronomía, marcianos, via lactea, big bang, supernova, sol y energía

- La respuesta a las siguientes cuestiones:

     *¿Qué es lo que sabemos que ocurrió y lo que desconocemos del Big Bang?

Sabemos que toda la materia que actualmente conforma el universo estaba concentrada en un mismo punto del cual desconocemos sus características

     *¿En qué consiste la fusión nuclear que ocurre en las estrellas?

Dos átomos de hidrógeno se comprimen con tanta potencia y presión hasta que dos núcleos de hidrógeno se fusionan convirtiéndose en un átomo de helio. Cuando esto ocurre, se produce la mayor liberación de energía imaginable.

     *¿Podría haber ocurrido fusión nuclear en Júpiter si éste hubiera sido 90 veces mayor de su tamaño actual? ¿Por qué?

Sí puesto que la gravedad y densidad hubiesen sido tan grandes que en lugar de un planeta, Júpiter hubiese sido una estrella.

  *¿Por qué afirma Pere Estupinya que "la nucleosíntesis estelar es el verdadero origen de todos los átomos que en este momento constituyen tu cuerpo"? ¿En qué consiste ese proceso? Explícalo de forma que tu abuela pudiera entenderlo, en 5 líneas.

Puesto que todos los componentes de nuestro organismo han sido creados a partir de la fusión de los núcleos de dos átomos de otro elemento ahora forman parte de nuestro organismo, por ejemplo, dos núcleos de hidrógeno se compactan para formar un átomo de helio.  Pero como sabemos, este proceso solo ocurre en el interior de las estrellas en cambio, cuando a esta se le termina el combustible nuclear, se convierte en una enana blanca y durante ese proceso expulsa sus capas externas las cuales contienen los componentes que forman nuestro organismo.

  *¿Cuándo y cómo se formó el Sistema Solar?

Se formó hace 4 600 millones de años, donde una gran nube empezó a colapsar y concentrar materiales hasta formar una nebulosa protosolar que acumuló hidrógeno en lo que hoy es nuestro Sol; así se empezó a formar un disco protoplanetario iniciando una serie de acreciones, expulsiones y movimientos de órbita que constituyeron unas masas de dimensiones y composición diferentes a las iniciales. Lo que dio lugar a los planetas del Sistema Solar.

     *¿Cómo se supone que ha de ser la vida que podría encontrarse en Marte? ¿Dónde la hemos de buscar?

Debería de ser microscópica y habitaría en el subsuelo.

    *¿Cuál es el método que se emplea para intentar detectar un planeta que se encuentra a muchos años luz de La Tierra?

Consiste en observar la luz de la estrella alrededor de la que gira y cuando se detecta que la intensidad de luz que llega a nuestra vista tiene una leve variación durante unos momentos podría indicar que un planeta pasó por delante de él; y si esto ocurre de manera periódica y regular durante bastante tiempo, se puede confirmar que es un planeta y el tiempo de su órbita.

Preguntas para el examen

¿Cuál es la causa de que la superficie de Neptuno sea de un color azulado?
Esto se debe a que en la atmósfera de Neptuno se forman nubes de metano las cuales le dan ese color a la atmósfera color.

¿Qué tres diferentes futuros se esperan para el universo? ¿En qué consiste cada uno?
El Big chill consiste en una muerte del universo lenta y fría en medio de la oscuridad absoluta, el
Big crunch es donde la atracción gravitatoria genera un proceso inverso y el universo se contrae y en el Big rip el universo se desgarraría en cuestión de segundos.

Holaa chic@s,

Este blog es un blog científico en el cual presentaremos todos nuestros trabajos de este curso de la materia optativa de cultura científica.

-Ester y Andrea.