TEMA 1

1. En un lugar del universo…

*Ideas sobre el universo

A lo largo de la historia

1. Geocentrismo (Ptolomeo) – La Tierra era el centro del universo, y en torno a ella girarían el Sol, la Luna y las estrellas.

Antropocentrismo – Ideas que situaban a la especie humana en el centro del universo: para ella habría sido creada la Tierra y todo lo que le rodea.

2. Heliocentrismo (Copérnico/Galileo) – No era la Tierra el centro del universo: ese lugar le correspondía al Sol.

3. Nuevos descubrimientos:

– El universo es enorme

– Descubrimiento del tiempo profundo

– Evolución biológica – Darwin

2. Una nueva estructura para el sistema solar

Definición de planeta: cuerpo que orbita en torno a una estrella, cuya masa es lo suficientemente grande como para tener forma casi esférica y haber despejado los alrededores de su órbita.

Planetas enanos: son los que no cumplen alguna de estas características.

Composición del sistema solar:

– Sol: es una estrella de tamaño medio. Es una esfera de gases incandescentes (hidrógeno y helio) y debe su energía a las reacciones termonucleares que se producen en su núcleo. El Sol gira en torno a su eje.

– Planetas:

* Interiores: Mercurio, Venus, Tierra y Marte. Son planetas rocosos y pequeños que se encuentran cercanos al Sol. Su atmósfera es gaseosa poco extensa.

* Exteriores: Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno. Son planetas de gran tamaño, su superficie no es rocosa y se encuentran en estado gaseoso y líquido.

– Planetas enanos: cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y tienen una masa lo suficientemente grande para adoptar una forma casi esférica pero no para hacer barrido de su órbita. Incluyen Ceres, Plutón y Eris.

– Satélites: cuerpos celestes que orbitan alrededor de planetas. Todos los planetas tienen satélites, excepto Mercurio y Venus.

– Cuerpos menores del sistema solar:

* Asteroides: cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol. Se concentran entre la órbita de Marte y Júpiter y entre la órbita de Júpiter y Saturno.

* Cometas: cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y que orbitan más allá de Neptuno, en el cinturón de Kuiper y están compuestos por hielo y por polvo.

3. Formación del sistema solar – Teoría planetesimal (Kant-Laplace)

– Condiciones teoría científica:

* Debe basarse en hechos.

* Debe explicar los hechos.

* Debe ser refutable.

– Características del sistema solar:

* El Sol y los planetas giran en el mismo sentido.

* Las órbitas de todos los planetas son elipses.

* Las órbitas de todos los planetas se sitúan aproximadamente en el mismo plano (eclíptica)

* Los planetas interiores son pequeños y densos, mientras que los exteriores son grandes y ligeros.

* Todos los cuerpos celestes que son rocosos tienen numerosos cráteres de impacto.

– Teoría planetesimal:

· El Sol y todos los planetas giran en el mismo sentido

· Las órbitas de todos los planetas son elipses

· Las órbitas de todos los planetas se sitúan en el mismo plano

· Los planetas interiores son pequeños y densos y los exteriores grandes y ligeros

– Formación del sistema solar:

1. Nebulosa inicial. Hace unos 4600 millones de años una nebulosa giratoria de polvo y gas, cuyas dimensiones eran superables al sistema solar, comenzó a concentrarse.

2. Colapso gravitatorio, la concentración o colapso gravitatorio formó una gran masa central y un disco giratorio en torno a ella.

3. Formación del protosol. La colisión en la masa central liberó gran cantidad de calor, comenzó la fusión nuclear del hidrógeno, lo que marcará el nacimiento de una estrella, el protosol, en el interior de la nebulosa.

4. Formación de planetesimales. Las partículas de polvo y gas que formaban el disco giratorio en torno al protosol siguieron un proceso de agrupación. Así se formaron gránulos de algunos milímetros de cuyas colisiones y fusiones se originaron cuerpos mayores, los planetesimales con tamaño entre algunos centenares de metros y kilómetros.

5. Formación de protoplanetas. Las colisiones de los planetesimales y su unión, acreción, originarían los planetas primitivos o protoplanetas.

6. Barrido de la órbita. En virtud de este proceso de acreción, cada protoplaneta fue despejando su zona orbital de planetesimales.

5. Más allá del sistema solar

– Estructura del universo:

Estrellas (Sol) – Galaxias (Vía Láctea) – Grupos (Grupo Local) – Cúmulos (Canevenatici) – Supercúmulos (Virgo) – Hojas y filamentos

– Evolución estelar

1. Contracción nebulosa y formación protoestrella

2. Encendido: reacciones termonucleares (H + H – He)

3. Gigante roja He + He – C

a) Estrella pequeña – consume helio – se produce una enana blanca

b) Estrella masiva – supernova (una estrella más masiva que el Sol, tras la fase de gigante roja, concluye su vida con una explosión)

6. Cómo empezó todo

– Ley de Hubble:

* El universo se encuentra en expansión – desplazamiento al rojo

* La velocidad de alejamiento es proporcional a la distancia

– Efecto Doppler: variación de la longitud de onda emitida o recibida por objetos en movimiento.

– Radiación cósmica de fondo

* Big Bang: teoría sobre el origen del universo a partir de una gran explosión. Las ideas básicas de esta teoría son:

1. Tiempo cero: toda la masa y toda la energía concentrados en un punto hace 13700 millones de años.

2. Inflación: gran explosión, expansión de la materia en forma de partículas subatómicas y radiación primordial.

3. Formación de hidrógeno y helio.

4. Formación de galaxias y estrellas.

5. Formación de elementos pesados en el interior de las estrellas.

– ¿Hacia dónde va el universo?

Densidad universo > densidad crítica – universo cerrado (Big Crunch)

Densidad universo < densidad crítica – universo abierto

Densidad universo = densidad crítica – universo abierto y plano

TEMA 2

1. El largo camino hacia el evolucionismo

Fijismo (teoría científica que dice que las especies no han sufrido cambios)

Hasta el siglo XIX la mayoría de las personas estaban convencidas de que todas las especies habían sido creadas tal y como las vemos hoy. Las especies serían, por tanto, inmutables. Es lo que se conoce como fijismo (Linneo y Cuvier).

Panorama cultural y científico del siglo XIX:

1. Visión antropocéntrica del mundo.

2. Idea de la edad de la Tierra de 6000 años de antigüedad.

3. Falsas evidencias del sentido común.

Lamarckismo (los seres vivos experimentaban cambios por el tiempo)

Siglo XIX.

Lamarck consideraba que los seres vivos tenían una tendencia natural hacia la complejidad y el progreso. La consecuencia de esta tendencia sería la transformación de las especies, por esta razón su teoría se denomina lamarckismo. Las ideas básicas del lamarckismo son:

– Cambios ambientales (cambios de hábitos de los seres vivos)

– Los hábitos originan cambios en los seres vivos – ley del uso y del desuso (si un órgano se utiliza, se desarrolla mientras que se atrofiará si no se usa)

– Los cambios adquiridos se heredan – error

Teoría de los caracteres adquiridos: error. Las modificaciones corporales adquiridas por un individuo a lo largo de la vida no se transmiten por la descendencia.

¿Qué heredan los hijos?

El origen de cualquier persona está en la célula huevo que se forma por la unión de un espermatozoide y un óvulo, por lo que toda información biológica debe estar encerrada en esos gametos. La información hereditaria está registrada en el ADN (genotipo), pero las características que tengamos dependerán de las interacciones entre el genotipo y las condiciones observables (fenotipo).

2. La revolución darwiniana

a) Antecedentes:

– Influencias familiares sobre ideas evolucionistas (resaltar relación ambiente familiar y social en el desarrollo de talentos científicos).

– El viaje en el Beagle durante 5 años alrededor del mundo. Desarrollo de la teoría a partir de observaciones sistemáticas y reflexiones.

– Desarrollo simultáneo de las mismas ideas pero de forma independiente por Wallace.

b) Teoría evolución de Darwin (El origen de las especies por selección natural 1859)

– Nacen más individuos que los que pueden sobrevivir. Los recursos del medio son limitados.

– Existen variaciones entre los individuos que son heredables.

– Se produce una selección natural de los mejor dotados.

– La población cambia gradualmente a transmitirse sólo las variantes ventajosas.

c) Selección natural y adaptación:

Selección natural (para subrayar las analogías y diferencias entre proceso) – selección artificial (realizada por los criadores dedicados a la mejora de animales)

Según Lamarck el medio induce cambios en el organismo. La evolución es finalista. Se puede predecir.

Según Darwin el medio solo ‘elige’ entre las opciones más ventajosas. No es algo inducido por el medio sino seleccionado por el medio. El final nunca está decidido previamente.

d) La naturaleza tiene criterios de cambio