L'origen de l'univers
Cada nit, la llum que arriba als teus ulls des d'una estrella en va sortir fa anys, segles o milions d'anys: observar el cel és observar el passat. La cosmologia és la branca de la ciència que reconstrueix, a partir d'aquesta llum, l'origen i l'evolució de l'univers.
El model del Big Bang
En mesurar la llum emesa per galàxies llunyanes, els astrònoms van observar sistemàticament que les seves línies espectrals estaven desplaçades cap al roig, i que com més lluny era una galàxia, més gran era aquest desplaçament: totes semblaven allunyar-se de nosaltres a velocitats enormes. Per què se separen gairebé totes les galàxies entre si en lloc de moure's de manera aleatòria?
Explica en què consisteix la teoria del Big Bang i indica fa quant de temps, aproximadament, se situa l'origen de l'univers.
Explica en què consisteix la teoria del Big Bang i indica fa quant de temps, aproximadament, se situa l'origen de l'univers.
Cita dues evidències que donen suport a la teoria del Big Bang i explica breument cadascuna.
Cita dues evidències que donen suport a la teoria del Big Bang i explica breument cadascuna.
L'expansió de l'univers: llei de Hubble i desplaçament cap al roig
Hubble va observar que la llum de les galàxies llunyanes es desplaça cap al vermell. Explica què és el desplaçament cap al vermell i quina conclusió sobre l'univers es…
Hubble va observar que la llum de les galàxies llunyanes es desplaça cap al vermell. Explica què és el desplaçament cap al vermell i quina conclusió sobre l'univers es dedueix d'aquesta observació.
Un company de classe afirma: «Com que des de la Terra observem que gairebé totes les galàxies s'allunyen de nosaltres en qualsevol direcció, la Via Làctia ha d'ocupar el…
Un company de classe afirma: «Com que des de la Terra observem que gairebé totes les galàxies s'allunyen de nosaltres en qualsevol direcció, la Via Làctia ha d'ocupar el centre físic exacte de l'univers on va tenir lloc el Big Bang».
- a) Recolza't en l'analogia de la superfície d'un globus amb punts dibuixats que s'infla per rebatre la seva afirmació: dedueix què observaria un astrònom situat en qualsevol de les altres galàxies.
- b) Identifica una limitació important d'aquesta analogia: explica per què situar el Big Bang al «centre interior buit» del globus és un error conceptual sobre l'expansió de l'espai.
Formació de galàxies, estrelles i elements químics
Descriu les etapes principals de la formació del sistema solar a partir d'una nebulosa: col·lapse del núvol de gas i pols, formació del Sol al centre i disc…
Descriu les etapes principals de la formació del sistema solar a partir d'una nebulosa: col·lapse del núvol de gas i pols, formació del Sol al centre i disc protoplanetari.
El divulgador Carl Sagan va popularitzar la frase «som pols d'estrelles». Analitza la procedència dels àtoms del teu cos a partir d'aquestes dades: l'hidrogen representa…
El divulgador Carl Sagan va popularitzar la frase «som pols d'estrelles». Analitza la procedència dels àtoms del teu cos a partir d'aquestes dades: l'hidrogen representa al voltant del $62\,\%$ del total d'àtoms, l'oxigen el $24\,\%$, el carboni el $12\,\%$ i el ferro un $0,001\,\%$ (essencial en l'hemoglobina per transportar oxigen).
- a) Justifica per què el carboni, l'oxigen i el ferro es van haver de formar a l'interior o en la mort d'estrelles prèvies i no durant el Big Bang.
- b) Dedueix per què al voltant de les estrelles de primera generació (Població III, formades poc després del Big Bang únicament per hidrogen i heli) era impossible que existissin planetes rocosos amb vida com la nostra.
Les proves observacionals del Big Bang
Què és la radiació de fons de microones? Explica per què la seva detecció es considera una prova clau del Big Bang.
Què és la radiació de fons de microones? Explica per què la seva detecció es considera una prova clau del Big Bang.
Cronologia còsmica
Observa la línia del temps de l'univers (no està a escala): les lletres A, B, C i D assenyalen quatre esdeveniments — Big Bang, formació del Sol, formació de la Terra i…
Observa la línia del temps de l'univers (no està a escala): les lletres A, B, C i D assenyalen quatre esdeveniments — Big Bang, formació del Sol, formació de la Terra i aparició de la vida — sense indicar quin és quin. Identifica quin esdeveniment correspon a cada lletra, ordena'ls de més antic a més recent i indica fa quant de temps va passar cadascun, aproximadament.
En el «calendari còsmic», els $13\,800$ milions d'anys de l'univers es condensen en un sol any de 365 dies (l'1 de gener a les 00:00 h és el Big Bang i el 31 de desembre…
En el «calendari còsmic», els $13\,800$ milions d'anys de l'univers es condensen en un sol any de 365 dies (l'1 de gener a les 00:00 h és el Big Bang i el 31 de desembre a les 24:00 h és el moment present).
- a) Calcula en quina data aproximada (mes i dia) es va formar la Terra (fa $4\,600$ milions d'anys) i en quina data i hora aproximades va aparèixer el gènere humà (Homo, fa uns $2,8$ milions d'anys). Mostra els càlculs.
- b) En vista d'aquests resultats, rebat l'argument antropocèntric que l'univers existeix amb el propòsit principal d'albergar l'espècie humana, comparant la fracció temporal que ocupa la nostra existència respecte a la del cosmos.
Torna al principi: Si mirar lluny és mirar al passat, la llum més llunyana i antiga que podem observar és la radiació de fons de microones, que ens mostra com era l'univers només 380 000 anys després del Big Bang.