1. Modelo teórico del origen del universo

Modelo teórico del origen del universo

Actividad 1. Modelo teórico del origen del universo

Objetivo

  • Identificar cómo se midió la temperatura del Universo en sus orígenes.
  • Identificar la interacción entre las diferentes partículas que hay en el universo.
  • Identificar qué elementos químicos se formaron en los primeros cuatro minutos de la creación del universo.

Forma de trabajo 

  •  Individual

Producto

  • Cuestionario

Recursos

  • Lecturas

Indicaciones

El estudiante:

  1. Leerá el archivo Origen de la componente azimutal para identificar el origen del campo eléctrico de un electrón o protón en movimiento. Ese campo eléctrico es lo que Jansky define como ruido estático cósmico (que no viene de la tierra).
  2. Leerá los siguientes textos:

  3. Prestará atención en los siguientes aspectos:
          • Jansky en 1932 creyó que el ruido cósmico provenía del sol. Sin embargo, en 1933 Jansky hace observaciones durante muchos meses del año y concluye que la radiación NO proviene del sol, sino que proviene del centro de nuestra galaxia. Nota que estas son las primeras detecciones de ruido cósmico (inicio de la radio astronomía).
          • Observará que la temperatura de antena se refiere a la intensidad de la señal detectada por la antena (unidireccional).
          • Identificará la diferencia entre cómo  ilumina un foco (isotrópica) y una lámpara de mano (unidireccional).
          • Observará que Penzias y Wilson explican parte de la radiación cósmica detectada, pero ellos indican que no saben el origen de la parte restante que detectan. Esta parte restante no depende de la hora del día ni del día de la semana, ni del mes del año y tampoco depende de la dirección o el lugar en donde se apunta la antena unidireccional en la bóveda celeste.
          • Identificará que la materia se puede transformar en energía y viceversa.
          • Prestará atención en los siguientes aspectos de la lectura Los Primeros Tres Minutos: Capítulo V
              • En el tiempo 0.01 segundos (al inicio del universo), la temperatura es de 1 millón de millones (1000,000,000,000) de grados centígrados (Kelvin).
              • Existen en ese momento electrones, antielectrones, protones, antiprotones, neutrones y antineutrones (libres). No existe ningún átomo todavía.
              • Cómo un neutrón se convierte en protón y viceversa.
              • La densidad es muy alta. 
              • El universo se expande (se va creando el espacio x,y, z, y aumenta la cuarta dimensión que es el tiempo, t).
              • Al expandirse el universo, la temperatura y la densidad disminuyen (el universo se va enfriando).
              • Al bajar la temperatura, un protón puede capturar a un electrón y es el inicio de la formación del átomo de hidrógeno.
              • La formación del núcleo de un átomo de helio se da cuando se juntan dos protones y dos neutrones.
              • En términos generales, el universo en esta época se conforma aproximadamente por 76% de átomos de hidrógeno, 23% de átomos de helio y 0.0000000001 de átomos de litio. (Ver archivo: Big Bang Nucleosynthesis )
              • El universo continúa expandiéndose y, por lo tanto, continúa enfriándose, lo que significa que ya no habrá formación de átomos más pesados que el helio (y litio).
  4. Comprobará sus conocimientos al realizar el cuestionario. Después verificará sus respuestas con los resultados que se encuentran en la "hoja de soluciones".