Srta. MarĂa BelĂŠn Alvarado Mora
ORIGEN Y EVOLUCION DE LA VIDA ORIGEN Y EVOLUCION DEL UNIVERSO EDAD DE LA TIERRA Las divisiones de la escala de tiempos geológicos resultante se basan, en primer lugar, en las variaciones de las formas fósiles encontradas en los estratos sucesivos. Sin embargo, los primeros 4.000 a 600 millones de años de la corteza terrestre están registrados en rocas que no contienen casi ningún fósil, es decir, sólo existen fósiles adecuados de los últimos 600 millones de años. Los científicos dividen la extensa existencia de la Tierra en dos grandes divisiones de tiempo: el precámbrico (que incluye los eones arcaicos y proterozoico) y el fanerozoico, que comienza en el cámbrico y llega hasta la época actual.El descubrimiento de la radiactividad permitió a los geólogos del siglo XX idear métodos de datación nuevos, pudiendo así asignar edades absolutas, en millones de años, a las divisiones de la escala de tiempos.
TEORIA DEL BIG BANG También llamada “La Gran Explosión”, más conocida sobre el origen del universo se centra en un cataclismo cósmico sin igual en la historia: el BIG BANG. Esta teoría surgió de la observación del alejamiento a gran velocidad de otras galaxias respecto a la nuestra en todas direcciones, como si hubieran sido repelidas Autor: Edwin Hubble – Alexander Friedman por una antigua fuerza Contrapone: Fred Hoyle explosiva. Antes del big bang, según los científicos, la inmensidad del universo observable, incluida toda su materia y radiación, estaba comprimida en una masa densa y caliente a tan solo unos pocos milímetros de distancia. Este estado casi incomprensible se especula que existió tan sólo una fracción del primer segundo de tiempo. Los defensores del big bang sugieren que hace unos 10.000 o 20.000 millones de años, una onda expansiva masiva permitió que toda la energía y materia conocidas del universo (incluso el espacio y el tiempo) surgieran a partir de algún tipo de energía desconocido.
Srta. María Belén Alvarado Mora
La teoría mantiene que, en un instante (una trillonésima parte de un segundo) tras el big bang, el universo se expandió con una velocidad incomprensible desde su origen del tamaño de un guijarro a un alcance astronómico. La expansión aparentemente ha continuado, pero mucho más despacio, durante los siguientes miles de millones de años. Los científicos no pueden saber con exactitud el modo en que el universo evolucionó tras el big bang. Muchos creen que, a medida que transcurría el tiempo y la materia se enfriaba, comenzaron a formarse tipos de átomos más diversos, y que estos finalmente se condensaron en las estrellas y galaxias de nuestro universo presente. Orígenes de la teoría.- Un sacerdote belga, de nombre George Lemaître, sugirió por primera vez la teoría del big bang en los años 20, cuando propuso que el universo comenzó a partir de un único átomo primigenio. Esta idea ganó empuje más tarde gracias a las observaciones de Edwin Hubble de las galaxias alejándose de nosotros a gran velocidad en todas direcciones, y a partir del descubrimiento de la radiación cósmica de microondas de Arno Penzias y Robert Wilson. El brillo de la radiación de fondo de microondas cósmicas, que puede encontrarse en todo el universo, se piensa que es un remanente tangible de los restos de luz del big bang. La radiación es similar a la que se utiliza para transmitir señales de televisión mediante antenas. Pero se trata de la radiación más antigua conocida y puede guardar muchos secretos sobre los primeros momentos del universo. La teoría del big bang deja muchas preguntas importantes sin respuesta. Una es la causa original del mismo big bang. Se han propuesto muchas respuestas para abordar esta pregunta fundamental, pero ninguna ha sido probada, es más, una prueba adecuada de ellas supondría un reto formidable.
TEORIA INFLACIONARIA El modelo de universo propuesto por Friedman es el que siguen los modernos cosmólogos como Alan Guth. Guth es el padre de la teoría inflacionaria que asegura que podemos conocer lo que sucedió un segundo después de la explosión inicial, pero ese insondable segundo escapa a las matemáticas. Porque ¿cómo se expandió tan rápido para alcanzar su Autor: Alan Guth tamaño actual? Según Alan Contrapone: ________________ Guth durante la primera fracción de tiempo tras la -34 explosión inicial, 10 segundos, el universo sufrió un proceso de expansión (inflación) muy rápida. En ese instante duplicó su tamaño hasta 90 veces. ¿Qué impulsó esta mezcla caliente y densa de energía y materia? La energía oscura, esa misteriosa fuerza impulsó la expansión que enfrió el universo y dio lugar al proceso de generación de la materia.
Srta. María Belén Alvarado Mora
Esta teoría explica el porqué de un universo tan grande aunque "solo" tenga 13 700 millones de años. Se trata de la energía oscura que empuja y acelera el cosmos.
TEORIA DEL UNIVERSO ESTACIONARIO El modelo de universo propuesto por Friedman es el que siguen los modernos cosmólogos como Alan Guth. Guth es el padre de la teoría inflacionaria que asegura que podemos conocer lo que sucedió un segundo después de la explosión inicial, pero ese insondable segundo escapa a las matemáticas. Porque ¿cómo se expandió tan rápido para alcanzar su tamaño actual? Según Alan Guth durante la primera fracción de tiempo tras Autor: Fred Hoyle la explosión inicial, 10-34 segundos, Contrapone: ____________________ el universo sufrió un proceso de expansión (inflación) muy rápida. En ese instante duplicó su tamaño hasta 90 veces. ¿Qué impulsó esta mezcla caliente y densa de energía y materia? La energía oscura, esa misteriosa fuerza impulsó la expansión que enfrió el universo y dio lugar al proceso de generación de la materia. Esta teoría explica el porqué de un universo tan grande aunque "solo" tenga 13 700 millones de años. Se trata de la energía oscura que empuja y acelera el cosmos.
TEORIA CREACIONISTA O RELIGIOSA La teoría creacionista es totalmente contraria a la teoría evolutiva, como su propio nombre indica. En la teoría creacionista, también llamada religiosa, Dios creó todo. Esta teoría, por ende, no cree que el ser humano y otras especies hayan evolucionado, sino más bien considera que los humanos siempre fueron de una forma –como los creó Dios– y aunque se hayan adaptado al ambiente de diferentes formas, nunca se han Autor: Biblia – Religión Católica transformado completamente. Esto quiere decir que desechan Contrapone: Ateos por completo la idea de que primero existieron organismos unicelulares y luego fueron volviéndose cada vez más complejos. Por otra parte, el código genético no es más que una forma que Dios tiene de demostrar su existencia, pero no es algo realmente significativo. Srta. María Belén Alvarado Mora
¿Cómo explican los creacionistas que muchas especies diferentes tengan rasgos en común? El simple hecho de que Dios aprovechó estos materiales, sin tener en cuenta que puede ser que todos hayamos descendido de algo que hace millones de años solo era un organismo unicelular. Además, creen que los cambios en los fósiles no son tan grandes como para creer en la evolución de la que Darwin habla.
TEORIA CON ARGUMENTO CIENTIFICO Según la teoría del Big Bang, el Universo se originó en una singularidad espaciotemporal de densidad infinita y matemáticamente paradójica. Se dice que el espacio se ha expandido desde entonces, por lo que los objetos astrofísicos se han alejado unos respecto de los otros. Ahora bien, con las partículas subatómicas que se desprendieron de la gran explosión, se formaron lo que hoy conocemos como Autor: Edwin Hubble “elementos químicos”, los cuales Contrapone: Fred Hoyle contribuyeron en la formación de los planetas del sistema solar –entre ellos la Tierra, el cual gracias a su abundante cantidad de bioelementos, permitió el origen de la vida–. Los teóricos del Big Bang indican como evidencias irrefutables del Big Bang: -La expansión del Universo que se expresa en la Ley de Hubble (ν = H0 • D), y que se puede apreciar en el corrimiento hacia el rojo de las galaxias. -Las medidas detalladas del fondo cósmico de microondas. -La abundancia de elementos ligeros (nucleosíntesis primordial). -El hecho de que la función de correlación de la morfología y la estructura a gran escala del Universo encaja con la teoría del Big Bang.
TEORIA CON ARGUMENTO FILOSÓFICO Aristóteles señala que la forma está íntimamente unida a la materia, de modo que la materia es “potencia” y la forma es “acto”; decía que la sustancia de las cosas era la unión de la materia y la forma, mientras el movimiento es el paso de la potencia al acto. Distinguió entre el mundo celeste y el mundo sublunar, según él, formado por los cuatro elementos, mientras que en el celeste había un quinto elemento, el «éter». Afirmo que los cuerpos celestes están arrastrados Autor: Aristoteles por esferas, y la última esfera es la Contrapone: Charles Darwin de las estrellas fijas, la cual es movida por el motor inmóvil: Dios. Las implicaciones filosóficas de la metafísica de Aristóteles son las siguientes: Srta. María Belén Alvarado Mora
-La realidad está perfectamente ordenada: Todo tiene su fin y todo está relacionado entre sí. -La realidad es totalmente cognoscible a través de la razón humana: Conociendo en qué términos están cifrados los misterios se puede revelar todo. -Los cielos son divinos e influyen en la Tierra: El esquema aristotélico es adaptable al ámbito escolástico, siendo así aceptado, y haciendo así que esta implicación sea validada por la crítica y la sociedad. -Perspectiva antropocéntrica: Metafóricamente, al poner a la Tierra en el centro del Universo, se le da al ser humano la cualidad de supremacía frente a lo demás. -El fin de la vida humana es el conocimiento: Como todos los seres vivos, siempre tienen una finalidad. En el ser humano es llegar a conocer el Primer Motor Inmóvil, ligado a la razón, con la cual se puede llegar a donde el hombre se proponga. Además, proporciona seguridad y confianza, lo que facilita la realización de la vida humana en determinados momentos.
ESTRUCTURA Y EDAD DE LA TIERRA EDAD DE LA TIERRA: La Tierra (del latín Terra, deidad romana equivalente a Gea, diosa griega de la feminidad y la fecundidad) es un planeta del Sistema Solarque gira alrededor de su estrella -el Sol- en la tercera órbita más interna. Es el más denso y el quinto mayor de los ocho planetas del Sistema Solar. También es el mayor de los cuatro terrestres. La Tierra se formó hace aproximadamente 4550 millones de años y la vida surgió unos mil millones de años después. Es el hogar de millones deespecies, incluyendo los seres humanos y actualmente el único cuerpo astronómico donde se conoce la existencia de vida. La atmósfera y otras condiciones abióticas han sido alteradas significativamente por la biosfera del planeta, favoreciendo la proliferación de organismos aerobios, así como la formación de una capa de ozono que junto con el campo magnético terrestre bloquean la radiación solar dañina, permitiendo así la vida en la Tierra. Las propiedades físicas de la Tierra, la historia geológica y su órbita han permitido que la vida siga existiendo. Se estima que el planeta seguirá siendo capaz de sustentar vida durante otros 500 millones de años, ya que según las previsiones actuales, pasado ese tiempo la creciente luminosidad del Sol terminará causando la extinción de la biosfera. ESTRUCTURA DE LA TIERRA: La corteza del planeta Tierra está formada por placas que flotan sobre el manto, una capa de materiales calientes y pastosos que, a veces, salen por una grieta formando volcanes. La densidad y la presión aumentan hacia el centro de la Tierra. En el núcleo están los materiales más pesados, los metales. El calor los mantiene en estado líquido, con fuertes movimientos. El núcleo interno es sólido. Las fuerzas internas de la Tierra se notan en el exterior. Los movimientos rápidos originan terremotos. Los lentos forman plegamientos, como los que crearon las montañas. El rápido movimiento rotatorio y el núcleo metálico generan un campo magnético que,
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junto a la atmosfera, nos protege de las radiaciones nocivas del Sol y de las otras estrellas.
MATERIA Y ENERGIA MATERIA Es todo aquello que tiene localización espacial, posee una cierta cantidad de energía, y está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
PROPIEDADES GENERALES Son aquellas que dependen de la cantidad de material, entre ellos tenemos: Masa: Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define volumen). Extensión: (Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio. Impenetrabilidad: Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace. Inercia: Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado. Divisibilidad: La Materia se puede fraccionar en partes cada vez más pequeño por diferentes medios (mecánico, físico, químico), de acuerdo a la siguiente secuencia. Atracción: Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partículas o moléculas o átomos tienden a unirse.
PROPIEDADES ESPECÍFICAS Son aquellos que no dependen de la cantidad de materia, los más importantes son: Dureza: Es la resistencia que presenta un sólido a ser rayado. La dureza de un cuerpo se establece mediante la escala de MOHS. El material más duro es el "diamante" y el menos el "talco". Tenacidad: Es la oposición que presenta un cuerpo sólido al fraccionamiento (rotura).
Srta. María Belén Alvarado Mora
Maleabilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta láminas. Ductibilidad: Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta alambres o hilo. Brillo: Propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz. Elasticidad: Es la capacidad que presentan algunos sólidos para recuperar su forma original una vez que deja de actuar la fuerza que los deformaba. (Los cuerpos que no recuperan su forma se llaman "cuerpos plásticos"). Viscosidad: Es la resistencia que presenta los fluidos en su desplazamiento. Esta dificultad disminuye al aumentar la temperatura.
ESTADOS DE LA MATERIA La materia se presenta en tres estados o formas de agregación: sólido, líquido y gaseoso. Dadas las condiciones existentes en la superficie terrestre, sólo algunas sustancias pueden hallarse de modo natural en los tres estados, tal es el caso del agua. La mayoría de sustancias se presentan en un estado concreto. Así, los metales o las sustancias que constituyen los minerales se encuentran en estado sólido y el oxígeno o el CO2 en estado gaseoso: Los sólidos: Tienen forma y volumen constantes. Se caracterizan por la rigidez y regularidad de sus estructuras. Los líquidos: No tienen forma fija pero sí volumen. La variabilidad de forma y el presentar unas propiedades muy específicas son características de los líquidos. Los gases: No tienen forma ni volumen fijos. En ellos es muy característica la gran variación de volumen que experimentan al cambiar las condiciones de temperatura y presión.
SÓLIDO
LÍQUIDO
GASEOSO
ENERGÍA La energía es una propiedad asociada a los objetos y sustancias y se manifiesta en las transformaciones que ocurren en la naturaleza. La energía se manifiesta en los cambios físicos, por ejemplo, al elevar un objeto, transportarlo, deformarlo o calentarlo. La energía está presente también en los cambios químicos, como al quemar un trozo de madera o en la descomposición de agua mediante la corriente eléctrica. La energía es una magnitud cuya unidad de medida en el S.I. es el julio (J).
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TIPOS DE ENERGIA ENERGÍA EÓLICA Es la energía obtenida a partir del viento, es decir, la energía cinética generada por efecto de las corrientes de aire, y que es convertida en otras formas útiles de energía para las actividades humanas (El término eólico viene del latín Aeolicus, perteneciente o relativo a Eolo, dios de los vientos en la mitología griega). En la actualidad, la energía eólica es utilizada principalmente para producir electricidad mediante aerogeneradores, conectados a las grandes redes de distribución de energía eléctrica. Ejemplos: El Parque Eólico Villonaco, ubicado en la provincia de Loja, al momento tiene un avance de obra del 77%, y si las condiciones climáticas son favorables, las 11 turbinas estarán instaladas el próximo mes. La Central Eólica Galápagos, ubicada en la Isla de San Cristóbal, con una potencia instalada de 2,4 MW y una energía media estimada de 3,20 GWh/año.
ENERGÍA HIDRÁULICA Energía hídrica o hidroenergía a aquella que se obtiene del aprovechamiento de las energías cinética y potencial de la corriente del agua, saltos de agua o mareas. Es la producida por el agua retenida en embalses o pantanos a gran altura (que posee energía potencial gravitatoria). Si en un momento dado se deja caer hasta un nivel inferior, esta energía se convierte en energía cinética y, posteriormente, en energía eléctrica en la central hidroeléctrica. Es una fuente de energía limpia, sin residuos y fácil de almacenar. Además, el agua almacenada en embalses situados en lugares altos permite regular el caudal del río. Ejemplos: Central Hidroeléctrica Paute
Central Hidroeléctrica Agoyán La Central Agoyán fue concebida para aprovechar el caudal del Río Pastaza, localizada en la provincia de Tungurahua a 180 Km. al Sureste de Quito y a 5 Km. al este de la ciudad de Baños en el sector denominado Agoyán de la parroquia Ulba, en la via principal de entrada al sector amazonico ecuatoriano.
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ENERGÍA NUCLEAR También llamada energía atómica, es la energía que se libera espontánea o artificialmente en las reacciones nucleares. Sin embargo, este término engloba otro significado, el aprovechamiento de dicha energía para otros fines, tales como la obtención de energía eléctrica, térmica y mecánica a partir de reacciones atómicas, y su aplicación, bien sea con fines pacíficos o bélicos.
ENERGÍA CALÓRICA Es el tipo de energía que se libera en forma de calor. Al estar en tránsito constante, el calor puede pasar de un cuerpo a otro (cuando ambos tienen distinto nivel calórico) o ser transmitido al medio ambiente.
ENERGÍA SOLAR Es una fuente de energía de origen renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la radiación electromagnética procedente del Sol.
LEYES DE LA CONSERVACIÓN La ley de la conservación de la energía afirma que la cantidad total de energía en cualquier sistema físico aislado (sin interacción con ningún otro sistema) permanece invariable con el tiempo, aunque dicha energía puede transformarse en otra forma de energía. En resumen, la ley de la conservación de la energía afirma que la energía no puede crearse ni destruirse, sólo se puede cambiar de una forma a otra,1 por ejemplo, cuando la energía eléctrica se transforma en energía calorífica en un calefactor. En termodinámica, constituye el primer principio de la termodinámica (la primera ley de la termodinámica). En mecánica analítica, puede demostrarse que el principio de conservación de la energía es una consecuencia de que la dinámica de evolución de los sistemas está regida por las mismas características en cada instante del tiempo. Eso conduce a que la "traslación" temporal sea una simetría que deja invariante las ecuaciones de evolución del sistema, por lo que el teorema de Noether lleva a que existe una magnitud conservada, la energía.
Srta. María Belén Alvarado Mora
DEGRADACIÓN DE LA ENERGÍA Unas formas de energía pueden transformarse en otras. En estas transformaciones la energía se degrada, pierde calidad. En toda transformación, parte de la energía se convierte en calor o energía calorífica. Cualquier tipo de energía puede transformarse íntegramente en calor; pero, éste no puede transformarse íntegramente en otro tipo de energía. Se dice, entonces, queel calor es una forma degradada de energía. Son ejemplos: La energía eléctrica, al pasar por una resistencia. La energía química, en la combustión de algunas sustancias. La energía mecánica, por choque o rozamiento. Se define, por tanto, el Rendimiento como la relación (en % por ciento) entre la energía útil obtenida y la energía aportada en una transformación.
TEORÍA DE LA RELATIVIDAD La teoría de la relatividad incluye tanto a la teoría de la relatividad especial como a la de relatividad general, formuladas por Albert Einstein a principios del siglo XX, que pretendían resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica newtoniana y el electromagnetismo. La teoría de la relatividad especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento. La teoría de la relatividad general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella para campos gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos gravitatorios. No fue hasta el 7 de marzo de 2010 cuando fueron mostrados públicamente los manuscritos originales de Einstein por parte de la Academia Israelí de Ciencias, aunque la teoría se había publicado en 1905. El manuscrito contiene 46 páginas de textos y fórmulas matemáticas redactadas a mano, y fue donado por Einstein a la Universidad Hebrea de Jerusalén en 1925 con motivo de su inauguración. El presupuesto básico de la teoría de la relatividad es que la localización de los sucesos físicos, tanto en el tiempo como en el espacio, son relativos al estado de movimiento del observador: así, la longitud de un objeto en movimiento o el instante en que algo sucede, a diferencia de lo que sucede en mecánica newtoniana, no son invariantes absolutos, y diferentes observadores en movimiento relativo entre sí diferirán respecto a ellos (las longitudes y los intervalos temporales, en relatividad son relativos y no absolutos). Srta. María Belén Alvarado Mora