Artículos

Con galaxias y a lo loco

1. ¿Qué es una supernova y una SN Ia?. Explícate
Las supernovas son estrellas moribundas que explotan y su luminosidad aumenta. La snIa es un tipo de supernova mas luminosa y que se ve a mayor distancia.

2. ¿Qué dicen las estrellas SN Ia del universo?
Al tener una luminosidad fija podemos medir la distancia y velocidad aparente de la galaxia en la que se encuentra diciéndonos que el universo se expande.

3. ¿Cuándo se ralentizó y cuando se aceleró la expansión del Universo?
Se ralentizó después del Big Bang y se aceleró hace 5000 millones de años.

4. ¿Quién se opone a la expansión del Universo y que es lo que la acelera?
La ralentiza la la fuerza gravitacional y la acelera la energia oscura.

5. ¿Es visible todo el Universo desde la Tierra ?. ¿Cómo varía?
No. Varia con el tiempo, según lo que tarde la luz en llegar a nosotros.

6. ¿Realmente las galaxias se alejan mas rápidamente cuanto mas lejos se encuentran?
En el horno la masa de un pan de nueces se expande pero las nueces no se mueven. Las galaxias no se mueven, es el espacio entre ellas lo que aumenta.

7. ¿El Universo, el espacio y el tiempo siempre han existido?
No siempre, todo apareció con el Big Bang.

Cuasicristales

1. ¿Cómo se estudian los cristales si no podemos verlos?
 Haciéndole una radiografía y viendo los puntos que genera la difracción de la luz.

2. ¿Qué descubrió Daniel Shetman y como se lo tomó?
Descubrió un material cuya difraccion era de orden pentagonal. Pensó que era un error y comprobó de nuevo el experimento y vio que no era un error. Cuasicristales.

3. ¿Cómo se explica el descubrimiento?
Esto se explica porque para rellenar un volumen no es necesario que las pautas sean perfectamente regulares.

4. ¿ Cuál es la importancia de su descubrimiento?
Es importante porque de él se pueden sacar aplicaciones para fabricar materiales antihaderentes, aislantes y aceros de alta tecnología.

5. ¿Qué le recomienda a los jóvenes descubridores?
Que si encuentran algo nuevo, que lo defiendan aunque te lluevan criticas de todas partes.

Hay otros mundos posibles

1. ¿Quien fue el primero en afirmar que vivimos en el único Universo habitable y con qué argumentos?
 Alfred Russel Wallace. Teoría antrópica.

2. ¿ Cuáles son las fuerzas fundamentales del Universo?
Gravedad, electromagnetismo, fuerza nuclear fuerte y fuerza nuclear débil.

3. Paradoja del gato Schodinger
Un gato dentro de una caja con un átomo de Uranio, se muere si el átomo se desintegra y hay una posibilidad del 50% de que sí y 50% de que no.Con lo cual el gato tiene un 50% de estar vivo y un 50% de estar muerto. Si abrimos la caja y este está muerto ¿donde está el 50% vivo?. Esto solo se cumple si los átomos están completamente aislados.

4. ¿Qué son los quarks?
Son partículas de las que se componen los protones y neutrones.

5. Breve historia de la expulsión del ser humano del centro de la creación
Primero se tenia una visión geocentrista, después se paso a una idea heliocentrista, después se paso a una idea vialactista y por último se descubrió que hay muchas más galaxias.

6. ¿Son las constantes, las propiedades del Universo las justas para permitir la vida?. Pon dos ejemplos y explícalos.
Sí. Si la masa del protón fuera mayor, seria imposible construir un átomo  Si la fuerza que mantiene el núcleo del átomo unido fuera diferente no se podría haber creado el C fundamental para la vida.

7. ¿Para qué hizo falta la fuerza nuclear débil durante el Big-Bang y cómo se salva esta dificultad en el universo sin esta fuerza?, ¿qué otras diferencias existirían en este caso?
Fue necesario para formar los átomos de He. Los átomos de He se formarían por la fusión de dos átomos de H para formar estrellas. Las estrellas vivirían y brillarían menos, con lo que la Tierra tendría que estar mas cerca del sol y no habría movimientos de continentes ni actividad volcánica.

8. ¿Qué ocurriría en el Universo si se pudiese modificar la masa de los quarks?
Si la diferencia de masas del protón y el neutrón crecieran levemente desaparecerían átomos fundamentales para la Química Orgánica (Carbono y Oxigeno) y si el protón fuera mas pesado no existiría ningún átomo.

9. ¿Qué son los isotopos?. ¿ Permitirían ellos la formación de los átomos necesarios para la vida en otros universos posibles?
Son átomos de un mismo elemento pero con distinta cantidad de neutrones. Sí.

10. ¿Cual es el error que cometen los científicos que defienden el "principio antrópico?
Si modificamos una constante no vale de nada, pero si modificamos varias, es posible otro tipo de vida.

1.5 La evolución de las especies

  *Evolución De Las Especies 

Hasta finales del siglo XIX la mayoría de los científicos eran creacionistas a causa de la influencia de la religión. Ya que este pensamiento determina que todos los seres vivos son fijos. Fijismo.

Por otra parte, en contradicción de esta teoría, había algunos indicios que echaban por tierra estas teorías. Los Fósiles.

Desde ese momento algunos científicos como E. Darwin y Lamarck empezaron a sugerir que los seres vivos cambiaban y se adaptaban a los ambientes pero no descubrieron como.

Fue a partir de 1831 cuando Charles Darwin realizó un viaje en el Beagle y encontró fósiles marinos en los Andes. Esos descubrimientos le hizo suponer que se habían producido
cambios ambientales y se pregunto si esos cambios afectaron a los seres vivos obligándolos a cambiar.

También le hizo preguntarse que en las islas galápagos había observado a una especie de ave llamada Pinzón.
Esta especie tenía variaciones según la isla en donde habitara.

En el transcurso de este viaje Darwin se dedico a leer "principios de la geología" en el cual, Charles Lyell midió científicamente la edad de la tierra, ademas de demostrar la extinción de especies a partir de restos fósiles y plasmo los cambios geológicos, que eran muy lentos.

Esto reafirmo a Darwin en sus ideas, las especies cambiaron pero no conseguía saber como.
Cuando volvió de su viaje en el año 1838 leyó un libro titulado "ensayos sobre la población  de Matchus, que decía que la población humana crecía mas rápido que los alimentos que se producían y que acabaría por escasear y por consiguiente se produciría una gran mortandad.

Darwin aplico esta idea a los seres vivos ampliándola a las especies, a las necesidades, a los depredadores, a los cambios ambientales y a la escasez de recursos. Llamo  esto selección natural.

La selección natural afecta a las poblaciones, favoreciendo a una parte de la población, la cual tiene alguna ventaja sobre los demás cuando se produce un cambio y favorece su reproducción aumentando sus individuos con esas características y a su vez dificulta a los que están menos adaptados. Con el transcurso del tiempo los individuos van adquiriendo nuevas adaptaciones hasta formar una nueva especie.

Hasta 1858 no publicó sus estudios por miedo a las repercusiones y fue porque otro científico llegó a la misma conclusión pero por otros medios. Alfres Wallace.

Lo publicó en una revista conjuntamente con Wallace con el nombre de "Sobre la tendencia de las especies a formar variedades y la perpetuación de las especies y las  variedades por métodos naturales de selección".

En el año 1859 publicó su libro titulado "El origen de las especies" donde exponía que las especies cambian lenta y gradualmente por la selección natural, que favorece a los mejor adaptados. El Darwinismo.

Los Darwinistas convirtieron esto en una teoría, la llamada teoría evolutiva, y decían que todas las especies tienen antepasados comunes.

Lo que Darwin no explicaba era como se producían las adaptaciones. Esto se explicó mas tarde por medio de la genética cuyo descubridor fue Mendel.










La explicación genética

El Darwinismo es aceptado universalmente porque es la teoría que explica mejor el mecanismo de la evolución y casa mejor con los conocimientos existentes de la genética de población.

La evolución es el cambio en las frecuencias alélicas producidos por la selección natural. Cuando hay muchos cambios en las frecuencias alélicas se forman nuevas especies.

Las causas son:

-Las migraciones entre poblaciones. La unión de dos poblaciones produce un cambio de las frecuencias alélicas.

-La selección natural.

-Deriva genética que se produce cuando una población queda aislada.

Ninguna de estas causas produce nada nuevo, hay es donde entran las mutaciones.

-Las mutaciones producen cambios bruscos en la información genética. Esto crea nuevas características biológicas y pueden ser adaptativas.
Estos procesos producen cambios lentos y progresivos que, a lo largo del tiempo, terminan por dar nuevas especies. Especiación.

Formación de las especies

Especie es la categoría fundamental de los seres vivos.
Una especie es un conjunto de individuos con características similares capaces de cruzarse entre si dando descendencia fértil.

Decimos que se forma una nueva especie cuando aparece el aislamiento reproductivo y este se produce de dos formas:

                                                                                                                                                                  -Especiación alopátrida: aparece una barrera geográfica que divide en dos, poblaciones de una misma especie y van acumulando diferencias hasta que llega el aislamiento reproductivo.

-Especiación sinpátrida: ocurre cuando dos grupos de individuos de la misma especie, en el mismo lugar y en el mismo tiempo, se adaptan a distintas condiciones ambientales.

El 99% de las especies que han existido en La Tierra han desaparecido. Lo sabemos por los fósiles. También que cada especie sobrevive entre 1 y 10 millones de años.

En la actualidad se calcula que conocemos 2 millones de especies y desconocemos 10 millones.
En la historia geológica de La Tierra vemos grandes extinciones unidas a sucesos catastróficos.
El más conocido fue en el pérmico que provocó la desaparición del 95% de las especies.

Otra fue en el cretácico, la extinción de los dinosaurios causada por la caída de un meteorito en el golfo de México. Este levantó una nube de polvo que cubrió la atmósfera  la cual no dejaba pasar la luz lo que hizo que se murieran plantas, herbívoros y carnívoros. Gracias a esto los mamíferos tomaron relevancia en La Tierra.

Después de una extinción masiva empiezan a aparecer nuevas especies también conocido como una explosión evolutiva. Esto es el resultado de la adaptación de las especies a las nuevas condiciones.

Pruebas de la evolución

-Pruebas biológicas.
Los científicos han podido observar como se transforman las características biológicas, como se producen las adaptaciones, las diferencias entre los individuos, la resistencia de los insectos ante los insecticidas.

El propio Darwin lo vio en las especies domesticadas. El perro viene del lobo pero al domesticarlo cambian las características biológicas.




-Pruebas paleontológicas
Se deduce por los registros fósiles donde vemos como se transforma gradualmente un carácter biológico.  La transformación de manos y pies en pezuñas, la transformación de brazos y piernas de mamíferos en aletas o alas como adaptación a distintos modos de locomoción.

-Pruebas biogeográficas
Podemos ver como en distintas regiones encontramos distintas adaptaciones según las condiciones ambientales.

-Pruebas embriológicas
En el desarrollo embrionario está escrito el desarrollo evolutivo. Ejemplo: La fecundación de todos los seres vivos ocurre en el agua. Los animales más primitivos (esponjas, medusas y pólipos) son diblasticos. Los animales más evolucionados son triblasticos y tienen el mismo desarrollo reproductivo.

-Pruebas moleculares
Todos los seres vivos estamos formados por las mismas moléculas. La mayoría de las reacciones metabólicas son comunes a los seres vivos, cuanto más próximas se encuentran dos especies , mayores similitudes tienen sus ADN.

1.4 El origen de la vida

          *El Origen De La Vida


Características generales de los seres vivos

¿Qué es un ser vivo? No existe ninguna definición que englobe a todos los seres vivos pero si sus propiedades. Sus funciones vitales.

-Capacidad de nutrición
 Tomar materia y energía del exterior y transformarla en materia propia mas energía para su funcionamiento.

-Capacidad de relación
 Capacidad de captar estímulos y de responder ante esos cambios."Movimiento"

-Capacidad de reproducción
 Capacidad de producir descendencia.

-Tienen autonomía

-Extraordinaria complejidad


  Los virus no responden a estas capacidades ni a la autonomía ya que son parásitos obligados.

Tienen una composición química única ya que están formados de materia orgánica.

Para entender que es la materia orgánica tenemos que entender que es la inorgánica.

La materia inorgánica esta formada de moléculas muy pequeñas formando minerales de pocos átomos que, en el mejor de los casos, son cristalinos.(Tienen una estructura ordenada)

Así la materia orgánica esta formada por moléculas muy grandes, las llamadas macromoléculas.

Las macromoléculas son polímeros  formados a su vez por monómeros.

Los seres vivos estamos formados por células. El funcionamiento de un ser vivo es el resultado del funcionamiento de sus células. Somos "máquinas" que funcionamos mediante reacciones químicas.

El metabolismo.

La Tierra, atmósfera, océanos primitivos y la vida.

Hace 4500 millones de años la tierra estaba semifundida por el calor producido popr la acreción gravitacional, con temperaturas muy altas.

Con el paso de muchos años, hace 4000 millones de años, la temperatura comenzó a disminuir haciendo que el vapor de agua se condensara y formara los océanos.

Las condiciones en la tierra eran perfectas para la vida ya que se encontraba a una distancia al Sol que hacia que hubiera una temperatura compatible para la vida y el agua estuviera en estado líquido. Ademas tenía una masa suficiente para conservar la atmósfera.

La atmósfera era reductora, pues estaba compuesta de metano, sulfuro de hidrógeno, amoniaco, vapor de agua e hidrógeno. Estos gases tenían su origen en las erupciones volcánicas y en los meteoritos.

La atmósfera era muy energética por la elevada temperatura causada por los fenómenos meteorológicos extremos y por los rayos uva, que llegaban a la tierra, ya que no había capa de ozono.

Debido a estas condiciones comenzó a aparecer materia orgánica, que se fue concentrando en los océanos, tambien conocido como "El Gran Caldo".

La materia orgánica que apareció eran monómeros. Esta demostrado científicamente gracias a un experimento que realizó Miller.

A partir de estos monómeros se formaron unas moléculas mas complejas llamadas polímeros. Estos polímeros se aislaron del exterior gracias a la formación de una membrana lipídica y los ácidos nucleicos se expresaron en forma de proteínas y comenzaron a realizar reacciones químicas, se creó la primera célula.

Esta primera célula se cree que era una bacteria que se alimentaba como un animal(comiendo materia orgánica)por fermentación. Al principio la materia orgánica era abundante y no había ningún problema,pero pronto se presentaron dos problemas.El primero fue que a causa de la fermentación el medio se fue saturando de los restos que causa esta(alcohol,ácido láctico). El otro fue que este tipo de alimentación es un proceso despilfarrador(solo se aprovecha el 20% de la energía).

Llegado un momento las condiciones ambientales que permitían la formación de materia orgánica cambiaron, esto hizo que el alimento empezara a escasear(1ª crisis energética) , unido a la contaminación del medio propiciaron que estas primeras bacterias empezaran a desaparecer. Es en este momento cuando toman importancia otro tipo de bacterias que fabricaban su propio alimento(1ª planta) gracias a la fotosíntesis(luz+CO2+SH4+sales=monómeros).Pero estas también tuvieron problemas, porque el SH4 empezaría a escasear, lo que propició que tomaran importancia otras bacterias que al igual que estaseran foto sintéticas pero en vez de usar SH4, utilizaban H2O.

Las nuevas bacterias(cianobacterias)son la mayoría de las plantas del planeta y asegurarón que la vida no desapareciese.

Como estas cianobacterias utilizaban H2O para la fotosíntesis,empezaron a expulsar O2 a la atmosfera y este O2 a su vez se convirtió en O3 creando una capa protectora llamada capa de ozono.

Para las bacterias anteriores el O2 era tóxico con lo cual surgieron otro tipo de bacterias que además de poder vivir con O2 lo utilizaban para hacer la respiración celular.

Respiración celular: Consiste en quemar los monómeros con O2 para así producir H2O,CO2,sales y el total de la energía del monómero.

Las bacterias actuales son prácticamente idénticas a las ancestrales ya que tenían una reproducción asexual dando individuos clonicos. 

1.3 El origen del universo y de nuestro planeta

*El origen del universo y de nuestro planeta 

-La gran explosión
A principios del sigo XX se creía que el universo era eterno, incluso Einstein, con su teoría de la relatividad lo creía. Aunque una de sus posibles soluciones hacían posible su nacimiento.

En 1929 Edwin Hubble fue el primero en descubrir un método  para medir la velocidad de las galaxias. Descubrió un universo en expansión. Las galaxias se alejaban en todas direcciones, a mas velocidad cuanto mas lejos. Existe una fuerza centrifuga que aleja a las galaxias contra su gravedad.

Todo el universo, toda la materia y energía estuvo concentrada en un pequeño punto super denso, caliente e inestable.
"El Huevo Cósmico"
Exploto, "Big-Bang", se formo toda la materia, la energía del universo, el espacio y el tiempo.


Pruebas de la explosión.

El universo esta en expansión. El helio constituye el 25% de la materia del universo, mucho mas de lo que habría si solo se hubiese formado en el interior de las estrellas.
En el año 1948 Gamow descubrió que de la explosión se produjo un destello luminoso, resplandor.
Eran las microondas, pero en esa época no existía la "Astronomía microondas", se espero 20 años para poder medir las microondas.

Composición del universo y origen de las estrellas.

Con la explosión se produjeron las nebulosas y a su vez en ellas aparecen los átomos, masa y gravedad que concentran la materia y surgen las estrellas.
Estrellas, planetas, satélites, cometas, asteroides,etc. Todos tienen el mismo origen.

En la actualidad podemos ver estrellas formándose. Las estrellas se originan a partir de una nebulosa.
La materia se concentra por la gravedad "acreción gravitacional". El 99% de la nebulosa se concentra en el centro y hay es donde se forma la estrella por acumulación de materia por la gravedad.
Por la gravedad las partículas chocan aumentando la temperatura. Los átomos de hidrógeno acaban fusionándose "Fusión atómica". El hidrógeno se convierte en Helio.

Al Sol le queda el 80% de hidrógeno.
La energía que desprenden nos llega de forma de luz solar ya que la materia de las estrellas arde.

Los problemas de hacer esto en el mundo es la temperatura ya que la central atómica de fusión tiene que ser muy resistente.


Al explotar una estrella los átomos se dispersan por el universo hasta que pasan a formar otra nebulosa rica en átomos pesados que terminaran por originar otras estrellas.


Composición del universo

El universo esta compuesto por galaxias, cientos de miles de galaxias y estas a su vez por cientos de miles de estrellas. Casi todas las estrellas están acompañadas de planetas formando sistemas planetarios.

Origen de un sistema planetario

Nuestro sistema solar surgió hace 4600 millones de años. En la nebulosa empieza a actuar la gravedad. La materia se acumula en el centro de la nebulosa y produce un movimiento Helicoidal causando una fuerza centrífuga.
La gravedad mas el movimiento helicoidal mas la fuerza centrifuga hacen que la nebulosa se achate tomando forma de disco con una gran acumulación de masa en el centro.
Los planetecimales dan lugar a un planeta. Los objetos están fundidos pero los planetas no arden como las estrellas.