ISSUE 7 | JANUARY 2010
Science Kids
MART, PLANETA HABITABLE? Són reals les afirmacions que veiem al cinema sobre l'habitabilitat de Mart?
VIDA EN UN ALTRE PLANETA? Condicions perquè un planeta albergui vida
SER ASTRONAUTA
NO ET PERDIS
Calendari fenòmens astronòmics.
La vida en el espacio: comida, aseo personal y más curiosidades
COM VA NÉIXER L'UNIVERS L'origen de l'univers és un dels temes més polèmics d'avui dia. Anys després de sorgir la teoria del Big Bang, no ha acabat de convèncer tothom. El 1929, l'astrònom Edwin Hubble va demostrar que l'Univers contenia milions de galàxies que s'allunyen les unes de les altres a unes velocitats enormes, com si fossin els fragments d'una explosió. Això implica que l'Univers augmenta de dimensions amb el temps en un procés d'expansió. L'inici d'aquesta expansió devia ser una explosió de grans dimensions, que els astrònoms anomenen Big Bang (gran explosió). Es calcula que el Big Bang va tenir lloc fa uns quinze mil milions d'anys. Segons la teoria del Big Bang tota la matèria de l'Univers estava concentrada en una zona extraordinàriament petita de l'espai, i va explotar.
La matèria va sortir impulsada amb molta energia en totes direccions. La matèria es va agrupar i es va concentrar més en alguns llocs de l'espai determinats, i es van formar els primers estels i les primeres galàxies (inicialment la temperatura de l'Univers era molt alta; posteriorment es va anar expandint i refredant fins a permetre la formació dels estels i els planetes). Des de llavors, l'Univers continua en moviment i evolució constant. El nostre univers és un lloc immens, i sabem que va tenir un inici, el famós Big Bang. També sabem que no ha parat d’expandir-se, desconeixement encara moltes coses sobre la composició de l’univers on vivim.
PELS MÉS PETITS. Com va néixer l’Univers? Es creu que el Big Bang va començar com si hagués esclatat una bomba. Es va veure un minúscul punt de llum. Va ser una explosió estranya, ja que no se sentía absolutament res, a causa del fet que l'espai és un lloc on no hi ha aire perquè el soroll viatgi a través d'ell, per tant l'explosió es va produir en "silenci". El punt de llum va començar a créixer. Del no-res van sorgir uns diminutes boletes. Eren els “leptons” i els “quarks”, les primeres partícules de la matèria. Van aparèixer més boletes, o partícules, no eren totes iguals. Les hi havia de diferents mides i colors. Algunes s'ajuntaven entre si, creant-ne de grans. Quan la matèria xocava contra l'antimatèria, les dues podien destruir-se entre si. No hi havia lloc a l'univers per a totes elles. El nombre de partícules creixia i creixia. S'unien entre si formant figures cada vegada més grans. A partir de llavors, tot va passar molt de pressa. Just després del Big Bang, es creaven noves partícules i, xocant entre elles a molta velocitat i amb molta energia, es creaven les estrelles els planetes i les galàxies. Creaven estrelles molt brillants. Un instant després es van formar els rodons planetes, alguns blaus, altres verds i morats. Les estrelles i els planetes s'agrupaven en galàxies que agafaven diverses formes: espirals, circulars, núvols plens d'estrelles...
LA VIA LACTIA
FORAT NEGRE DE LA VIA LACTIA
BIG BANG
EL NAIXEMENT DEL NOSTRE UNIVERS El nostre univers és un lloc immens i misteriós. Nosaltres només coneixem una petita part de l'univers, però això no impedeix que els astrònoms de reu del món investiguin sobre l'Univers. Una pregunta molt investigada per astrònoms, pensadors, filòsofs ha sigut: Com va ser el naixement de l'Univers? A continuació, explicarem la teoria més investigada: El Big Bang. Però tothom estava d'acord amb la teoria del Big Bang?
El Big Bang és el model cosmològic més sòlid que tenim actualment per explicar el naixement i desenvolupament de l'Univers. La teoria explica que el nostre Univers va començar a partir d'un estat extremadament calent i dens, que es va posar en marxa en un procés d'expansió en el qual encara avui en dia estem immersos. A més, ens proporciona un relat, pas a pas, dels principals esdeveniments que van tenir lloc en els primers instants del cosmos, de la creació de la matèria a la formació dels àtoms.Als començaments del segle XX es van començar a acumular sospites sobre el caràcter dinàmic de l'Univers. Les mateixes equacions de la relativitat general, una desafiant física que Einstein havia desenvolupat, ja parlaven d'un cosmos en moviment. Posteriorment, el descobriment de l'expansió de l'Univers per part de Hubble va permetre entendre que si tot s'expandia, rebobinant en el temps un podria arribar a un moment en la història de l'univers en què tot estava increïblement a prop i concentrat.
Al principi quan el Edwin Hubble va presentar la idea del Big Bang, molts científics no estaven d'acord. Però a poc a poc els va anant convencent amb les seves investigacions i explicacions . I ara majoritàriament tots els científics creuen en la teoria del Big Bang. Però encara ara hi ha alguns científics que no creuen en aquesta teoria, com el Chandra Wickramasinghe, col·laborador i deixeble de Hoyle. Ara que ja sabem una mica sobre la teoria del Big Bang, però, per què li van posar aquest nom?No tots els científics van acceptar fàcilment les proves aportades per Edwin Hubble a inicis del segle XX i que demostraven que el nostre Univers es troba en expansió.L'any 1949, Hoyle, en un programa de ràdio a la BBC, va emprar el nom Big Bang per a ridiculitzar la revolucionària teoria que, basant-se en l'expansió del cosmos, deia que tot havia tingut un començament. La comprensió que actualment tenim del naixement del nostre univers es basa en una enorme i ràpida expansió de l'espai a partir d'un estat d'extraordinària densitat. Tot i evocar una explosió,l'expansió del cosmos no presenta gaires similituds amb el concepte d'un esclat.
Hi ha molts científics que encara investiguen la teoria del Big Bang, com per exemple el CERN que és un centre de recerca internacional de física de partícules, també coneguda com a física d'altes energies. També el CERN ha creat l'accelerador LHC accelera protons i els fa xocar a una energia fins ara mai aconseguida en un laboratori, tot reproduint les condicions de l'univers primigeni, només uns instants després del Big Bang.Els xocs es produeixen en quatre punts del LHC, on se situen els detectors, que estan dissenyats per mesurar diferents característiques de les partícules que resulten de les col·lisions.La polèmica sobre l'Univers continua vigent. I són molts els científics que estudien aquest fenomen
Explosió Big Bang
Desprès de l'explosió, tot va començar
Tots sabem que fa milions d'anys, hi havia una època on encara no existia l'univers. Hi ha moltes teories de com es va crear, però la més possible i coneguda és la teoria del Big Bang.
PER QUÈ EL NOM DE BIG BANG? L'any 1949, l'astrofísic sir Fred Hoyle, en un programa de ràdio a la BBC, va emprar el nom Big Bang, que significa Gran Explosió, per a ridiculitzar la revolucionària teoria que, basant-se en l'expansió del cosmos, deia que tot havia tingut un començament. El nom va triomfar ràpidament, i va ser adoptat per a referir-se al moment en el qual tot va començar.
Com va né En que consisteix la teoria del Big Bang? Fa uns 1 5.000 milions d'anys, segons afirma la majoria dels astrofísics, es va produir una gran explosió des d'un estat de matèria super condensada. La teoria explica que el nostre univers va començar a partir d'un estat extremadament calent i dens, que va explotar, i les partícules van començar a formar-se. Hi havia 2 tipus de partícules, la matèria i l'antimatèria. Hi havia de totes mides i colors. Aquestes partícules, el que feien era xocar entre elles fins que una guanyava i absorbia a l'altre. La matèria va guanyar a l'antimatèria. Després, cada vegada, el nombre de partícules creixia i creixia. S'unien entre si, formant figures cada vegada més grans, fins que es van crear les galàxies, els planetes i les estrelles.
ll
ixer l'Univers? Partícules: Les partícules són els constituents de la matèria i de la radiació. I s’anomenen elementals quan no poden dividir-se en partícules més petites. Fins aquí tot molt fàcil. Has de saber, però, que es coneixen una vintena de partícules elementals. Tres d’aquestes, els electrons i dos quarks (l’up i el down), són les que formen la matèria de la que està fet tot el que ens envolta. A banda d’aquestos, al nostre voltant, creuant els nostres cossos i la terra sencera, hi ha també neutrins. Milions de neutrins.
Matèria fosca: Tot el que veiem al nostre voltant, des de les formigues a les galàxies, està format de matèria ordinària. Però el conjunt d’aquesta matèria només constitueix el 4% de l’Univers. La resta es creu que és matèria fosca, en un 23%, i energia fosca, en un 73%. Aquesta matèria fosca podria estar formada de partícules neutres supersimètriques.
Antimatèria: Què és l’antimatèria? Malgrat que l’Univers en el que vivim està format només de matèria, pensem que en el Big Bang la matèria i l’antimatèria es van produir en quantitats iguals. L’antimatèria és com una versió bessona de la matèria, amb càrrega oposada.
BIG BANG
BIG
Hi ha hagut moltes teories sobre l'origen de l'Univers. S'ha cregut que l'Univers s'havia creat a partir de la matèria, de l'antimatèria. Fins ara molta gent ha intentat recrear l'escena de la creació de l'Univers, de la gran explosió del Big Bang.
Hi ha hagut moltes teories sobre l'origen de l'Univers. S'ha cregut que l'Univers s'havia creat a partir de la matèria, de l'antimatèria. Fins ara molta gent ha intentat recrear l'escena de la creació de l'Univers, de la gran explosió del Big Bang.
Què és el Big Bang? El 1929, l'astrònom Edwin Hubble va demostrar que l'Univers contenia milions de galàxies que s'allunyen les unes de les altres a unes velocitats enormes, com si fossin els fragments d'una explosió. Això implica que l'Univers augmenta de dimensions amb el temps en un procés d'expansió. L'inici d'aquesta expansió devia ser una explosió de grans dimensions, que els astrònoms anomenen Big Bang (gran explosió). Es calcula que el Big Bang va tenir lloc fa uns quinze mil milions d'anys. Segons la teoria del Big Bang tota la matèria de l'Univers estava concentrada en una zona extraordinàriament petita de l'espai, i va explotar. La matèria va sortir impulsada amb molta energia en totes direccions. La matèria es va agrupar i es va concentrar més en alguns llocs de l'espai determinats, i es van formar els primers estels i les primeres galàxies (inicialment la temperatura de l'Univers era molt alta; posteriorment es va anar expandint i refredant fins a permetre la formació dels estels i els planetes). Des de llavors, l'Univers continua en moviment i evolució constant.El terme "Big Bang" s'utilitza tant per referir-se específicament al moment en què es va iniciar l'expansió observable de l'Univers, quantificada en la llei de Hubble, com en un sentit més general per referir-se al paradigma cosmològic que explica l'origen i l'evolució del mateix Univers.
Què és una partícula?
Les partícules són els constituents de la matèria i de la radiació. I s’anomenen elementals quan no poden dividir-se en partícules més petites. Fins aquí tot molt fàcil. Has de saber, però, que es coneixen una vintena de partícules elementals. Tres d’aquestes, els electrons i dos quarks (l’up i el down), són les que formen la matèria de la que està fet tot el que ens envolta.
BANG
BIG BANG
Què és la materia? Amb paraules sencillas, podem dir que matèria és tot el que existeix, ocupa un espai i es pot pesar. Materia son els cossos que veiem toquem , medim, etc. De una forma més rigurosa, materia es defineix com: Matèria és tot el que existeix, té massa i volum.Tots els cossos i materials estan formats per unas partículas que es s’anomenen átoms.
Què és l’antimatèria?
Malgrat que l’Univers en el que vivim està format només de matèria, pensem que en el Big Bang la matèria i l’antimatèria es van produir en quantitats iguals. L’antimatèria és com una versió bessona de la matèria, amb càrrega oposada. On ha anat a parar aquella antimatèria inicial?
Una màquina per recrear el BIG BANG.
L'Organització Europea per a la Recerca Nuclear (CERN) és una institució de recerca internacional en física de partícules, especialment dedicada al treball amb acceleradors de partícules.El CERN ha construït una màquina per re-crear l'explosió del Big Bang.Aquesta màquina és un accelerador de partícules.
COM VA NÉIXER L'UNIVERS by Laia Clos, Lucia García, Hugo Elias & Marçal Fisas
L’origen de l'univers és un dels temes més polèmics de la cosmologia d'avui en dia. Anys després de sorgir la teoria del Big Bang, encara aquesta no ha acabat de convèncer a tothom.
EN QUÈ CONSISTEIX LA TEORÍA DEL BIG BANG?
COM ES VA SABER QUE EL NOSTRE UNIVERS VA TENIR UN INICI?
El Big Bang és el model cosmològic més sòlid de què disposem actualment per a explicar el naixement i el desenvolupament posterior de l’univers on vivim.
Fins a començaments del segle XX, els científics creien majoritàriament que l’univers era estàtic. Era, doncs, un cosmos estable i etern, sobre el qual tenia poc sentit preguntar-se quan havia nascut, o si moriria alguna vegada. De fet, no existien proves del contrari.Aquest model ortodox del cosmos estàtic era tan estès que el mateix Albert Einstein va decidir modificar les equacions de la seva relativitat general, ja que la revolucionaria teoria posava en evidència que l’univers no podia ser estàtic. Hubble, va analitzar que la majoria dels objectes del comos s'allunyaven. Va observar que com més distants eren, més ràpidament semblaven allunyar-se. Totes les altres galàxies se n’allunyaven. Aquesta fugida de les galàxies, separant-se les unes de les altres, era justament la prova que necessitaven els defensors del model dinàmic i de l’existència d’un començament, el Big Bang, per a guanyar definitivament la batalla sobre el model estàtic.
Es diu que el nostre univers va començar a partir d’un estat extremadament calent i dens que es va posar en marxa en un procés d’expansió. La teoria del Big Bang ha anat incorporant alguna modificació en el decurs dels anys. Una de les més rellevants és la inflació còsmica, que proposa que poc després del seu naixement, l’Univers va travessar una fase d'expansió exponencial extremadament ràpida i accelerant. Tot plegat, el Big Bang es presenta, actualment, com una teoria sòlida i robusta, tot i que encara hi ha moltes preguntes sense resposta.
PER QUÈ EL NOM DE BIG BANG?
No tots el científics van acceptar la teoría aportada per Edwin Hubble. Un dels màxims defensors del model estàtic i immutable d’univers, i per tant, el gran detractor de l’existència d’un moment zero, va ser l’astrofísic sir Fred Hoyle. L’any 1949, Hoyle, en un programa de ràdio a la BBC, va emprar el nom Big Bang (‘gran explosió’) per a ridiculitzar la revolucionària teoria que, basant-se en l’expansió del cosmos, deia que tot havia tingut un començament. Contràriament al que intentava Hoyle, el nom va triomfar ràpidament, i va ser adoptat per a referir-se al moment en el qual tot va començar.
COM VA NÉIXER L'UNIVERS? L’univers és el conjunt format per tot l’espai, la matèria i l’energia que existeix, i està ple de supersticions i mites, però per sort va sorgir l’astronomia que estudia els materials de que està compost i com va començar. Un dels primers objectius de l’astronomia va ser proposar un model que expliqués tot el que observem de l’univers.
EN QUÈ CONSISTEIX LA TEORIA DEL BIG BANG? El Big Bang és el model més sòlid que coneixem actualment per a explicar el naixement i el desenvolupament de l’univers on vivim. La teoria explica que el nostre univers va començar a partir d’un estat extremadament calent i dens, tot estava concentrat en un sol punt concret i quan va arribar a cert punt va explotar i es va posar en marxa en un procés d’expansió en el qual encara avui en dia estem immersos. El 1929, l’astrònom Edwin Hubble va demostrar que l’Univers contenia milions de galàxies que s’allunyen les unes de les altres a unes velocitats enormes, com si fossin els fragments d’una explosió. Això implica que l’Univers augmenta de dimensions amb el temps en un
EL CERN UN LABORATORI DE FÍSICA DE PARTÍCULES El CERN, l’Organització Europea per a la Recerca Nuclear ha fet un projecte o treball que es tracta del nou accelerador de partícules que ens ajudarà a descobrir un dels grans misteris del món: l’origen de l’Univers.
procés d’expansió. L’inici d’aquesta expansió devia ser una explosió de grans dimensions, que els astrònoms anomenen Big Bang (gran explosió). Es calcula que el Big Bang va tenir lloc fa uns quinze mil milions d’anys. Segons la teoría del Big Bang tota la matèria de l'Univers estava concentrada en una zona extraordinàriament petita de l'espai, i va explotar.
La matèria va sortir impulsada amb molta energia en totes direccions. La materia es va agrupar i es va concentrar més en alguns llocs de l’espai determinats, i es van formar els primers estels i les primeres galàxies (inicialment la temperatura de l’Univers era molt alta; posteriorment es va anar expandint i refredant fins a permetre la formació dels estels i els planetes). Des de llavors, l'Univers continúa en moviment y evolució constant.
El que es produeix en els grans acceleradors de partícules, com els del CERN, és que s’acceleren partícules com electrons i protons i es fan col·lidir. De la col·lisió d’aquestes partícules a molt alta energia, com també passava en els primers instants de l’inici de l’Univers, just després del Big Bang, se’n creen de noves i tot estudiantles volem entendre les lleis que governen la nostra natura.
INVESTIGACIONS SOBRE L’UNIVERS Gràcies a més de mig segle de física de partícules, el nostre coneixement sobre com funciona l’Univers ha millorat molt.
Hem
descobert
una
vintena
de
partícules
elementals i entenem força bé el funcionament de
les
4
forces
que
han
modelat
el
nostre
univers. La primera, és la gravetat, que fa que dos cossos amb massa s'atrauen i que la Terra dóna
voltes
segona, és
la
signe
és
que es
al
Sol,
i
la
Lluna
a
l’electromagnetisme. fa
que
·
repel lin.
dues La
la
Aquesta
càrregues
tercera,
Terra. La
la
del
força
força
mateix nuclear
forta, aquesta força fa que els protons estiguin junts força
formant nuclear
desintegració subatòmiques.
nuclis fluixa,
atòmics. I es
la
radioactiva
la
quarta
responsable de
les
es
la
de
la
partícules
QUÈ ÉS UNA PARTÍCULA?
Les partícules són els constituents de la matèria i de la radiació.
11 | IMPRINT MAGAZINE
Les partícules són els constituents de la matèria i de la radiació. I s’anomenen elementals quan no poden dividir-se en partícules més petites. Has de saber, però, que es coneixen una vintena de partícules elementals. Tres d’aquestes, els electrons i dos quarks, són les que formen la matèria de la que està fet tot el que ens envolta. A banda d’aquests, al nostre voltant, creuant els nostres cossos i la terra sencera, també hi ha neutrins.
Science Kids
Matèria: Espai de projectes EXPLORANT L'ESPAI
em-xiegell
sdiK ecneicS
CURS 19-20
Professora: Eli Ruiz