Título Actividad:
Globo Universo

Principios a explicar:
Expansión del Universo

Material:
1 Globo grande
1 Plumón negro

Procedimiento:
1. Con el plumón se marcarán muchos puntos en el globo, que deben estar a 1 o 2cm de distancia entre sí.

2. Ya que se han puesto los puntos, se inflará el globo (sin anudarlo) notando como entre más inflado está el globo más separados se encuentran entre sí los puntos.

3. Posteriormente si dejamos que el aire salga del globo, regresará a su tamaño original; mucho más pequeño que al estar inflado.

Marco Teórico:
En un principio toda la materia que existe en nuestro Universo estaba concentrada en una pequeña región de un tamaño menor al de nuestro planeta. Dado que se encontraba una cantidad tan grande de materia en un espacio muy pequeño la presión y la temperatura que existían en ese punto eran colosales, lo que condujo al “Big Bang”: la gran explosión de donde nació nuestro Universo como lo conocemos.
Esta explosión ocasionó instantáneamente una expansión del Universo que perdura hasta nuestros días y que hace que las galaxias se separen unas de otras cada vez más. Precisamente esta expansión fue la que dio a los científicos las pistas para creer en la gran explosión, cuando los científicos se dieron cuenta de que había múltiples galaxias que se alejaban de nosotros.
Respecto al futuro de nuestro Universo existen dos teorías importantes, la primera señala que seguirá expandiéndose indefinidamente; mientras que la segunda, más aceptada, indica que la gravedad de cuerpos muy masivos (como agujeros negros) hará que se regrese al punto original de concentración de toda la materia en un solo punto.
La Ley de Gravitación Universal, postulada por Isaac Newton, establece que, debido a que poseen masa, dos cuerpos se atraerán mutuamente en razón proporcional al producto de sus masas e inversa al cuadrado de la distancia que los separa. Esto quiere decir que entre mayores sean las masas mayor será la fuerza de atracción entre los cuerpos, y entre mayor sea la distancia menor será. La interacción de estos cuerpos se llevará a cabo entre sus centros de masa.

Preguntas:

¿Por qué los puntos se separan?, ¿Por qué se vuelven a juntar cuando se desinfla el globo?

Explicación:

Originalmente toda la materia que conocemos (planetas, satélites, cometas, estrellas, galaxias, etc.) estaba concentrada en un punto muy pequeño, más pequeño que nuestro planeta. ¿Imagínense lo difícil que sería meter a los 9 planetas de nuestro sistema solar en el nuestro?, pues no es nada comparado con lo “apretado” que estaba todo en un principio. Precisamente por esto toda la materia tenía su presión y temperatura muy elevadas, lo que hizo que explotara. De esta explosión, llamada “Big Bang” (gran explosión), fue de donde se empezaron a formar estrellas, planetas, galaxias, etc.
Por consecuencia del “Big Bang” toda la materia salió “volando” en todas direcciones haciendo que el Universo fuera creciendo, expandiéndose. Así como todo nuestro universo estaba remitido en un solo punto originalmente, actualmente crece más y más cada día.
Hagan de cuenta que este globo es nuestro universo poco tiempo después de la gran explosión y cada punto que le ponemos es una galaxia. Cuando inflamos el globo notaremos que las galaxias se empiezan a separar entre sí, debido a la expansión del globo. Si soltamos el globo, al salir el aire, se regresará al pequeño tamaño que tenía antes de ser inflado. El regreso se debe a la elasticidad del hule del globo, que se encuentra tenso al ser inflado y saca el aire cuando lo soltamos sin amarrarlo.
Muchos científicos creen que lo mismo va a pasar con el Universo. Aunque aquí no será ninguna fuerza elástica la que lo regrese a su estado original, este rol será jugado por la Gravedad. Cuerpos de mucha masa, y mucha gravedad, como los agujeros negros, empezarán a atraer a las estrellas que se encuentran cerca de ellos y las devorarán. Al hacer esto la masa aumentará y su gravedad les permitirá atraer objetos más pesados y más lejanos. Con esto cada vez absorberán más estrellas, e incluso más adelante galaxias, y acabarán por colapsar toda la materia en un punto, sin embargo esto es un proceso que le llevará muchos miles de millones de años a nuestro joven Universo.
Un agujero negro es una estrella que se colapsó y ahora ocupa un lugar mucho más pequeño que el original, pero mantiene su misma masa, lo que hace que tenga un campo gravitatorio muy, muy grande. Tanto que ni la luz puede escapar de él, de ahí su nombre por que no se pueden ver con un telescopio y son detectados a través de sus efectos sobre cuerpos cercanos.

Diseño:

Grupo ¡Eureka!, Miguel García