CAPÍTULO 14 / TEMA 1

El universo y sus modelos  

Desde la Antigüedad, el hombre ha cuestionado el lugar en el que se encuentra, la inmensidad del cielo que puede ver y las estrellas que observa en él. Por esta razón, científicos de diversas áreas se esfuerzan en describir cómo es el universo por medio de algunas teorías y modelos.

¿QUÉ ES EL UNIVERSO?

Se entiende por universo a la totalidad del espacio y del tiempo en donde se concentran todas las formas de energía y de materia. Se encuentra gobernado por las leyes y las constantes físicas.

La disciplina que se encarga de estudiar el universo se denomina cosmología, la cual busca describir sus aspectos y sus fenómenos.

El universo está compuesto de nebulosas, galaxias, planetas, satélites naturales, cometas, asteroides y meteoritos.
¿Sabías qué?
Solo el 10 % de la materia es visible y está compuesta mayoritariamente por hidrógeno y helio. El otro 90 % de la materia es invisible: 20% de materia oscura y 70 % de energía oscura.

LA IDEA DEL UNIVERSO A LO LARGO DE LA HISTORIA

Las primeras civilizaciones encontraron un significado a lo que representaba el universo a través del ámbito religioso, otras de lo filosófico y, en los últimos tiempos, a partir de la ciencia. La concepción del universo también se mantuvo en función de un modelo cosmológico propio de cada cultura, lo que llevó a plantear las primeras teorías referentes a su origen.

Cosmología sumeria

Según la mitología mesopotámica, el universo apareció inicialmente cuando los elementos acuosos concibieron a los dioses Anshar y Kishar.

  • Los egipcios sostenían que el universo era una caja rectangular en la que Egipto estaba en el centro y el cielo se sostenía por montañas. El Sol navegaba por las noches detrás de las montañas del norte y por eso no se veía.
  • Los hindúes recurrían a la fortaleza de los animales para explicar cómo se sostenía la Tierra. Decían que era sustentada por cuatro pilares que descansaban sobre elefantes y estos, a la vez, sobre una tortuga que flotaba y nadaba en un océano gigantesco. 
  • Los babilonios de la antigua Mesopotamia suponían que la Tierra era una montaña y los astros eran dioses que se trasladaban en carros por el cielo.
  • Los antiguos griegos sostenían que el universo constaba de varias capas como la cebolla y que Grecia se encontraba en el centro. Detectaron durante la noche que en el cielo ciertos astros presentaban movimientos muy particulares a lo largo de los días y los llamaron planetas.

Modelo geocéntrico

Este modelo fue planteado por Aristóteles y Ptolomeo en la Edad Antigua y tuvo vigencia hasta el siglo XVI.

La teoría postulaba que la Luna, el Sol y las estrellas giraban alrededor de la Tierra en órbitas circulares. Para ese entonces ya se relacionaban los cambios de posición del Sol con las estaciones y, por lo tanto, se dio inicio a la creación de distintos calendarios.

Antiguos calendarios

Calendario
Babilónico
Egipcio y Mexica
Inca
Romano
Cantidad de días
354
365
360
365,25
¿Sabías qué?
Claudio Ptolomeo publicó el libro Almagesto, en el que planteaba que la Tierra estaba en reposo con astros que giraban en torno a él en el interior de esferas, razón por la que este modelo también es llamado “modelo Ptolemaico”.

Modelo heliocéntrico

Este modelo fue propuesto en 1543 por Nicolás Copérnico, y un siglo más tarde fue desarrollado por Galileo Galilei y Johannes Kepler.

Copérnico sugería que el Sol estaba inmóvil en el centro del universo y que alrededor de él giraban todos los cuerpos celestes y la Tierra.

¿Sabías qué?
El primera persona en plantear un modelo heliocéntrico del universo fue Aristarco de Samos. Sin embargo, su propuesta no se impuso.

Años después, con el apoyo de las nuevas tecnologías y de la astronomía, Kepler amplió la propuesta de Copérnico mediante las observaciones hechas con el telescopio revelado por Galileo. En su teoría, los astros giraban en orbitas elípticas.

A pesar de que gracias a Copérnico, Kepler y Galileo se tenía demostración matemática y empírica del modelo heliocéntrico, fue Isaac Newton el científico que explicó físicamente el movimiento de los planetas y acudió a una fuerza que nombró gravedad.

Algunas diferencias
Geocentrismo

Heliocentrismo

El centro del universo es la Tierra. El centro del universo es el Sol.
Alrededor giran el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas. Alrededor giran la Tierra y la Luna, los planetas y las estrellas.
En órbitas de forma circular. En órbitas de forma elípticas.

¿CÓMO SE ORIGINÓ EL UNIVERSO?

¿Sabías qué?
El telescopio espacial Hubble orbita fuera de la atmósfera terrestre y ha logrado recolectar los datos suficientes como para replantear las ideas que se tenían sobre la antigüedad del universo.

Buscar respuestas a enigmas tan grandes conlleva mucho estudio, análisis y dedicación. En relación al universo, los astrónomos de diferentes épocas han intentado comprender su origen y funcionamiento. Para ello han ofrecido diversas teorías. Estas son un conjunto de hipótesis, conocimientos y leyes científicas lógicamente ordenadas y sustentadas en variadas evidencias empíricas que permiten deducir o concluir.

El modelo estándar del universo existe gracias a dos hipótesis elementales. Una es la del Big Bang o gran explosión, y la otra es la de la expansión continua.

¿Sabías qué?
El universo no tiene centro.

Teoría de expansión del universo

Después de que el físico Albert Einstein desarrollara su propia teoría de la gravedad dentro de la teoría de la relatividad general en el siglo XX, se probó que el universo no es estático, sino que se encuentra en expansión. Esta idea fue corroborada entre 1912 y 1922 por Vesto M. Slipher, quien observó los espectros de luz que provenían de las nebulosas; y Edwin Hubble, quien empleó un espectroscopio para analizar las ondas de luz.

Después de los aportes de Einstein y Hubble al estudio del universo, en 1927, George Lemaitre planteó que si el universo estaba en expansión debió haber sido más pequeño en un inicio, lo que llevó a formular la teoría de la gran explosión o Big Bang.

Expansión del universo.

El Big Bang

VER INFOGRAFÍA

El modelo expansivo del universo propuesto por Lemaitre se conoció como modelo del átomo primigenio o modelo del huevo cósmico. Años más tarde, en 1963, el astrofísico Robert Henry Dicke propuso que existe una radiación de fondo cósmica que emana el universo a causa de una gran explosión.

Así, la teoría de la gran explosión o Big Bang se convirtió en la más aceptada y difundida sobre el origen del universo. Esta explica que en un inicio, hace unos 14 billones de años, toda la materia y radiación observable estaba comprimida en una pequeña masa densa y caliente que en una trillonésima parte de segundo se expandió y pasó de ser muy pequeña a tener un tamaño astronómico. La expansión del universo aparentemente ha continuado a un ritmo mucho más lento y se sugiere que comenzó a partir de algún tipo de energía desconocida.

¿Qué son los agujeros negros?

Son regiones del universo con un campo gravitacional tan intenso que impide que la luz escape, de manera que la velocidad de escape en un agujero negro es superior a la velocidad de la luz.

 

VER INFOGRAFÍA

Los instrumentos con los que se cuenta en la actualidad no les permiten a los astrónomos visualizar el momento exacto en el que nació el universo, es por ello que mucho de lo que sabemos acerca de la teoría del Big Bang está basado en hipótesis, estudios y modelos matemáticos y físicos.

¿Sabías qué?
Se ha demostrado que, a medida que el universo se expande, también se enfría. Por lo tanto, también se piensa que el final del universo será al congelarse.

Otros modelos del universo

Modelo lineal

El universo es único, abarca todo lo que existe y tiene un principio y un final.

Modelo cíclico

El universo no es único. Este nace y muere infinitamente.

Universo de membranas

El universo no es único. Cada universo representa una membrana de infinitas membranas que vibran y chocan.

 

Universos paralelos

Existen muchos universos simultáneamente, todos independientes entre sí.

RECURSOS PARA DOCENTES

Infografía “La máquina de Dios”

Esta infografía describe el Gran Colisionador de Hadrones, también llamado Máquina de Dios, usado para comprender aspectos sobre el origen del universo.

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Artículo “Más allá de lo que podemos imaginar”

Este artículo permite comprender las unidades de medida astronómicas.

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Video “El universo y sus componentes 2”

Este recurso audiovisual muestra algunos de los elementos que forman parte del universo.

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Estructura política de El Salvador

El Salvador tiene una democracia representativa en la que el presidente ejerce como jefe Estado y jefe de Gobierno. Tiene 3 poderes principales: el Ejecutivo, ejercido por el gobierno; el Legislativo, ejercido por el gobierno y la Asamblea Legislativa; y el Judicial, independiente de los demás poderes.

El Salvador

El Salvador es un país de América Central que obtuvo su independencia en 1841 después de que la República Federal de América Central colapsó. La Constitución de El Salvador es la ley suprema en el país y dicta el sistema de gobierno en El Salvador, el cual es una democracia presidencial representativa donde el presidente es tanto el jefe de Estado como el jefe de Gobierno.

Desde finales de la década de 1970 hasta principios de la década de 1990, El Salvador fue el centro de atención internacional debido a su guerra civil y la participación externa en sus conflictos internos. La guerra, que enfrentó a una insurgencia de izquierda militar y políticamente capaz contra las Fuerzas Armadas salvadoreñas apoyadas por los Estados Unidos, fue causada por décadas de gobierno represivo y una profunda desigualdad social.

Luego de los acuerdos de paz de 1992 mediados por las Naciones Unidas, el país comenzó a recuperarse de años de agitación política y económica, sin embargo, fue devastado por el huracán Mitch en 1998 y por un terremoto en 2001.

A pesar de haber transcurrido tantos años, aún persisten problemas económicos, desigualdad y un débil crecimiento económico, lo cual obstaculiza su desarrollo.

Política de El Salvador

La Constitución de El Salvador aprobada en 1983, prevé un gobierno representativo con tres ramas: Legislativa, Ejecutiva y Judicial. El Poder Ejecutivo es ejercido por el presidente elegido por voto popular, los ministros del gabinete y los subsecretarios de Estado. El Poder Legislativo reside en una Asamblea Legislativa unicameral, elegida popularmente, cuyos miembros ocupan su cargo por tres años. El Poder Judicial se compone de una Corte Suprema de Justicia, cuyos magistrados son seleccionados por la Asamblea Legislativa.

Poder Ejecutivo

El Ejecutivo es el poder encargado de implementar y aplicar las políticas e intereses gubernamentales. De acuerdo con la Constitución aprobada de El Salvador, este poder está liderado presidente, y le siguen el vicepresidente y el gabinete.

Manuel José de Arce y Fagoaga fue el primer presidente de El Salvador y ejerció durante 1825 y 1829.

El Presidente es elegido democráticamente a través del sufragio público directo de adultos para servir un mandato de cinco años sin posibilidad de reelección inmediata. Para ser elegido, el candidato debe obtener la mayoría absoluta de 50 + 1 % del total de los votos emitidos. Si ninguno de los candidatos lo logra, se realizan elecciones de desempate 30 días después con los dos candidatos que obtuvieron más votos.

El gabinete es elegido por el presidente y está formado por ministros que dirigen los respectivos ministerios gubernamentales.

Algunas de las atribuciones del presidente son:

1.- Cumplir y hacer cumplir la Constitución.

2.- Proponer convenciones internacionales y someterlos a la Asamblea Legislativa para su aprobación.

3.- Dirigir las relaciones exteriores.

4.- informar sus acciones a la Asamblea Legislativa, excepto si se trata de planes militares secretos.

5.- Sancionar y publicar las leyes.

6.- Disponer de las Fuerzas Armadas.

7.- En caso de guerra, el presidente la dirige y hace los tratados de paz que luego deben ser ratificados por la Asamblea Legislativa.

8.- Mantener la paz y la seguridad pública así como hacer cumplir los derechos humanos.

Poder Legislativo

Este poder es regido por la Asamblea Legislativa unicameral (de una sola cámara), la cual está compuesta por 84 diputados de los principales partidos políticos en El Salvador. Todos los diputados son elegidos por voto popular y deben cumplir un mandato de tres años con posible reelección inmediata.

De los 84 diputados, 64 son elegidos de 14 departamentos nacionales de El Salvador, mientras que los 20 diputados restantes son elegidos en base a un distrito electoral nacional.

Algunas de las atribuciones de la Asamblea Legislativa son:

  • Aprobar y derogar leyes.
  • Controlar las decisiones tomadas por el Poder Ejecutivo.
  • Establecer los impuestos y decretar todos los años el Presupuesto de Ingresos y Egresos de la Administración Pública.
  • Elegir a los magistrados de la Corte Suprema de Justicia, del Tribunal Supremo Electoral y de la Corte de Cuentas de la República.
  • Elegir al Fiscal General, al Procurador General y al Procurador para la Defensa de los Derechos Humanos.

Poder Judicial

Es el poder encargado de impartir justicia a través del cumplimiento de la Constitución de la República de El Salvador de 1983. Es el mayor órgano jurisdiccional de El Salvador y tiene como atribuciones juzgar y hacer ejecutar las leyes que dicen en constitución en materia penal, civil mercantil, agraria y laboral, entre otras.

La sede del Poder Judicial se encuentra en la ciudad de San Salvador.
¿Sabías qué...?

En su vida constitucional, El Salvador ha tenido 14 constituciones, actualmente se encuentra en vigencia la constitución de 1983.

Voto femenino

El 5 de diciembre de 1938, El Salvador, en la sesión de la Asamblea Legislativa, aprobó que la mujer salvadoreña tenía derecho a votar en cualquier tipo de elección.

Estructura política de Guatemala

El gobierno de Guatemala es una república democrática representativa. Este país está liderado por el presidente, que es a la vez jefe de Estado y jefe de Gobierno. En 1985, Guatemala estableció una separación de poderes gubernamentales a través de la creación de 3 poderes de gobierno: Ejecutivo, Legislativo y Judicial.

Guatemala

Es un país de Centroamérica con una gran cultura indígena, característica que lo distingue de sus países vecinos. Guatemala fue descubierta por los españoles en 1517, sin embargo, tuvieron que pasar casi dos siglos de arduas batallas entre los indígenas y los colonos para que finalmente España pudiera conquistarla.

Después de obtener la independencia de España en la década de 1820, Guatemala tuvo una larga historia de gobiernos autoritarios y los regímenes militares hasta que finalmente en 1985 se convirtió en un Estado democrático.

Desde 1954, los gobiernos de Guatemala se enfrentaron constantemente a la presión de la guerrilla, lo que provocó una guerra civil que duró 36 años, finalmente en 1996 se firmaron los acuerdos de paz en 1996. En dichos conflictos también se vieron afectados los indígenas sin embargo, Rigoberta Menchú participó activamente en la defensa de sus derechos.

Rigoberta Menchú, maya quiché y defensora de los pueblos indígenas de América Latina, recibió el Premio Nobel de la Paz en 1992.

Guatemala ha tenido una recuperación política y económica lenta desde el siglo XXI. Las elecciones se han celebrado regularmente desde 1996, pero, debido a que hay muchos partidos políticos que tienden a ser pequeños y de corta duración, la convergencia en las soluciones políticas se demora y persiste el temor a un retorno militar al poder desde los primeros años del siglo XXI.

Estructura política

Poder Ejecutivo

El Poder Ejecutivo del gobierno está encabezado por el presidente de Guatemala, quien es elegido por la población general para cumplir un mandato de 4 años sin posibilidad de reelección. También ejercen dentro de este poder el vicepresidente y los ministros.

El presidente es responsable de asegurarse de que el Poder Ejecutivo, formado por ministerios, lleve a cabo la legislación aprobada por el Congreso de Guatemala. El vicepresidente se desempeña por debajo del presidente, puede presentarse en las elecciones como candidato presidencial después de pasar 4 años fuera de la oficina del vicepresidente.

Por otro lado, los ministros son los que se encargan de hacer funcionar los ministerios, en Guatemala existen 14: Ministerio de Agricultura, Ganadería y Alimentación; Ministerio de Ambiente y Recursos Naturales; Ministerio de Comunicaciones, Infraestructura y Vivienda; Ministerio de Cultura y Deporte; Ministerio de la Defensa Nacional; Ministerio del Desarrollo Social; Ministerio de Economía; Ministerio de Educación; Ministerio de Energía y Minas; Ministerio de Finanzas Públicas; Ministerio de Gobernación; Ministerio de Relaciones Exteriores; Ministerio de Salud Pública y Asistencia Social y Ministerio de Trabajo y Previsión Social.

Algunas de las funciones del Poder Ejecutivo son:

  • Promulgar o sancionar leyes nacionales.
  • Cumplir y hacer cumplir la constitución para el bienestar de la población
  • El presidente actúa como comandante de las Fuerzas Armadas.
  • El presidente es el encargado de negociar los tratados y relaciones internacionales.
  • Nombrar y remover ministros.

Poder Legislativo

Está compuesto por el Congreso de Guatemala, un cuerpo legislativo unicameral que tiene 158 miembros que son elegidos por la población general para cumplir un período de 4 años. Cada miembro se selecciona en función de la representación proporcional de la lista de partidos.

31 de los miembros son elegidos de una lista nacional, los otros 127 diputados del Congreso son elegidos de los 22 departamentos de Guatemala. El número de diputados por departamento va a depender del tamaño de su población.

El Departamento de Guatemala, donde se encuentra la capital, está dividido en 2 distritos y tiene la mayor representación en el Congreso con 30 miembros.

Mientras sirven en el Congreso, los diputados pueden cambiarse de partido político o retirarse de una afiliación política para establecer un nuevo partido político.

Dentro de las funciones más importantes del Congreso se encuentran: redactar, leer e introducir nuevas leyes y políticas. Estos proyectos de ley son luego negociados y votados. Si se aprueban, los proyectos de ley pasan al Presidente para que se conviertan en ley.

Poder Ejecutivo

El Poder Judicial es independiente del Legislativo y del Ejecutivo. Su función principal es la de garantizar que las leyes de la constitución sean cumplidas. Los organismos adscritos al Poder Ejecutivo son el Tribunal Supremo y el Tribunal Constitucional.

El Tribunal Supremo es la corte de apelaciones más alta y está conformada por un panel de 13 jueces que son elegidos para trabajar por períodos de 5 años; y por un presidente que está a cargo de la gestión de jueces de primera instancia en todo el país.

El Tribunal Constitucional por otro lado, es responsable de conocer los casos que involucran interpretación constitucional. Esta conformado por un panel de 5 jueces que sirven por un periodo de 5 años. Durante su mandato, cada juez actúa como presidente durante 1 año. Los jueces del Tribunal Constitucional son elegidos por los siguientes órganos: presidente (1), Congreso (1), Tribunal Supremo (1), Consejo Superior de la Universidad San Carlos de Guatemala (1) y Colegio de Abogados (1).

¿Sabías qué...?

Las primeras elecciones de Guatemala consideradas libres y justas por observadores internacionales fueron las elecciones presidenciales y legislativas de 1999.

Gabino Gaínza y Fernández de Medrano

Fue un militar y político español que participó en el proceso de independencia de Hispanoamérica, a pesar de que inicialmente luchó del lado realista en Guatemala ejerció como jefe político superior de la Provincia de Guatemala y proclamó la independencia del mismo.

Ángulos inscrito y semiinscrito en un arco de circunferencia

La circunferencia es un elemento sumamente importante dentro del estudio de la trigonometría. En ella se forman ciertos ángulos, por ejemplo, el inscrito, semiinscrito y el central.

Ángulo inscrito

Se llama ángulo inscrito en un arco de circunferencia al que tiene su vértice en un punto cualquiera de la circunferencia que contiene el arco y sus lados pasan por los extremos del arco.

Ejemplo

ángulo inscrito; el centro O de la circunferencia pertenece al lado del ángulo

que está inscrito en

y abarca

Ejemplo

ángulo inscrito; O es interior al ángulo

que está inscrito en el arco

que contiene al punto B, o sea

, y abarca

A todo ángulo inscrito le corresponde un ángulo central, cuyos lados son radios que pasan por los extremos del arco.

Ejemplo

 ángulo central correspondiente al ángulo inscrito

Ejemplo

 ángulo central correspondiente al ángulo inscrito

Propiedades del ángulo inscrito

1) Todo ángulo inscrito en un arco de circunferencia vale la mitad del ángulo central que le corresponde.

Ejemplo

 es un ángulo inscrito

es un ángulo central correspondiente

2) Todos los ángulos inscritos en una circunferencia que abarcan un mismo arco son iguales.
Ejemplo

 abarca el

abarca el

 abarca el

3) Los ángulos inscritos que abarcan una semicircunferencia son rectos.
Ejemplo

 es igual a 180° por ser llano

por ser ángulo inscrito que abarca el mismo arco.

Ángulo semiinscrito

Un ángulo semiinscrito en un arco de circunferencia es el que tiene su vértice en uno de los extremos del arco, uno de sus lados pasa por el otro extremo y el otro lado es tangente a la circunferencia, por el vértice.
Ejemplo
 ángulo semiinscrito
A todo ángulo semiinscrito en una circunferencia le corresponde un ángulo central que tiene su vértice en el centro de la circunferencia y cuyos lados pasan por los extremos del arco.
 es el ángulo central que corresponde a

Propiedades del ángulo semiinscrito

1) Todo ángulo semiinscrito en un arco de circunferencia es igual a la mitad del ángulo central correspondiente.
Ejemplo
 ángulo semiinscrito
ángulo central correspondiente
2) El ángulo inscrito y el ángulo semiinscrito en un mismo arco de circunferencia son iguales.
Ejemplo
ángulo inscrito en
ángulo semiinscrito
y luego

3) Los ángulos semiinscritos en un mismo arco de circunferencia son iguales entre sí.Ejemploángulo semiinscrito en
ángulo semiinscrito en

Como ambos tienen el mismo ángulo central, son iguales, es decir: