Conceptos Esenciales de Ciencia, Universo y Geofísica Terrestre

Conceptos Fundamentales de Ciencia y Universo

Definiciones Clave

• Ciencia: Rama del saber que trata de descubrir el funcionamiento de la naturaleza y el universo.
• Tecnología: Rama del saber que utiliza los descubrimientos científicos para obtener algún beneficio para la humanidad.
• Humanidades: Rama del saber que estudia e investiga sobre todo aquello que es exclusivo del ser humano.
• Método Científico: Conjunto de pasos ordenados que se emplean para adquirir nuevos conocimientos o para verificar y corregir conocimientos existentes.

Cosmología y Física Fundamental

• Teoría del Big Bang: Gran explosión producida por una concentración de energía casi infinita en un punto prácticamente infinitesimal.
• Bosón de Higgs: Es el nexo de unión entre la energía pura y el inicio de la materia.

Conceptos Físicos Esenciales

• Espacio: Donde se ubican las cosas.
• Tiempo: Es un concepto móvil.
• El Efecto Doppler se produce en un emisor de ondas cuando está en movimiento.

El Sistema Solar: Estructura y Origen

Descripción General

El Sol está rodeado por planetas que giran a su alrededor por la fuerza gravitatoria.

Características del Sistema Solar

• Todos los planetas giran alrededor del Sol.
• La rotación y la traslación de los planetas van en la misma dirección.
• Todas las órbitas se encuentran en el mismo plano (eclíptica).
• Entre Marte y Júpiter se encuentra el cinturón de asteroides.

Teoría de Formación Planetaria

La Teoría de los Planetesimales se basa en la Ley de Isaac Newton, específicamente en la Ley de Gravitación Universal.

La Tierra: Geografía, Movimientos y Estructura Interna

Características Geofísicas de la Tierra

La Tierra es muy irregular; desde el punto más alto al más bajo hay una diferencia de 20 km. Se puede considerar una esfera casi perfecta, tiene 6371 km de radio y su perímetro es de 40.000 km.

Movimientos Terrestres

• Rotación: Movimiento sobre su propio eje (aproximadamente 24 horas).
• Traslación: Movimiento alrededor del Sol (aproximadamente 365 días).
• Nutación: Pequeñas oscilaciones periódicas en la precesión del eje terrestre.
• Precesión: Movimiento lento y gradual del eje de rotación de la Tierra (cabeceo del eje).

Estructura Interna de la Tierra y Métodos de Estudio

La profundidad máxima que podemos excavar es de 250 km; sin embargo, podemos acceder a información sobre la estructura interna indirectamente.

Métodos de Estudio Indirecto

Consisten en:

• Medir ciertas propiedades físicas de la Tierra en su conjunto.
• Comparar el valor de estas propiedades con los materiales que conocemos.
• Si no coinciden con los valores, buscar qué material puede cuadrar con las propiedades medidas.

Método Gravitatorio

Se basa en la Ley de Gravitación Universal: g = k * (M * m) / d². A partir de la densidad media de la Tierra (M/V = d), se obtiene un valor de aproximadamente 5.52 g/cm³.

Método Sísmico

Cuando dos masas pierden estabilidad, se mueven y forman una onda. Este método es crucial para entender el interior terrestre.

• El Hipocentro es el punto donde se produce el sismo y genera dos tipos de ondas:
  • Ondas P (Primarias): Longitudinales, se propagan en la misma dirección que el movimiento de las partículas. Atraviesan líquidos y sólidos, pero no gases.
  • Ondas S (Secundarias): Transversales, las partículas se mueven de arriba-abajo, perpendicular a la dirección de propagación. Solo se propagan por sólidos.
• El Epicentro es el primer punto en la superficie terrestre en percibir la onda.
• Las Ondas L (Largas o Superficiales): Son ondas bidimensionales que causan los mayores destrozos en la superficie.