Modelos Cosmológicos: De la Antigüedad al Big Bang

Modelo Geocéntrico: Los primeros modelos del universo fueron propuestos por filósofos griegos. Aristóteles planteó un modelo geocéntrico, con la Tierra en el centro y los demás cuerpos celestes girando a su alrededor en esferas transparentes. Este movimiento circular uniforme se consideraba la forma más perfecta. En el siglo II d.C., el astrónomo griego Ptolomeo perfeccionó este modelo, manteniendo la Tierra como centro y explicando las observaciones celestes, como la posición de las estrellas y el movimiento de los planetas. Este modelo permitió elaborar tablas astronómicas precisas para predecir las posiciones de los cuerpos celestes.

Modelo Heliocéntrico: Aristarco de Samos, alrededor del año 280 a.C., ideó un modelo heliocéntrico, donde la Tierra giraba alrededor del Sol. Sin embargo, esta idea no tuvo muchos seguidores, ya que se consideraba a la Tierra como el lugar más importante. Copérnico cuestionó el modelo geocéntrico al observar que el brillo de Venus y Mercurio variaba, lo que indicaba que su distancia a la Tierra no era fija. Propuso un modelo donde la Tierra y los demás planetas giraban alrededor del Sol, mientras que la Luna giraba alrededor de la Tierra. Copérnico aún creía en movimientos circulares y conservó la idea de los epiciclos. Galileo, utilizando el primer telescopio, observó satélites girando alrededor de Júpiter, evidenciando que no todos los cuerpos celestes giraban alrededor de la Tierra.

Modelo Actual del Universo: La Teoría del Big Bang

Los descubrimientos del siglo XX demostraron que ni la Tierra ni el Sol son el centro del universo. El Sol es una estrella más de la Vía Láctea, ubicada en uno de sus brazos espirales. El astrónomo Hubble descubrió que el universo está en expansión, detectando un corrimiento hacia el rojo en la radiación electromagnética de las estrellas, lo que indica que se alejan continuamente. Esta expansión llevó a la teoría del Big Bang: al principio, toda la materia y la energía estaban concentradas en un punto, produciéndose una gran explosión que dispersó la materia. Luego, las partículas formaron átomos, que se combinaron para formar estructuras más complejas. El modelo actual del universo no es definitivo, y la teoría del Big Bang aún presenta interrogantes, como el instante preciso de la explosión.

Conceptos Fundamentales de Hidrostática

• Fluidez: Es la propiedad de los fluidos de deslizarse a través de canales y orificios, adoptando la forma del recipiente que los contiene.
• Presión Hidrostática: En un punto de un líquido, es directamente proporcional a la densidad del líquido y a la profundidad a la que se encuentra el punto.
• Prensa Hidráulica: Se aplica una fuerza externa (F_A) sobre un émbolo pequeño (S_A). La presión se transmite por el líquido hasta un émbolo grande (S_B), ejerciendo una fuerza (F_B). La fuerza obtenida (F_B) es mucho mayor que la fuerza aplicada (F_A), ya que la presión es la misma, pero la superficie S_B es mayor. Se utiliza para comprimir cuerpos.
• Principio de Arquímedes: Cualquier cuerpo sumergido total o parcialmente en un líquido experimenta una fuerza de empuje, dirigida hacia arriba, igual al peso del líquido desalojado.
• Presión Atmosférica: Es la fuerza por unidad de superficie que ejerce la atmósfera sobre los cuerpos situados en su interior.

Fenómenos Meteorológicos y Mapas del Tiempo

• Formación del Frente Frío: Una masa de aire frío empuja a una masa cálida, desplazándola hacia arriba. Se asocia con descenso de temperaturas, vientos y precipitaciones.
• Frente Cálido: Una masa de aire cálido avanza reemplazando a una masa de aire frío. Se asocia con aumento de temperatura y humedad, y ocasionalmente precipitaciones.
• Mapas Meteorológicos:
  • Presentan la presión atmosférica registrada en varios observatorios (en milibares o hectopascales).
  • Se unen los puntos con el mismo valor de presión mediante líneas llamadas isobaras.
  • Se indica la dirección del viento con flechas sobre las isobaras.
  • Se escribe «A» en el centro de los anticiclones y «D» en las depresiones (borrascas).
• Anticiclón: Centro de altas presiones. Se asocia con tiempo estable, sin nubes ni precipitaciones.
• Depresión (Borrasca): Centro de bajas presiones. Se asocia con tiempo inestable, con nubes y precipitaciones.