¿Cúan grande es este lugar?

1. Examinar la manera de medir distancias
2. Hacer inferencias sobre viajes espaciales
3. Identificar la relación que existe entre la Tierra y otros objetos del Universo
4. Desarrollar fórmulas y procedimientos para resolver problemas
5. Elegir las unidades métricas adecuadas y las herramientas
6. Hacer cálculos usando las unidades apropiadas

Los estudiantes tienen a menudo dificultad para comprender cúan grande es el Universo. En un esfuerzo para ellos adquirir este concepto abstracto. Esta lección desarrolla un camino en el cual ellos van encontrando números cada vez más grandes. Esta forma les permite ir correlacionando poco a poco distancias con objetos más tangibles. Si le cuentas a un estudiante que un planeta está a 10.000.000.000 kilómetros, no le aporta demasiado comparado con lo que, por ejemplo, le puede aportar que le cuentes que a un automóvil que viaja a 100 km/h le llevará 100.000.000 horas llegar hasta él. ¡Esto es más apreciable aún cuando se da cuenta que le llevará 4.166.667 días o 11.415,5 años llegar hasta allí!

Para introducir esta lección, pídele a los estudiantes que completen la hoja de actividades: ¿Cúan grande es este lugar? Esta actividad les permitirá comenzar a asociar tamaños típicos con objetos y ordenarlos del más pequeño al más grande. En la siguiente sección de la lección los estudiantes manipularán los números reales involucrados en la exploración del Universo.

En el mundo actual, los viajes son sencillos por medio de los aviones, trenes de gran velocidad, carreteras donde los automóviles pueden ir a gran velocidad. Si tienen familiares en una ciudad a 200 kilómetros de distancia, puedes estar en su casa en sólo 2 horas en automóvil si viajas a una velocidad de 100 kilómetros por hora ¿Cómo sabemos esto? Usando la fórmula t = d/v (donde t = tiempo, d = distancia recorrida, y v = la velocidad a la cual viajamos), podemos calcular nuestro tiempo de viaje.

Las siguientes preguntas/problemas pueden ser presentados a los estudiantes para que encuentren los grandes números que se encuentran en nuestro Universo.

¿Qué pasaría si estos familiares vivieran a 400.000 km de distancia, en la Luna; ¿cúanto tiempo haría falta para llegar a su casa si viajaras en automóvil a 100 km/h?

La distancia que deberías viajar para llegar a la casa de tus familiares en la Luna no es nada comparada con la distancia que debes cubrir para visitar unos familiares en Plutón. Plutón está a 6.000.000.000 km desde la Tierra. Si viajas a 100 km/h, cúanto te tomará llegar a Plutón? 60.000.000 horas. Hay sólo 8760 horas en un año ¿Cuántos años te llevará llegar a Plutón? 6849.3 años -- ¡Espero que quieras muchísimo a estos familiares!

Quizás puedas llegar a Plutón en un tiempo más razonable si viajas en avión. Un avión viaja a 1000 km/h. A esa velocidad, ¿cuál es tu tiempo de viaje a Plutón? 6.000.000 horas. ¿Cúantos años te tomará? 684.9 años.

Una vez que estés afuera de nuestro sistema solar, la distancia entre objetos se transforma absolutamente en astronómica. Se hace muy complicado hacer operaciones matemáticas usando grandes números. Los científicos entonces usan una unidad llamada año luz para describir la distancia entre los objetos más alejados de nuestro Universo. Un año luz es igual a 9.500.000.000.000 km y es la distancia que la luz recorre en un año. Un año luz puede expresarse en notación científica como: 9.5 x 10¹² km.

La estrella fuera de nuestro sistema solar que se encuentra más cercana a la Tierra es Alfa Centarus C. Está a 40.000.000.000.000 km. ¿Cuántos años luz es esto? 4.21 años luz. Si nos subimos en nuestro avión, ¿cuánto tiempo tardaremos en llegar a Alfa Centaurus C? 40.000.000.000 horas ¿Cuántos años tomará? 4.566.210,0 años ¿Ya empacaron?

Como desafío extra, calculen el tiempo que tardarían en llegar a Betelgeuse, una gigante roja localizada a 600 años luz. Primero convierte los años luz en km. 5.7 x 10¹⁵ km. Viajando a 1000 km/h en avión, ¿cuánto tiempo tardarán en llegar a Betelgeuse? 5.700.000.000.000 horas. ¿A cuántos años equivale esto? 650.684.931,5 años. ¿Sabías que para cuando llegues allí, Betelgeuse podría no ser más la gigante roja que conocemos hoy? Betelgeuse se encuentra en la última etapa de su ciclo de vida. Con una masa de 1000 veces la masa del Sol, si Betelgeuse se centrara en el medio de nuestro sistema solar ¡llegaría hasta la órbita de Júpiter! Como otras estrellas supermasivas, el nuevo paso en su ciclo de vida será el convertirse en supernova. Se espera que esto ocurra entre los próximos 10.000 años. Así que olvida tu viaje a Betelgeuse debido a que cuando llegues allí, no la podrás ver.

(1) Para una práctica adicional trabajando con grandes distancias, hace que los estudiantes vayan a la página "Datos" de cada planeta (o planeta enano) en la sección del Sistema Solar de StarChild. Allí encontrarán la distancia promedio de cada objeto al Sol. Pídeles a los estudiantes que calculen el tiempo que les tomaría llegar a cada planeta en automóvil (100 km/h) o en avión (1000 km/h). Para un gran desafío, pídele a los estudiantes que calculen el tiempo de viaje usando la velocidad del Transbordador Espacial (27.200 km/h) en el momento que se ordena que el motor principal pare de disparar, lo cual ocurre a 112 km sobre la superficie terrestre.

(2) Para examinar el ciclo de vida de estrellas medianas, masivas, o supermasivas, pídele a los estudiantes que vayan on-line y exploren las páginas de "Estrellas" de StarChild. El capítulo de "Estrellas" puede ser encontrado en ambos niveles de la sección Universo.