Prácticas Profesionalizantes. Astronomía General y Ciencia Espacial

Se dicta en la FIQ, Facultad de Ingeniería Química en el Salón de Actos del 3er. Piso  los Viernes de 19.00 h a 20.30 h

Programa general del curso

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1. PLANIFICACION ACADEMICA

Asignatura: “Astronomía Básica y Ciencia Espacial”

Departamento: Física

Carácter: Prácticas Profesionalizantes

Conocimientos Previos: No requiere

Período de Dictado: Anual

Número Estimado de Alumnos: Sin cupo establecido

Carga Horaria Semanal: 2 horas 

Carga Horaria Total: 60 horas por cada Grupo

Profesor Responsable: Jorge Roberto Coghlan

Profesores Adjuntos: Rodrigo de Brix; Daniel Mendicini, Germán Mandile, Juan Carlos Dovi, Alberto Anunziato e Ignacio Podestá

2 FUNDAMENTACION

La Astronomía nuclea un cuerpo de conocimientos con entidad propia e interés manifiesto. Surge históricamente ante la necesidad de resolver problemas concretos: la orientación y la forma de medir el tiempo.

Actualmente abarca otras disciplinas. La Astrofísica, la Astronáutica, la Exobiología, la Radioastronomía y otras ramas afines que presentan también utilidades prácticas. El saber de estas modernas ramas coopera con el educando en descubrir aptitudes y encauzar orientaciones futuras.

Es una ciencia interdisciplinaria, su relación resulta evidente con otras ciencias como la Matemática, la Física, la Química, la Biología, la Ecología, etc. Pero además, su valor histórico y filosófico la une a las disciplinas humanísticas; desde su asociación con la evolución del conocimiento humano, hasta su constante presencia en la Literatura, desde las obras más antiguas, hasta las más modernas. Es también, y sin duda, un invaluable hilo conductor para explicar la necesaria vinculación del aprendizaje de disciplinas instrumentales como Matemática e Informática, que ayudan a resolver los problemas del micro y macrocosmos.

3. OBJETIVOS GENERALES

Interpretar el cielo diurno y nocturno.

Cielo diurno

Durante el día comprender el movimiento del Sol en el cielo, la proyección de una sombra en distintos momentos del día (gnomon, reloj primitivo de Sol), establecer el meridiano del lugar, los puntos cardinales, marcar en el horizonte el punto de salida y puesta del Sol, si está presente la Luna interpretar su fase y en base a ella su movimiento en torno de la Tierra. También realizar observaciones de las nubes, aprender a identificarlas y en base a ello hacer un pronóstico aproximado del tiempo atmosférico.

Cielo nocturno

Comenzar a observarlo en el crepúsculo, interpretar los colores del cielo durante el crepúsculo, porqué se forma la noche, las primeras estrellas, identificación de las principales constelaciones y

estrellas más brillantes, cómo guiarse en el cielo, el movimiento de la esfera celeste, qué es la eclíptica, cómo se identifican los planetas de las estrellas, cómo se buscan a los planetas en el cielo, las fases de la Luna y debido a qué se producen, observación de meteoros, calcular las alturas en el cielo en grados, la Vía Láctea, identificación de objetos lejanos pero visibles a simple vista, identificación de galaxias satélites de la Vía Láctea, el cielo como mapa de guía para orientarse con los puntos cardinales, observación de pasos de satélites y algunas consideraciones, la fisonomía del cielo en diferentes épocas del año, etc.

4. OBJETIVOS ESPECIFICOS

ACTITUDINALES

Contribuir a la formación integral del alumno, fomentando la actitud curiosa, mentalmente abierta, a la vez que honesta y rigurosa frente a los fenómenos observados.

Promover la reflexión y el análisis crítico de los hechos observados, de la información cotidiana, y de los modelos adoptados.

Impulsar el trabajo en equipo, formador de un espíritu de tolerancia, solidaridad y respeto; al mismo tiempo que instrumento necesario para alcanzar mejores resultados en sus aprendizajes y en los logros académicos.

PROCEDIMENTALES

Desarrollar en el alumno una concepción metodológica integradora de conocimientos, en la que se promueve la interdisciplinariedad; cuestionando la idea del conocimiento como áreas estancas, sin relación mutua.

Generar una herramienta inductiva-deductiva de análisis de la realidad, de comprobación indirecta que le permita al alumno relacionar conocimientos concretos, para abstraer conclusiones sostenibles.

Favorecer un análisis integrado que le permita al alumno comprender los avances científicos enmarcados en sus momentos históricos, vinculados con sus paradigmas sociales y realidades culturales.

CONCEPTUALES

Ubicar al hombre en el espacio. Identificar a la Tierra como un sistema no aislado que interactúa con su entorno. Generar una visión global y enriquecedora del mundo en que vivimos. Reconocer los factores externos que condicionan el desarrollo y la evolución de la vida; permitiendo la aceptación de la probabilidad del desarrollo de la vida en otros sistemas planetarios.

Un gran número de fenómenos astronómicos, en especial los más sencillos relativos a los movimientos aparentes del Sol y de la Luna, las estaciones o la medida del tiempo, son cuestiones cotidianas que influyen en la vida ordinaria, aunque muy a menudo pasen completamente

desapercibidas por su monótona invariabilidad y el progresivo distanciamiento de la vida urbana respecto a la Naturaleza. Muchos de estos fenómenos tienen cabida en esta materia y su tratamiento debe mostrar cómo su conocimiento puede ser de utilidad en un buen número de ocasiones cotidianas, a la vez que abre las puertas hacia otros horizontes, hacia nuevos conocimientos.

Los temas astronómicos pueden ser tratados desde muy diversos puntos de vista. Una misma cuestión es enfocada de diferentes maneras por diferentes personas, según sus gustos e intereses. Ante los relojes de Sol, por ejemplo, unos centraran su interés en las técnicas para trazar las líneas horarias, otros en la historia, en la evolución, en los diferentes tipos de relojes de Sol que se han construido, otros se sentirán más atraídos por las cuestiones artísticas y decorativas, otros por la relación entre el movimiento aparente del Sol y el real de la Tierra. Esta pluralidad de posibles enfoques de un motivo astronómico permite ser abordado con agrado e interés por todos, y tiene como consecuencia natural una visión amplia y globalizada de los temas o fenómenos que se tratan.

La Astronomía es una ciencia observacional. Los conocimientos alcanzados por la Humanidad se basan en un enorme número de datos observados y en el ejercicio de la lógica para interpretar correctamente esas observaciones. Esto conlleva diversas consecuencias de interés para el planteamiento de una materia optativa de Astronomía. En primer lugar, los alumnos deberían captar la considerable lentitud de los fenómenos celestes y la necesidad de constancia y método para anotar lo que ocurre en los cielos, para apreciar y realizar el seguimiento de los movimientos celestes más inmediatos (del Sol la Luna y los planetas). Parece claro que el ocuparse en temas astronómicos puede favorecer determinados hábitos de trabajo: constancia, perseverancia, método y organización. Porque, además de anotar cierto número de datos, de observaciones, lo más interesante es su interpretación y su explicación racional basada en algún modelo geométrico abstracto, que se verá enormemente facilitada por una organización y presentación adecuadas de los datos.

La Historia de la Astronomía es una fuente inagotable de controversias y de explicaciones alternativas, como pone de manifiesto la dificultad que tuvo el heliocentrismo para abrirse paso frente a los dogmas geocéntricos tradicionales. De esta manera el análisis y la crítica de

las posibles explicaciones de los fenómenos astronómicos puede favorecer una familiarización con el método científico y unos hábitos de razonamiento objetivo. Hay muy diversas formas de llevar a la práctica un Taller de Astronomía. Se ofrecen unas breves indicaciones de algunas posibilidades.

A) Una posibilidad consiste en estructurar el curso en torno a la Historia de la Astronomía. En articular se puede centrar en la revolución copernicana: el debate crítico sobre las dos hipótesis alternativas, tanto analizando cuál de ellas da cuenta mejor de las apariencias, cuanto considerando los argumentos filosóficos esgrimidos desde la época griega.

B) Otra vía es la construcción de objetos relacionados con la Astronomía. La construcción de telescopios propicia la iniciación a la observación y a la fotografía astronómica, el trabajo sobre algunos temas de óptica geométrica y el estudio de los problemas técnicos relacionados con las monturas. Su aprovechamiento lleva consigo no sólo la observación de objetos, sino también el estudio y la descripción de los principales tipos de objetos telescópicos: estrellas variables o dobles, cúmulos, nebulosas y galaxias. El trazado de las líneas horarias en la construcción de relojes de Sol concentra intereses astronómicos, geométricos y estéticos. El estudio de otras líneas más complicadas, como las zodiacales, y el estudio de las correcciones que relacionan la hora del reloj de Sol y la hora oficial son motivos cuyo estudio está lejos de ser trivial.

C) Una orientación más en consonancia con la actualidad de la Astronomía es la de la Astrofísica. Se trata, por una parte de recorrer el concepto que la Humanidad tiene de la forma y tamaño de los astros y del Universo y, por otra de presentar la descripción actual del Universo y de las principales hipótesis sobre el origen y evolución de las estrellas, galaxias y del propio Universo.

D) La descripción de la constitución de todos los objetos del Sistema Solar, sus diferentes estructuras, tamaños, temperaturas y condiciones. El estudio de las diferentes teorías explicativas del origen, formación y evolución del sistema solar tendría un papel importante así como el análisis de las posibilidades de existencia de vida extraterrestre y de exploración del Universo por parte del Hombre.

E) La Mitología puede constituir el núcleo de otra posible vía de acercamiento a la Astronomía: las principales leyendas sobre los actuales nombres de las estrellas y de las constelaciones, sus representaciones artísticas y, principalmente, el estudio de las relaciones entre Religión, Mito y Astronomía. Se trataría de indagar en las profundidades del ser humano ese anhelo, esperanza y temor reverencial que siempre han causado en ella los espectáculos celestes y el papel que la ciencia ha jugado en la eliminación de esos temores.

F) Una última vía supone dedicar un tiempo considerable al conocimiento del cielo nocturno visible a simple vista, para después estudiar la mayoría de los fenómenos astronómicos observables a simple vista a la luz del “cielo de las dos esferas”, un cielo racional que, desde una visión geocéntrica, explica los fenómenos observados. El estudio de los movimientos de los planetas da pie para abordar la descripción del sistema solar, ya desde una perspectiva heliocéntrica, y para tratar, saliendo del sistema solar, de una manera sucinta la estructura del Universo a gran escala. Esta vía puede considerarse como una base de conocimientos muy sólida que permite proseguir por cualquiera de los diversos caminos que deja abiertos. Como síntesis que es de varios de los enfoques anteriores, los núcleos de contenidos responden básicamente a esta vía. El concepto de esta materia en cuanto a la forma de trabajar en el aula se centra fundamentalmente en la variedad, la actividad y la autonomía. Cada alumno puede realizar tareas de observación, de redacción de informes, de exposición oral, de documentación y de

diseño y de construcción de aparatos sencillos. Todo ello bien individualmente, bien en equipo, contando con la orientación del profesor cuyo papel seria ofrecer sugerencias de tareas a realizar,

aportar lo necesario para llevarlas a cabo y resolver las dudas que puedan ir surgiendo.

El desarrollo de esta materia debería aportar a los alumnos una visión amplia de la Astronomía, como una parcela del saber científico de la Humanidad, como una posible actividad profesional, como un patrimonio cultural con multitud de lecturas y de relaciones con otras ramas del

saber y, finalmente, como una afición que puede proporcionarles momentos de placer tanto estético como intelectual.

OBJETIVOS

El desarrollo de esta materia ha de contribuir a que las alumnas y los alumnos adquieran las siguientes capacidades:

1. Familiarizar al alumno con el aspecto y los objetos delcielo, tanto en sus características inmutables como en las cambiantes.

2. Desarrollar la idea de que lo que se conoce actualmente sobre el Universo es el producto del esfuerzo colectivo que ha realizado la Humanidad desde su origen y la conciencia de lo que a este esfuerzo han contribuido los distintos campos de la ciencia y de la técnica.

3. Tomar conciencia de la importancia del método, la constancia y la perseverancia en el estudio de los lentos movimientos de los astros y de su carácter positivo en general.

4. Desarrollar criterios y capacidades para organizar y clasificar los datos que nos ofrece la experiencia astronómica de una manera objetiva y para analizar e interpretar esos datos en función de la estructuración que se les haya dado y de las hipótesis subyacentes, buscando nuevos elementos en la realidad que los confirmen o rechacen, siguiendo una metodología científica.

5. Comprender las nociones básicas de Astronomía de posición referentes a los movimientos de la Tierra, relacionándolos con las apariencias y fenómenos observados con los hechos cotidianos, consolidando una concepción científica del mundo en el que vivimos.

6. Fomentar la valoración de la influencia que tienen los fenómenos astronómicos, y lo que se ha sabido de ellos en cada época, sobre la forma de vivir y sobre el desarrollo cultural de la Humanidad a lo largo de todos los tiempos.

7. Tomar conciencia del lugar de la Tierra y del Hombre en el Universo y de la necesidad de preservar nuestro limitado y frágil hábitat, comprendiendo las repercusiones de la actividad humana en su equilibrio.

8. Comprender algunas repercusiones de los últimos avances astronáuticos y su influencia en otras ramas de la ciencia y en la vida cotidiana, apreciando la necesidad actual de los científicos profesionales de trabajar en equipos interdisciplinares coordinados dada la confluencia de saberes y de disciplinas desde los que se puede abordar un tema astronómico.

9. Comprender y apreciar las potencialidades de los diversos campos del saber astronómico para el placer y el disfrute, tanto desde el punto de vista estético como desde el intelectual.

10. - Fomentar la curiosidad y el deseo de profundizar en los conocimientos referentes a los fenómenos astronómicos.

11. Conocer y comprender las principales aplicaciones utilitarias de la Astronomía, como el calendario, el cómputo del tiempo o la orientación.

12. Colaborar en la planificación y ejecución de trabajos en equipo, con independencia de criterio y respeto hacia los demás.

13. Elaborar informes escritos acerca de datos obtenidos por distintos medios, utilizando con corrección, claridad y sencillez, tanto el lenguaje natural como el científico y otros medios como dibujos o fórmulas de manera que sinteticen la opinión personal.

14. Participar activa y ordenadamente en debates (puestas en común), emitiendo juicios propios razonados con argumentos y escuchando las opiniones de los demás respetuosamente.

15. Diseñar, planificar y construir algunos aparatos y maquetas sencillos, que sean útiles para la función requerida, desarrollando sus capacidades manuales y su creatividad.

5. METODOLOGIA DE DICTADO

Clases Teóricas

En el salón de clases, con o sin proyección de diapositivas, uso de pizarrón. Proyección de documentales seleccionados por su calidad didáctica. Proyección de programas de cielo virtual de tipo planetario (Stellarium, Skymap).

Clases Prácticas

Desde las terrazas de la Facultad o desde el Observatorio Astronómico del CODE. Observaciones de campo en la Reserva Ecológica de la UNL en la Costanera Este. Trabajo de campo de observación e interpretación diurna del cielo. Durante el crepúsculo y la noche, trabajo de campo de observación e interpretación del cielo nocturno. Simultáneamente en una pantalla o pared se puede proyectar un programa de tipo "planetario" (Stellarium, Skymap) donde se muestra el cielo de manera virtual con sus objetos y figuras, luego esta observación se traslada al cielo propiamente dicho. Esta es una herramienta sumamente útil desde el punto didáctico.

6. CONDICIONES DE REGULARIZACION Y PROMOCION

Se exige al alumno el 75% de asistencia durante el cuatrimestre y la aprobación (60%) de un examen de opción múltiple, de selección múltiple o multiopción que se tomará en la última clase del cuatrimestre.

7. MODALIDAD DE EVALUACION

Una vez concluido el dictado de la asignatura se evaluará a los alumnos de manera individual y presencial, mediante un examen MultipleChoice conformado por 20 preguntas básicas, cada una con 3 respuestas, de las cuales deberán seleccionar la que les parezca acertada de acuerdo a lo aprendido durante las exposiciones teóricas y/o prácticas de campo. Cada respuesta correcta tendrá una validez de 0.50 puntos.

Módulos optativos y/o adicionales: Los alumnos que deben acreditar 30 horas adicionales, deberán cumplimentar con un segundo examen de preguntas de opción múltiple, de selección múltiple o multiopción, conformado por 20 preguntas básicas, cada una con 3 respuestas, de las cuales deberán seleccionar la que les parezca acertada de acuerdo a lo aprendido durante las exposiciones teóricas y/o prácticas de campo. Cada respuesta correcta tendrá una validez de 0.50 puntos. A criterio del profesor se les podrá solicitar un trabajo monográfico sobre alguna temática desarrollada durante el cuatrimestre.

8. CONTENIDOS

PROGRAMA

Hitos de la historia de la astronomía.

Sistema Sol - Tierra – Luna.

Los movimientos de estos cuerpos y su interacción. Descripción y comparación de la Tierra y la Luna. Movimientos principales de la Tierra (rotación y traslación). La Luna. Movimientos de rotación y traslación. Por qué vemos una sola cara de la Luna. La exploración humana de la Luna. El Sol. Ubicación del Sol en nuestra galaxia. Estructura solar (fotosfera, cromosfera, corona, etc). Manchas solares (creación, ciclos, rotación). Importancia de su estudio. Métodos para observar al Sol

Sistema Solar (I). Origen del Sistema Solar. Los planetas. Criterios de clasificación. Leyes de movimiento para los planetas. Planetas interiores. El cinturón de asteroides.

Sistema Sol - Tierra – Luna. Fases de la Luna. Eclipses de Sol y de Luna. El eje inclinado de la Tierra y sus consecuencias: las estaciones, la duración del día y la noche. La precesión de los equinoccios y el año.

Sistema Solar (II)

Planetas exteriores. Planetas enanos, Plutonios o planetas congelados. El cinturón de Kuiper. Los Cometas. La nube de Oort. La materia interplanetaria: meteoros y bólidos. Meteoritos.

Las estrellas. Las constelaciones. La galaxia de la Vía Láctea. Cúmulos y nebulosas. Otras galaxias y sus asociaciones. Agujeros negros. Nociones de astrofísica: composición, estructura y evolución de los astros. Cosmología: se encarga de estudiar la historia del universo desde su nacimiento. Una de las teorías más famosas que se elaboró fue la del Big-Bang.

Bibliografía y referencias generales

"Astronomía en la Escuela" de Horacio Tignanelli.

"Cosmos" de Carl Sagan.

"14 Pasos hacia el Universo" de la Unión Internacional de Astrónomos, IAU

“Preguntas frecuentes: Astronomía y Ciencia Espacial” de Jorge R. Coghlan

Experiencia adquirida en el desarrollo de Talleres de Astronomía en diversas escuelas desde 1990

Profesor Titular

Prof. Jorge Coghlan

jorgecoghlan@gmail.com

(342-5001236)

Profesores Adjuntos

Prof. Rodrigo de Brix

Prof. Daniel Mendicini

Prof. Alberto Anunziato (Paraná, Entre Ríos)

Prof. Germán Mandile (San Jorge, Santa Fe)

Prof. Juan Carlos Dovis (Sunchales, Santa Fe)

Est. UNL Ignacio Podestá