1. Naturvetenskapen och teknikens
historia

Under arbetets gång kommer vi att vandra från Big Bang
till idag. Hur har universum, solen, jorden och livet bildats
enligt den naturvetenskapliga teorin? Vilka stora
tekniska/ naturvetenskapliga landvinningar/upptäckter
har gjorts och när? Allt detta ska vi försöka svara på
under arbetets gång!

2. Utvecklingen från Big Bang till nutid
Big bang 10 – 15 miljarder år sedan
Universum har inte en given och färdig storlek utan
expanderar hela tiden. Troligen började allt med
en smäll för ca 10 – 15 miljarder år sedan – Big
Bang. Området som skulle bli hela universum
var mindre än en enda atom. Allt var samlat i en
enda punkt. En otrolig utvidgning startade hela
den utveckling som långt senare skulle leda till
att vårt solsystem och därmed jorden bildades.


3. Big Bang


Utvidgningen pågår fortfarande, men den
mest dramatiska förändringen gick mycket
fort. På ca 10-14 sek efter Big Bang,
expanderade universum mer än under år
miljoner. Big Bang.
Under den ofattbara korta tiden bildades
all materia, kvarkar och elektroner, som
bygger upp universum.

4. Big bang

När universum är en sekund gammalt slår
kvarkarna sig samman tre och tre och bildar
protoner och neutroner. Partiklarna finns
tillsammans med energi i form av fotoner i det
växande universum

5. Big Bang


Tätheten i universum efter en sekund är
oerhörd trots explosionen. Temperaturen
är 10 miljarder grader. De extrema
förutsättningarna gör det möjligt för
protoner och neutroner att slå sig samman
till atomkärnor.
Väte atomens kärna med en proton är
färdig. Efterhand bildas fler grundämnen.
Tex helium.

6. Big bang
Universum utvidgas och tätheten minskar.
Då sjunker temperaturen och
förutsättningar för kärnor att slå sig
samman ändras. Efter 300 000 år
fortsätter utvidgningen och temperaturen
sjunker, ner till ca 10 000 grader, så att
atomkärnorna kan fånga in elektronerna –
atomer bildas .
Översikt Big Bang


7. Solen – bildas för ca 5 miljarder år
sedan




Gigantiska moln av väte och helium bildades som så
småningom blev galaxer och galaxhopar. När de stora
molnen drogs samman uppstod också mindre
ojämnheter som påverkades av gravitationen. Stjärnor
kunde bildas.
När vätekärnor slår sig samman till heliumkärnor bildas
energi, kallas fusion. Det mesta av energin i stjärnor
utvecklas när det sker. TV-inslag
När energin tar slut i stjärnan dras, mha gravitationen,
den samman och kollapsar. Delar av stjärnan kastas ut i
universum och kan ibland ge upphov till svarta hål.
Vår stjärna, solen, lever ett långt och lugnt liv så länge
fusionen pågår inne i stjärnan. I miljarder år ser den
likadan ut, tills fusionen avtar.

8. Jorden – kom till för ca 4,5 miljarder
år sedan




För sju miljarder år sedan började det roterande
gasmolnet som skulle bli vårt solsystem att dra sig
samman.
Två delar knoppades av och blev Jupiter och Saturnus.
De består mest av väte.
Samtidigt bildade de inre delarna av molnet solen,
medan de yttre delarna kastades ut av rotationen och
kondenserade på olika nivåer till fast form allt eftersom
temperaturen sjönk.
Gravitatationen gjorde att materien samlades i allt större
klumpar och så småningom bildades planeterna.

9. Livet – på jorden uppträdde för ca 4
miljarder år sedan





Liv uppstod tidigt i jorden historia, kanske redan för fyra miljarder år
sedan.
Planeten såg helt annorlunda ut då jämfört med nu. Åska och
ihållande regn fyllde de varma haven. Runt jorden fanns en
atmosfär med metan, koldioxid, ammoniak och svavelväte, men
utan syre och skyddande ozon.
Under inverkan av värme, elektriska urladdningar och strålning från
solen kombinerades atomerna i den ursprungliga atmosfären om till
en rad nya molekyler. Aminosyror, fettsyror, sockerarter och
kvävebaser.
Fettsyrorna kunde sammansmälta till små, cell liknande bildningar,
medan aminosyrorna bildade proteiner.
Socker och kväve baser kunde bygga upp DNA, så förmågan att
både föra med sig information och att kopieras så att informationen
bevaras. DNA molekylen hade dessutom en möjlighet till förändring.

10. Livet fortsätter



Nu var grunden lagd för livets fantastiska historia.
Informationen i DNA – molekylerna fördes vidare från
generation till generation av vattenlevande encelliga
organismer. Samtidigt skapades en variation och en
mångfald av de förändringar, mutationer, som uppstod i
arvsmassan.
När så solenergin kunde bindas togs ett avgörande steg i
livets fortsatta utveckling.
Efter ett par miljarder år av utveckling började
fotosyntesen. Med solenergi, vatten och koldioxid kunde
de gröna växterna långsamt omdana hela planeten.

11. Livet fortsätter


Restprodukten vid vid fotosyntesen, syre,
släpptes ut i omgivningen och orsakade
massdöd hos många arter, medan andra arter
kunde utnyttja det nya ämnet och utvecklas
vidare.
Under årmiljoner ökade mängden syre i
atmosfären, ett skyddande ozonlager bildades
och så småningom uppstod de livsformer som vi
känner igen, växter och djur som under
årmiljoner levt i ett ömsesidigt beroende av
varandra.

12. Livets villkor





Definitionen på liv är inte helt enkel, men
vissa egenskaper bör uppfyllas
- en levande organism måste kunna
uppta, förändra och avge ämnen
- måste finnas en energikälla
- tillväxt, förökning och anpassning till en
föränderlig miljö
- kunna uppfatta förhållanden i
omgivningen på något sätt

13. Hur kan liv uppstå?





Vad måste finnas för att liv ska
uppstå?
Kanske detta:
- Materia: krävs komplicerade molekyler som
kan lagra energi och förmedla information
Det enda atomslaget som kan bilda tillräckligt
stora molekyler är kolatomen.
För jordiskt liv är också vatten avgörande och de
flesta livsformer behöver syre.

14. Hur kan liv uppstå?




-Energi – jordiskt liv får sin energi från solen. Livet
utvecklas långsamt och det kräver en energikälla under
lång tid.
- Temperatur – En planet får jämnare temp om den
roterar jämfört med att den belyses från en sida hela
tiden.
- Gravitation – Om en himlakropp ska kunna behålla
vatten och atmosfär måste den ha tillräckligt stor
gravitation.
- Skydd – Rymden kan vara mycket ogästvänlig.
Strålning, hetta eller isande kyla omöjliggör liv på många
platser. Lämpligt avstånd från solen och en atmosfär
som filtrerar bort ultraviolett strålning.

15. Livet fortsätter
Första fiskarna ca 400 miljoner år sedan

Dinosaurierna behärskade jorden för ca 100 miljoner år sedan

Första människan
Första människan utvecklades i Afrika. Både fossil och genetiska
undersökningar tyder på det. I Afrika utvecklades under årmiljoner de små
schimpansliknande varelserna. Deras hjärna var lik en schimpans och deras
upprätta gång liknade människan.
Homo Habilis – Den första arten i släktet Homo(det vetenskapliga namnet
på människor). Betyder ”den händige”. (2.3 – 1,7 miljoner år sedan)
För en miljon år sedan lämnade en människo art Afrika, det var Homo
erectus. Den”upprättgående”.Det var Homo erectus som spred sig till
Europa och Asien. Skelettet är mycket likt dagens människa.(1,7 miljoner –
300000 år sedan)

-
Neandertalmänniskan(Homo neanderthalensis) uppträdde för ca 300000 år
sedan. Homo erectus försvann spårlöst för 300000 år sedan. Men också
neandertalaren försvinner för ca 35000 år sedan.

16. Livet fortsätter



Den första moderna människan uppträdde för ca
300000 år sedan, Homo sapien, den ”vetande
människan”. Den moderna människan blev den
tredje vågen av utvandring från afrika. Levde
sida vid sida med neandertalarna för 40000 år
sedan innan man trängde ut dem från Europa.
Den fullt utvecklade människan kallas Homo
sapien sapien (människan som vet att hon vet).
En annan benämning är Cro Magnon efter fynd i
en fransk stad.
Människans utveckling

17. Charles Darwin


-
-
Darwins teori om utveckling presenterades 1859
Darwins upptäckter kan sammanfattas så här:
Inom varje art finns en variation, inga individer är exakt
lika
Varje art har en stor fortplantningsförmåga, men endast
några få individer överlever och kan fortplanta sig
Det är ingen slump att vilka som överlever. I kampen för
tillvaron klarar sig de som är bäst på att anpassa sig till
miljön. Det vker ett naturligt urval.
På något sätt får avkomman egenskaper som liknar
föräldrarnas

18. Genetik



Den genetiska koden tolkades år 1953 av
Franklin, Watson och Wilkins.
Allt levande från minsta bakterie till största
blåval, består av celler. I cellkärnans
kromosomer finns de instruktioner som
krävs för att cellen ska fungera, växa och
utvecklas på rätt sätt.
Genetiken ska vi behandla senare

19. Avslutning












Nu har vi vandrat från Big Bang till nutid. Man kan beskriva den
ofantligt stora tidsrymden mha en kalender:
Om universums historia komprimeras till ett år och Big Bang hände
1 jan.
1 sept solen bildas
12 sept jorden bildas
25 sept första livet
12 dec första djuret
28 dec dinosaurier dör ut
31 dec 21.10 första människan
31 dec 23.56 nutida människan
31 dec 23.59.50 pyramiderna byggs
31 dec 23.59.56 jesu födelse
31 dec 23.59.58,8 första bilen

20. Källor
Samtliga bilder är hämtade från
www.flickr.com
Tv inslag
http://www.ne.se/enkel/grund%C3%A4mne#http://www.ne.se/modals/view_film.jsp?mediaId=1657||facebox
Alla hyperlänkar:
- Big bang
http://sv.wikipedia.org/wiki/Fil:Univers_expansio.png
- Helium
http://sv.wikipedia.org/wiki/Fil:Atom.png
- Big Bang översikt
http://www.crystalinks.com/bigbang2.jpg
- Solen
http://images.google.se/imgres?imgurl=http://www.edu.linkoping.se/Berzelius/rymden/packtora/toras
%2520bilder/solen.jpg&imgrefurl=http://www.edu.linkoping.se/Berzelius/rymden/packtora/images/solen.htm&usg=__llSZAgUTrjaURiGe60R35MAwUrE=&h=244&w=300&s
z=33&hl=
- Fotosyntesen
http://sv.wikipedia.org/wiki/Fotosyntes
- Homo Habilis
http://www.ungafakta.se/daggdjuren/bilder/manniskan/h_habilis.gif
- Homo erectus
http://www.snibb.se/mans/bilder/homoerectus.gif
- Människans utveckling
http://www.geocities.com/pleiades61/evolution.gif
Böcker
-
Puls Fysik, Natur och Kultur, Staffan Sjöberg och Börje Ekstig, 1999
Spectrum Fysik, Almqvist & Wiksell, Lennart Undvall och Anders Karlsson, 2005
Ergo Fysik Kurs A, Liber, Jan Pålsgård, Göran Kvist och Klas Nilsson, 2007
Puls Biologi, Natur och Kultur, Berth Andersson mfl, 2001
Spectrum Biologi, Liber, Susanne Fabricius mfl, 2008