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Fue el primer naturalista que trato de ofrecer una explicación sobre el origen de la tierra, y lo hizo replanteando conceptualmente la vieja teoría de la generación espontanea, explicaba el origen
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Demostró que caldos de materia orgánica que habían sido esterilizados, es decir, a los que se eliminaron los microbios por calentamiento, después, al aislarlos del medio ambiente, no se descomponían.
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Llamo una constante cósmica, debía estar empujando a dichos cuerpos en sentido opuesto y proporcional a la atracción gravitacional que permitiera un estado de equilibrio; así consiguió su teoría de relatividad.
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Propuso la teoría del universo oscilante o pulsante que consistía en que una gran explosión seguida de expansión y mucho tiempo después de frenado, y luego una gran implosion que regresaría toda la materia a un punto inicial seguida por una explosión y así indefinidamente.
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Propuso que la vida en la Tierra se había originado en una atmósfera primaria distinta de nuestra atmósfera actual, que es rica en oxigeno. Para el era obvio que el oxigeno había sido producido por la actividad fotosíntetica de las plantas y mantenía su concentración constante en el aire.
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Dedujo que el universo no colapsaba sobre si mismo debido a que la gravedad era contrarrestada por una fuerza mas poderosa proveniente de una gran explosión que impulsa a toda la materia desde un punto en donde estuvo reunida en el pasado remoto, a esto le llamo "teoría del big bang".
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Descubrió que había mas galaxias en la vía láctea y dedico sus esfuerzos a calcular la distancia entre algunas de estas y la nuestra.
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Predijo que a partir del comienzo infinitamente denso y caliente de la materia, que causo la gran explosión se debió de liberar una gran cantidad de fotones por el cosmos.
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Teoría del estado estacionario. Propusieron que conforme el universo se expandía, se crearía nueva materia; de esta nueva materia se formarían eventualmente nuevas galaxias que ocuparían el lugar vacio dejado por galaxias desplazadas.
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Apoyando la deducción de George Gambow, estos dos calcularon la perdida de calor de la luz emitida por la explosión, llegaron a la conclusión que las ondas electromagnéticas aun seguían moviéndose por el universo, a este fenómeno lo llamaron radiación cósmica de fondo
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Dedujo los compuestos iniciales de la atmósfera reductora de la Tierra primitiva.
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Realizó una simulación a partir de la hipótesis creada por Oparin de las condiciones de la Tierra primitiva en busca de las reacciones químicas que pudieron construir sus primeros bloques esenciales (aminoácidos y proteínas) simples.
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Propusieron de forma independiente la existencia de un primer mundo biológico basado en moléculas de ARN, previo a lo que hoy conocemos basado en ADN-ARN y proteínas. En este mundo de transición entre la materia orgánica y las primeras células, es decir, entre lo no vivo y lo vivo; guardaban información genética, catalizaban reacciones bioquímicas y también eran capaces de polimerarze y hacer replicas de si mismas.
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Detectaron microondas que ingresaban todo el tiempo a la atmósfera de la Tierra, que no provenían de ninguna fuente especifica, es decir, de ninguna galaxia, si no de todas las direcciones del espacio profundo.
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Explica que la materia se expandió de modo exponencial, lo que concuerda con la homogeneidad observada desde cualquier dirección y también con el hecho de que la explosión haya vencido a la poderosa fuerza de gravedad al inicio, cuando toda la materia se hallaba cercana entre si.
