Zvjezdarnica Zagreb logo

Temeljne postavke suvremene znanosti

Radionica:
TEMELJNE POSTAVKE SUVREMENE ZNANOSTI
povodom “Međunarodne godine svjetlosti 2015.”
i programa “Čari astronomije”

 

Zajednički projekt HRVATSKOG FIZIKALNOG DRUŠTVA i ZVJEZDARNICE

Sastoji se od predavanja koja će se održati u Zvjezdarnici u vremenu od  20:00 do 21:15 sati. Datumi održavanja prvog ciklusa predavanja (i sadržaj) su sljedeći:

23. travnja (četvrtak)
/o znanosti općenito; smisao suvremene fizike; klasična mehanika i elektrodinamika; sile u prirodi i međudjelovanja elementarnih čestica; dosezi znanosti u mikro i makro svijetu; određivanje starosti predmeta na Zemlji i svemirskih tijela pomoću zakona radioaktivnog raspada; kategorije prostora i vremena; inercijalni sustavi i Galileijeve transformacije/
24. travnja (petak)
/ Maxwellova teorija i elektromagnetski valovi; Michelson-Morleyev eksperiment i pitanje “eterskog vjetra”; Einsteinovi postulati (princip relativnosti i stalnost brzine svjetlosti) i problem istodobnosti u inercijalnim sustavima koji se međusobno gibaju; sinkronizacija satova; atomski sat na bazi Cs-133; “svjetlosni sat” koji se giba/
7. svibnja (četvrtak)
/svjetlosni sat i dilatacija vremena; izvod Lorentzovih transformacija na primjeru kuglastog vala u inercijalnim sustavima; Galileijeve transformacija kao aproksimacija Lorentzovih; dilatacija vremena i kontrakcija (skraćenje) dužine kao posljedice Lorentzovih transformacija, odnosno prostorno-vremenskih relacija između inercijalnih sustava u uzajamnom gibanju/
8. svibnja  (petak)
/zbrajanje brzina konzistentno Lorentzovim transformacijama i nemogućnost brzine veće od brzine svjetlosti; relativistička jednadžba gibanja i energija tijela u mirovanju, odnosno u gibanju (fisija i fuzija);
14. svibnja  (četvrtak)
/Kozmologija: opći ustroj svemira; metode određivanja udaljenosti i brzina gal. jata; Hubbleov zakon i širenje svemira (kozmološki crveni pomak); kozmološki modeli i teorije (Fridmanovi modeli,  teorija stalnog stanja i teorija velikog praska; Hubbleova konstanta i problem starosti svemira; tamna tvar i srednja gustoća svemira; teorija inflacije; ubrzano širenje svemira i kozmološka konstanta (tamna energija) – predavač dr.sc. Dragan Roša/
15 svibnja  (petak)
/Einsteinovo proširenje opisa prirodnih zakona na ubrzane sustave; Machova ideja o porijeklu inercije; sustav koji rotira: neeuklidska geometrija i problem sinkronizacije satova; veza ubrzanih sustava i gravitacijskih polja; Einsteinov model statičnog svemira kao 3-d prostora (konačnog i zakrivljenog) uz uvođenje kozmološke konstante/

Predavač je prof. dr. sc. Krunoslav Pisk

Razina izlaganja je prilagođena učenicima viših razreda srednjih škola i studentima. Broj sudionika je ograničen pa Vas molimo da se što prije predbilježite na e-mail tosz@zvjezdarnica.hr i da navedete koju školu, odnosno fakultet pohađate (ili ste završili) i koje ste godine rođeni.
Sudjelovanje na radionici je besplatno.

 

Radionica: TEMELJNE POSTAVKE SUVREMENE ZNANOSTI

Znanost o svjetlosti i tehnika zasnovanih na svjetlosti danas je iznimna i u brojnim aspektima značajna za čovječanstvo, a vjerojatno će u budućnosti ta važnost biti još veća. Istodobno, istraživanja prirode svjetlosti dovela su do važnih znanstvenih spoznaja, koje su odigrale presudnu ulogu u stvaranju suvremenog znanstvenog nazora. Suvremena fundamentalna znanost temeljena je na dvjema teorijama nastalim u 20. stoljeću, teoriji relativnosti i kvantnoj mehanici. Te su teorije značajno promijenile naše dotadašnje iskustveno poimanje prirodnih zakonitosti. Obje teorije na neki su način povezane s prirodom svjetlosti pa je i jedna od tema Međunarodne godine svjetlosti obilježavanje značajnih povezanih znanstvenih obljetnica. Izdvojimo primjerice 110. obljetnicu Einsteinove posebne teorije relativnosti i 100. obljetnicu opće teorije relativnosti.
Za potpuno razumijevanje teorije relativnosti i kvantne mehanike nužna su odgovarajuća matematička predznanja (viša matematika) koja prelaze okvir srednjoškolskog kurikuluma. Zbog matematičke kompleksnosti uvriježeno je mišljenje da samo mali broj ljudi vlada tim teorijama. U tu skupinu možda možemo ubrojiti i one koji posjeduju znanja više matematike ali zaobilaze fizički smisao tih teorija.
Osnovna ideja radionice je približiti učenicima temeljne postavke suvremenih fizičkih teorija (posebno opće teorije relativnosti) bez upotrebe više matematike. To možemo provesti tumačenjem povijesnog konteksta nastanka teorija i donekle narativnim, popularno-znanstvenim pristupom. Istodobno, neka od predviđanja suvremenih fizičkih teorija formalno možemo izvesti i elementarnom matematikom i srednjoškolskim znanjima fizike. Poticaj za odvijanje radionice je evidentno zanimanje učenika za suvremenim fizičkim teorijama o kojima ne mogu dovoljno saznati u okviru redovitog školskog obrazovanja.
Teorija relativnosti i kvantna mehanika ujedno su i osnovni teorijski okvir suvremene astronomije i astrofizike. Primjerice kozmologija, jedna od najizazovnijih i najzanimljivijih znanstvenih disciplina, usko je povezana s općom teorijom relativnosti. Astrofizička istraživanja svojstava nebeskih tijela i procesa koji se na njima događaju nezamisliva su bez znanja atomske i nuklearne fizike, koja su temeljena na kvantnoj fizici.
U sklopu radionice planiramo predavanja koja obuhvaćaju teme iz posebne i opće teorije relativnosti, osnovne ideje kvantne mehanike i fizike čestica te kozmologije.

logo_tosz.jpg