Nowa oferta zajęć dla młodzieży zainteresowanej fizyką

 

Z przyjemnością informujemy o nowej ofercie zajęć dla młodzieży zainteresowanej fizyką. Powstaje Klub Dyskusyjny Fizyków z siedzibą w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Śląskiego, przeznaczony dla młodzieży ponadgimnazjalnej, interesującej się wyzwaniami nauk przyrodniczych. Klub będzie prowadzony przez  fizyka teoretyka, prof. zw. dr. hab. Marka Zrałka przy współpracy innych uczonych oraz Pracowni Dydaktyki Fizyki.

Zajęcia będą odbywały się w każdy ostatni czwartek miesiąca, od godz. 15.00. W czasie spotkań, po obszernym wprowadzeniu w nowy temat, odbędą się zajęcia warsztatowe i dyskusja. Klub ma charakter nieformalny, jego członkiem może zostać każdy uczeń, który chce skorzystać z okazji uczenia się od najlepszych oraz wiedzieć i rozumieć więcej niż inni.

Wstępem do rozpoczęcia działania Klubu będzie wykład prof. Marka Zrałka,
z cyklu „Z Najlepszymi przez Fizykę” pod tytułem:

„Czas i przestrzeń - od Arystotelesa do skali Plancka”

 

„Trzeba podejrzewać czas” mówił Einstein zapytany jak doszedł do bardzo rewolucyjnej idei o strukturze czasu i przestrzeni. Jak to się stało, że coś zupełnie naturalnego od czasów starożytnych zmieniło się w nieoczekiwany sposób na początku XX wieku? Wykład (i to co będzie później) jest okazją, aby zapoznać się z poglądami „pospolitymi” jakie na temat struktury czasu i przestrzeni mieli starożytni myśliciele (Arystoteles), przejść do sądów bardziej „oświeconych” (Newton), zapoznać się z poglądami „wtajemniczonych” (Einstein), a także „nadgorliwych” (kwantowa grawitacja). Powszechnie sądzi się, że teorii wtajemniczonych (Teoria względności) nie może zrozumieć  przeciętnie wykształcony człowiek i że jest ona teorią dla specjalistów. Chcemy na początku pokazać, że to nieprawda - mogłaby być nauczana na poziomie licealnym. Chcesz się przekonać ? - spróbuj.

 

 

Tematy Klubu Dyskusyjnego - warsztaty dla młodych
i ciekawych świata:

 

„Mikroświat i Wszechświat – odpowiedzi na trudne pytania”

 

 

1. Koncepcje czasu i przestrzeni

 

1. Historia ( czas i przestrzeń Arystotelesa, Galileusza, Newtona, pojęcie równoważności zdarzeń, przestrzeń Euklidesa, układ odniesienia,….).

 

1. Czas i przestrzeń Szczególnej Teorii Względności (powstanie STW, czasoprzestrzeń, opis zdarzeń, równoważność zdarzeń, transformacja Lorentza, podział zdarzeń, paradoks bliźniąt,…).

 

1. Czas i przestrzeń Ogólnej Teorii Względności (połączenie czasu z przestrzenią, zakrzywiona czasoprzestrzeń, czarne dziury, …).

 

1. Co dalej na odległościach Plancka ( czemu się zajmujemy takimi rzeczami?, piana czasoprzestrzenna, próby stworzenia kwantowej grawitacji, więcej wymiarów…).

 

2. Demokryt miał rację, rzeczy są zbudowane z “atomów”.

 

1. Historia (Arystoteles kontra Demokryt, dalsze spory, kule bilardowe Daltona, co wniósł Rutherford,  model Bohra).

 

1. Mechanika kwantowa wkracza na arenę ( czemu powstała?, jak opisuje mikroświat, zasada Heisenberga, kot Schrödingera, kłopoty interpretacyjne).

 

1. Hipoteza jądra atomowego (są protony, są neutrony, ich wiązanie, czemu jądra są stabilne?, siły jądrowe, układ okresowy Mendelejewa).

 

1. Własności materii zbudowanej z atomów (rodzaje i własności wiązań chemicznych, rodzaje substancji,.....).

 

1. Składniki protonów i neutronów-kwarki (jak je zaobserwowano?, dziwne oddziaływania pomiędzy kwarkami, bariony i mezony, tablica cząstek elementarnych).

 

1. Rodzaje oddziaływań pomiędzy kwarkami i leptonami ( co to

      znaczy, że cząstki oddziałują, nośniki oddziaływań,   

      własności oddziaływań,...).

 

1. Stabilność materii  (rozpad neutronu, czemu istnieją stabilne
         jądra?, zasada antropiczna, czy wiemy skąd się biorą stałe
         fizyczne?...).

 

1. Pochodzenie masy w małej i dużej skali (dawne koncepcje,  

     masa ciężka - masa bezwładna, masa atomów, cząsteczek i  

     obiektów makroskopowych, czy cząstka Higgsa da  

     odpowiedź?).

 

3. Jak powstał Wszechświat - Teoria Wielkiego Wybuchu.

 

3.1)  Dawne wyobrażenia o budowie Wszechświata (Arystoteles,
         Ptolemeusz, Kopernik, Kepler, Newton, Herschel, Shapley).

 

3.2) Kosmologiczny Model Standardowy (Einstein, Friedman,
         Lemaître, ucieczka galaktyk – Hubble, Gamow i 
         nukleosynteza, Penzias i Wilson – promieniowanie reliktowe,

         Mather i Smoot - anizotropia promieniowania).

 

3.3)  Obecne problemy teorii Wielkiego Wybuchu (inflacja, ciemna
        materia (MACHO, WIMP), ciemna energia (różne koncepcje),
        gęstość krytyczna, obecne obserwacje, filozoficzne 

        implikacje).

 

3.4)  Co wiemy o powstawaniu gwiazd i planet? (reakcje
        zachodzące w gwiazdach, powstawanie pierwiastków do

        żelaza, czarne dziury, gwiazdy neutronowe, białe karły,
        brązowe karły, wybuchy supernowych, powstanie ciężkich

        pierwiastków, czy znamy inne planety oprócz Ziemi,….).

 

3.5) Jak zbudowana jest nasza Ziemia? ( powstanie, narodziny
        księżyca, geologiczne podobieństwa między Ziemią a innymi

        planetami, trzęsienia ziemi, ….).

 

 

 

4. Teoria ewolucji, powstanie życia i jego różnorodność

 

      4.1)  Jak powstało życia? (teoria ewolucji Darwina, testy teorii  

       ewolucji, inne koncepcje).

 

       4.2)  Inżynieria genetyczna (poznanie genomu ludzkiego,
               klonowanie, problemy etyczne z tym związane,...).

 

       4.3)  Życie pozaziemskie (ile cywilizacji może istnieć w naszej
               Galaktyce, równanie Drake’a, próby nawiązania kontaktu?).

 

 

     5) Czy istnieją granice poznania w nauce?
 

5.1)   Ograniczenia naturalne (istnienie maksymalnej prędkości
         przenoszenia oddziaływań ( c = 299793458 m/sek) i
         maksymalnego działania  (h= 6.626 068 96(33) x 10^-34 J sek),

                własności oddziaływań silnych – uwięzienia koloru, istnienie
                praw zachowania w fizyce (np. prawa zachowania energii,
                pędu, momentu pędu, ładunku,..).

 

5.2)  Ograniczenia technologiczne i finansowe (niemożliwości
         otrzymywania dowolnie wielkiej energii (akceleratory cząstek o

         wielkich energiach), istnienie  w praktyce ciał fizycznych o
         ogromnej liczbie elementarnych składników (redukcjonizm,
         chaos), zbyt duże odległości we Wszechświecie, niemożliwość  

         sprawdzenia teorii powstania życia na naszej planecie).

 

6) „PRAWDA” w naukach przyrodniczych

 

      6.1)   Metodyka badań w naukach przyrodniczych (obserwacje jako

                 jedyny sędzia,  dowodzenie = testowanie, staranne

                 obserwacje, obiektywne wyniki, prawo a hipoteza, autorytety  

                 nie rozstrzygają, prawa są zawsze tymczasowe).

 

       6.2) Różnice pomiędzy nauką a pseudonauką (przykłady
                 popularnych pseudonauk – astrologia, UFO, psychokineza,  

          jasnowidztwo, radiestezja, wróżby, horoskopy).

 

6.3)   Czy nieznane może być prawdziwe? (omówienie znanych z
          literatury popularnej przykładów, jak np. telepatia, CETI, itp..).

 

7) Opinie o związku nauki i religii

 

7.1)  Opinie o nauce przedstawicieli różnych religii.

7.2)  Opinie na temat istnienia Boga wypowiadane przez
        naukowców.