Transcript Füüsika areng. Maailmapildi kujunemine

Füüsika areng. Füüsikalise
maailmapildi kujunemine
Rapla Täiskavanute Gümnaasium
2011
matefus.rtg 2011
1
Tänapäeva füüsika
Jaht uutele
tehnoloogiatele.
Jaht tõele.
matefus.rtg 2011
2
Tänapäeva füüsika
matefus.rtg 2011
3
Euroopa Tuumauuringute Keskus
(CERN)
matefus.rtg 2011
4
Euroopa Tuumauuringute Keskus
(CERN)
matefus.rtg 2011
5
Euroopa Tuumauuringute Keskus
(CERN)
matefus.rtg 2011
6
Füüsika areng
matefus.rtg 2011
7
Füüsika areng
matefus.rtg 2011
8
Füüsika areng
matefus.rtg 2011
9
Füüsika areng
Keeruline
maailmapilt
Füüsika
Kellavärgist
soojussurmani
Aatomist
universumini
Teisel pool
lõpmatust
matefus.rtg 2011
10
Füüsika areng
Keeruline
maailmapilt
Füüsika
Käegakatsutav füüsika
muutub abstrakseks
Kellavärgist
soojussurmani
Aatomist
universumini
Teisel pool
lõpmatust
matefus.rtg 2011
11
Füüsika areng
Füüsika
Keeruline
maailmapilt
Käegakatsutav füüsika
muutub abstrakseks
Kellavärgist
soojussurmani
Klassikaline füüsika 1700
... 1900
Aatomist
universumini
Teisel pool
lõpmatust
matefus.rtg 2011
12
Füüsika areng
Füüsika
Keeruline
maailmapilt
Käegakatsutav füüsika
muutub abstrakseks
Kellavärgist
soojussurmani
Klassikaline füüsika 1700
... 1900
Aatomist
universumini
Tänapäeva füüsika
Teisel pool
lõpmatust
matefus.rtg 2011
13
Füüsika areng
Füüsika
Keeruline
maailmapilt
Käegakatsutav füüsika
muutub abstrakseks
Kellavärgist
soojussurmani
Klassikaline füüsika 1700
... 1900
Aatomist
universumini
Teisel pool
lõpmatust
matefus.rtg 2011
Tänapäeva füüsika
Tuleviku füüsika 2000
...
14
Keeruline maailmapilt
matefus.rtg 2011
15
Keeruline maailmapilt
Platon
Kimalane
matefus.rtg 2011
16
Keeruline maailmapilt
matefus.rtg 2011
17
Nähtamatu tegelikkus
Maailmapilt, milleni füüsikud on jõudnud, tugineb
viimase 2500 aasta jooksul vormunud ideele.
Platoni koobas
matefus.rtg 2011
Inimesed kes istuvad
Platoni koopas ei näe
tegelikkust, vaid üksnes
selle varjusid.
18
Nähtamatu tegelikkus
• Klassikalise füüsika algusaaastatel mõõdeti asju
mida me reaalselt nägime või tunnetasime.
• Kvantfüüsika kasutuselevõtu tagajärjel on füüsika
taas platonlik – me mõõdame ja arvutame, kuid
jällegi puudub meil arvutuste taga olevatest
kvantmehaanilisest tegelikkusest.
• Teooria toimib iga kord, kui me sellega katsetame
ja katse õnnestub, kuid sellega see justkui
kinnitab meile, et tegelikult näeme me sügavama
reaalsuse varjusid.
matefus.rtg 2011
19
Ebatõene tegelikkus
Füüsika suutmatusest selgitada meid ümbritsevat maailma on
mitmeid lugusid.
Kimalase lennu kirjeldamine matemaatiliste mudelitega
näitas, et kimalane ei saagi lennata.
Põhjuseks oli vale mudeli valik – kimalase tiibu võrreldi
lennuki tiibadega.
Kimalase lennu kirjeldamiseks on vajalik keerukat mudelit ja
suurt arvutivõimsust.
Kimalase lennu võimalikkus tõestati füüsikas veidi rohkem kui
20 aastat tagasi.
matefus.rtg 2011
20
Moonutatud tegelikkus
Kera kujutis tasapinnal, millel kõik vahekaugused oleks täpselt edasi
antud, ei ole matemaatiliselt võimalik.
Sellepärast on kõikidel taspinnalistel kaartidel pooluste ümber olevad
alad tugevasti moonutatud.
matefus.rtg 2011
21
Moonutatud tegelikkus
Ei ole sellist mudelit, mis kirjeldaks korralikult meid ümbritsevat hiiglaslikku
Universumit.
Tänapäeval on palju häid mudeleid meid ümbritseva maailma väikeste
osade jaoks.
Praeguseni pole õnnestunud luua universaalset mudelit kogu hiiglasliku
Universumi jaoks .
TOE (theori of everythig)
matefus.rtg 2011
22
Mudelid. Mis ja milleks?
Tundmatut uurides peame kasutama juba
tuntud ettekujutusi ja tõdesid.
Mudel on lähend tegelikkusele. Mida lähem,
seda parem mudel.
Milline on elevant?
Nagu madu – nii ütleb see, kes londist kinni
hoiab
Nagu puu –
nii ütleb see,
kes jalast
kinni hoiab
Nagu mägi – nii ütleb see, kes
elevandi seljas istub
Milline on elevant?
Nagu kõver oda – nii ütleb see, kes kihvast kinni
hoiab
Nagu hiigelsuur lehvik – nii ütleb see, kes kõrvast
kinni hoiab
Nagu köis – nii ütleb see, kes sabast kinni hoiab
•
Mis on mudel?
• Mudel on teaduslikus uurimistöös kasutatav objekti
lihtsustatud konstruktsioon,kus ei arvestata uuritava
objekti kõiki omadusi, vaid ainult osa neist
• Mudel on lähend tegelikkusele. Mida lähem, seda parem
mudel.
• Mudel peab olema parasjagu nii keerukas kui uuritava
selgitamiseks vaja on
• Mudel peab olema paindlik
Mudelite kasutamine
• Mudel on mingi keeruka seadme või nähtuse
lihtsustatud jäljendus.
• Mudelid luuakse kui reaalse objekti või
probleemi uurimine on kas
– võimatu
– keerukas
– kulukas
Daltoni aatomimudel
matefus.rtg 2011
31