Transcript Физическая кунсткамера
Slide 1
Физическая кунсткамера
•
•
•
•
•
•
•
Теория Большого Взрыва
Демон Максвелла
Теория струн
Черная дыра (белая дыра)
Абсолютно черное тело
Ультрафиолетовая катастрофа
Кротовая нора
Slide 2
Ты не пройдешь!!!
Как называется
эффект изменения
частоты волны,
регистрируемой
приёмником, при
движении
источника?
•
•
•
•
красное смещение
эффект бабочки
эффект Казимира
эффект Доплера
Slide 3
Большой Взрыв
Изменение частоты
света, излучаемого
дальними звездами
(красное смещение)
доказало расширение
видимой части
Вселенной. Так
появилась идея, что
вначале был взрыв.
Термин Big Bang
предложил Фред Хойл в
качестве издевательства
над этой невероятной по
его мнению гипотезой.
Slide 4
Ты не пройдешь!!!
Экологи бьют тревогу - температура
Северного Ледовитого океана
повышается, что приводит
усилению таяния полярных льдов.
Десятиклассник Матвеев
предложил: «Лишнее тепло океана
надо согласно первому закону
термодинамики преобразовать в
работу! Температура океана
уменьшиться, наши полярные
районы будут обеспечены
электроэнергией»
Оцените проект Матвеева.
•Это правильное решение, но
трудное в техническом выполнении
•Нарушается первый закон
термодинамики
•Нарушается второй закон
термодинамики
•Шум установки вызовет нарушение
экологического равновесия, ухудшит
размножение белых медведей
Slide 5
Демон Максвелла
В мысленном эксперименте 1867 года Джеймс Максвелл придумал
гипотетическое разумное существо микроскопического размера, которое
открывает дверцу только для быстрых молекул (на рисунке они красные). Его
действия, казалось, нарушают второй закон термодинамики. А Вы как
думаете?
Slide 6
Ты не пройдешь!!!
•
•
•
В 1924 году Луи де Бройль
предположил, что дуализм
частица-волна присущ не
только фотону. Если частица
имеет энергию E и импульс
p, то с ней связана волна с
частотой и длиной волны λ,
где h — постоянная Планка.
Задача. Протон и электрон
летят с одинаковыми
скоростями
(нерелятивистскими).
У кого длина волны больше?
E
h
h
p
•у электрона
•у протона
•длины волн
одинаковые
•ответ зависит от
Луи де Бройля
Slide 7
Теория струн
Самый популярный вариант
теории струн известен как Мтеория. Она утверждает, что
физический мир имеет 11
измерений – десять
пространственных и одно
временное. В нем плавают
пространства меньших
размерностей, так называемые
браны. Наша Вселенная – просто
одна из таких бран, обладающая
тремя пространственными
измерениями
ВВС
«Параллельные Вселенные»
Slide 8
Ты не пройдешь!!!
Тело запускают с
первой космической
скоростью для
данной высоты. Под
каким углом его
надо запускать,
чтобы оно стало
спутником?
• горизонтально
• вертикально
• под углом 45 градусов
к горизонту
• под любым углом от 0
до 180 градусов
Slide 9
Черные дыры
ЧЕРНАЯ ДЫРА – область пространства, в
которой гравитационное притяжение
настолько сильно, что ни вещество, ни
излучение не могут эту область покинуть.
Для находящихся там тел вторая
космическая скорость должна была бы
превышать скорость света, что невозможно,
поскольку ни вещество, ни излучение не
могут двигаться быстрее света. Границу
области, за которую не выходит свет,
называют «горизонтом событий», или просто
«горизонтом» черной дыры.
«Тайны черных дыр»
Slide 10
Вечны ли черные дыры?
ЧЕРНАЯ ДЫРА «глотает» все,
что в нее попадает, даже звезды.
Как Вы думает, вечная ли она?
Slide 11
Ты не пройдешь!!!
Мы видим тело синего
цвета, потому что…
• оно очень холодное
• оно поглощает весь свет в
синем диапазоне
• оно поглощает весь
видимый свет, кроме синего
• оно излучает синие
взглядоны
Slide 12
Абсолютно черное тело
Абсолютно чёрное
тело — физическая
идеализация,
применяемая в
термодинамике, тело,
поглощающее всё
падающее на него
электромагнитное
излучение во всех
диапазонах и ничего не
отражающее
Модель абсолютно черного тела
Slide 13
Ты не пройдешь!!!
У какого типа излучения
наибольшая длина
волны?
• микроволновое
• ультрафиолетовое
• видимое
человеческим
взглядом
• инфракрасное
Slide 14
Ультрафиолетовая катастрофа
Ультрафиолетовая катастрофа — физический
термин, описывающий парадокс классической
физики, состоящий в том, что полная
мощность теплового излучения любого нагретого
тела должна быть бесконечной.
Название парадокс получил
из-за того, что спектральная
плотность мощности
излучения должна была
неограниченно расти по мере
сокращения длины волны.
Макс Планк
Slide 15
Ты не пройдешь!!!
Чтобы попасть с одного
полюса Земли на другой
надо пролететь
расстояние R (R-радиус
Земли). Каково
минимальное
расстояние между
полюсами?
• 2R
• 2R
•R
•R
Slide 16
Кротовая нора
Кротовая нора,
также «кротовина» или «черво
точина» (последнее является
дословным
переводом англ. wormhole) —
гипотетическая топологическая
особенность пространствавремени, представляющая
собой в каждый момент
времени «туннель» в
пространстве.
Slide 17
Тренируй мозги с
детства... Иначе
будешь съеден
более головастым
племенем…
Homo erectus
Slide 18
Спать или не спать на уроках физики?
Slide 19
Не расстраивайся!!!
Мудрость придет к тебе. С годами…
Slide 20
Источники
1.
15.
16.
17.
18.
А. Левин. Забытый соперник Большого взрыва: Мирная альтернатива/А. Левин// Популярная механика. Электронный журнал. Май 2006 [Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://www.popmech.ru/article/328-zabyityiy-sopernik-bolshogo-vzryiva/ .-( Дата обращения: 20.02.2011).
С. Рубин. Мир, рожденный из ничего./ С. Рубин// Вокруг света. Электронный журнал.-2004г.-№2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/310/ /.-(Дата обращения: 22.02.2011).
А. Левин. За триллион лет до Большого взрыва: Что было триллион лет назад/А.Левин//Популярная механика. Электронный журнал. Июнь 2010. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: -http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/CHERNAYA_DIRA.html /.-( Дата обращения: 24.02.2011).
Черная дыра. Онлайн энциклопедия Кругосвет. [Электронный ресурс]. Режим доступа:- http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/CHERNAYA_DIRA.html. -(Дата
обращения: 27.02.2011).
Большой взрыв. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2.-( Дата обращения: 26.02.2011).
Демон Максвелла. Мембрана. [Электронный ресурс]. Режим доступа:-http://www.membrana.ru/particles/tag/957. –( Дата обращения: 25.02.2011).
Демон позапрошлого века нарушил равновесие круглых молекул. Мир НЛО.[Электронный ресурс]. Режим доступа:http://nlo-mir.ru/tech/1768-demon-pozaproshlogo-veka-narushil-ravnovesie-kruglyh-molekul.html.-( Дата обращения: 01.03.2011).
Излучение Хокинга. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0.-( Дата
обращения: 18.02.2011).
Черная дыра. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0.-( Дата обращения (17. 02.2011).
Абсолютно черное тело. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B1%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%82%D0%BD%D0%BE_%D1%87%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D0
%BB%D0%BE. –(Дата обращения: 19.02.2011).
Белые дыры. Астрономический сайт. [Электронный ресурс]. Режим доступа :-http://cosmoportal.net/article/a-88.html.-( Дата обращения: 20.02.2011).
Ультрафиолетовая катастрофа. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0
%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0. –(Дата обращения: 07.03.2011).
Кротовая нора. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%B0.-( Дата обращения 04.03.2011).
Постулаты. Относительности мира. Космический плацдарм. [Электронный ресурс]. Режим доступа:- http://galspace.spb.ru/index68-2.html.-( Дата обращения 04.03.2011).
Отрывок из фильма «Тайны черных дыр»(производство Russia.ru 2009г., реж..Сергей Газиев).
Отрывок из фильма ВВС «Параллельные Вселенные»(2002г.)
Отрывок из фильма ВВС «Через червоточину» (2010г.)
•
«Изделие» сделал Пудова А.А. ХСОШ №5 10 «А»; начрук- Зверева И.М., вед.прогр. НИИЯФ МГУ, учитель информатики
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
Физическая кунсткамера
•
•
•
•
•
•
•
Теория Большого Взрыва
Демон Максвелла
Теория струн
Черная дыра (белая дыра)
Абсолютно черное тело
Ультрафиолетовая катастрофа
Кротовая нора
Slide 2
Ты не пройдешь!!!
Как называется
эффект изменения
частоты волны,
регистрируемой
приёмником, при
движении
источника?
•
•
•
•
красное смещение
эффект бабочки
эффект Казимира
эффект Доплера
Slide 3
Большой Взрыв
Изменение частоты
света, излучаемого
дальними звездами
(красное смещение)
доказало расширение
видимой части
Вселенной. Так
появилась идея, что
вначале был взрыв.
Термин Big Bang
предложил Фред Хойл в
качестве издевательства
над этой невероятной по
его мнению гипотезой.
Slide 4
Ты не пройдешь!!!
Экологи бьют тревогу - температура
Северного Ледовитого океана
повышается, что приводит
усилению таяния полярных льдов.
Десятиклассник Матвеев
предложил: «Лишнее тепло океана
надо согласно первому закону
термодинамики преобразовать в
работу! Температура океана
уменьшиться, наши полярные
районы будут обеспечены
электроэнергией»
Оцените проект Матвеева.
•Это правильное решение, но
трудное в техническом выполнении
•Нарушается первый закон
термодинамики
•Нарушается второй закон
термодинамики
•Шум установки вызовет нарушение
экологического равновесия, ухудшит
размножение белых медведей
Slide 5
Демон Максвелла
В мысленном эксперименте 1867 года Джеймс Максвелл придумал
гипотетическое разумное существо микроскопического размера, которое
открывает дверцу только для быстрых молекул (на рисунке они красные). Его
действия, казалось, нарушают второй закон термодинамики. А Вы как
думаете?
Slide 6
Ты не пройдешь!!!
•
•
•
В 1924 году Луи де Бройль
предположил, что дуализм
частица-волна присущ не
только фотону. Если частица
имеет энергию E и импульс
p, то с ней связана волна с
частотой и длиной волны λ,
где h — постоянная Планка.
Задача. Протон и электрон
летят с одинаковыми
скоростями
(нерелятивистскими).
У кого длина волны больше?
E
h
h
p
•у электрона
•у протона
•длины волн
одинаковые
•ответ зависит от
Луи де Бройля
Slide 7
Теория струн
Самый популярный вариант
теории струн известен как Мтеория. Она утверждает, что
физический мир имеет 11
измерений – десять
пространственных и одно
временное. В нем плавают
пространства меньших
размерностей, так называемые
браны. Наша Вселенная – просто
одна из таких бран, обладающая
тремя пространственными
измерениями
ВВС
«Параллельные Вселенные»
Slide 8
Ты не пройдешь!!!
Тело запускают с
первой космической
скоростью для
данной высоты. Под
каким углом его
надо запускать,
чтобы оно стало
спутником?
• горизонтально
• вертикально
• под углом 45 градусов
к горизонту
• под любым углом от 0
до 180 градусов
Slide 9
Черные дыры
ЧЕРНАЯ ДЫРА – область пространства, в
которой гравитационное притяжение
настолько сильно, что ни вещество, ни
излучение не могут эту область покинуть.
Для находящихся там тел вторая
космическая скорость должна была бы
превышать скорость света, что невозможно,
поскольку ни вещество, ни излучение не
могут двигаться быстрее света. Границу
области, за которую не выходит свет,
называют «горизонтом событий», или просто
«горизонтом» черной дыры.
«Тайны черных дыр»
Slide 10
Вечны ли черные дыры?
ЧЕРНАЯ ДЫРА «глотает» все,
что в нее попадает, даже звезды.
Как Вы думает, вечная ли она?
Slide 11
Ты не пройдешь!!!
Мы видим тело синего
цвета, потому что…
• оно очень холодное
• оно поглощает весь свет в
синем диапазоне
• оно поглощает весь
видимый свет, кроме синего
• оно излучает синие
взглядоны
Slide 12
Абсолютно черное тело
Абсолютно чёрное
тело — физическая
идеализация,
применяемая в
термодинамике, тело,
поглощающее всё
падающее на него
электромагнитное
излучение во всех
диапазонах и ничего не
отражающее
Модель абсолютно черного тела
Slide 13
Ты не пройдешь!!!
У какого типа излучения
наибольшая длина
волны?
• микроволновое
• ультрафиолетовое
• видимое
человеческим
взглядом
• инфракрасное
Slide 14
Ультрафиолетовая катастрофа
Ультрафиолетовая катастрофа — физический
термин, описывающий парадокс классической
физики, состоящий в том, что полная
мощность теплового излучения любого нагретого
тела должна быть бесконечной.
Название парадокс получил
из-за того, что спектральная
плотность мощности
излучения должна была
неограниченно расти по мере
сокращения длины волны.
Макс Планк
Slide 15
Ты не пройдешь!!!
Чтобы попасть с одного
полюса Земли на другой
надо пролететь
расстояние R (R-радиус
Земли). Каково
минимальное
расстояние между
полюсами?
• 2R
• 2R
•R
•R
Slide 16
Кротовая нора
Кротовая нора,
также «кротовина» или «черво
точина» (последнее является
дословным
переводом англ. wormhole) —
гипотетическая топологическая
особенность пространствавремени, представляющая
собой в каждый момент
времени «туннель» в
пространстве.
Slide 17
Тренируй мозги с
детства... Иначе
будешь съеден
более головастым
племенем…
Homo erectus
Slide 18
Спать или не спать на уроках физики?
Slide 19
Не расстраивайся!!!
Мудрость придет к тебе. С годами…
Slide 20
Источники
1.
15.
16.
17.
18.
А. Левин. Забытый соперник Большого взрыва: Мирная альтернатива/А. Левин// Популярная механика. Электронный журнал. Май 2006 [Электронный ресурс] – Режим
доступа: http://www.popmech.ru/article/328-zabyityiy-sopernik-bolshogo-vzryiva/ .-( Дата обращения: 20.02.2011).
С. Рубин. Мир, рожденный из ничего./ С. Рубин// Вокруг света. Электронный журнал.-2004г.-№2. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/310/ /.-(Дата обращения: 22.02.2011).
А. Левин. За триллион лет до Большого взрыва: Что было триллион лет назад/А.Левин//Популярная механика. Электронный журнал. Июнь 2010. [Электронный ресурс]. Режим
доступа: -http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/CHERNAYA_DIRA.html /.-( Дата обращения: 24.02.2011).
Черная дыра. Онлайн энциклопедия Кругосвет. [Электронный ресурс]. Режим доступа:- http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/astronomiya/CHERNAYA_DIRA.html. -(Дата
обращения: 27.02.2011).
Большой взрыв. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%88%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D0%B7%D1%80%D1%8B%D0%B2.-( Дата обращения: 26.02.2011).
Демон Максвелла. Мембрана. [Электронный ресурс]. Режим доступа:-http://www.membrana.ru/particles/tag/957. –( Дата обращения: 25.02.2011).
Демон позапрошлого века нарушил равновесие круглых молекул. Мир НЛО.[Электронный ресурс]. Режим доступа:http://nlo-mir.ru/tech/1768-demon-pozaproshlogo-veka-narushil-ravnovesie-kruglyh-molekul.html.-( Дата обращения: 01.03.2011).
Излучение Хокинга. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0.-( Дата
обращения: 18.02.2011).
Черная дыра. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A7%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B4%D1%8B%D1%80%D0%B0.-( Дата обращения (17. 02.2011).
Абсолютно черное тело. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B1%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%82%D0%BD%D0%BE_%D1%87%D1%91%D1%80%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%82%D0%B5%D0
%BB%D0%BE. –(Дата обращения: 19.02.2011).
Белые дыры. Астрономический сайт. [Электронный ресурс]. Режим доступа :-http://cosmoportal.net/article/a-88.html.-( Дата обращения: 20.02.2011).
Ультрафиолетовая катастрофа. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%BB%D1%8C%D1%82%D1%80%D0%B0%D1%84%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0
%B0%D1%82%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B0. –(Дата обращения: 07.03.2011).
Кротовая нора. Википедия. [Электронный ресурс]. Режим доступа:http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D0%BD%D0%BE%D1%80%D0%B0.-( Дата обращения 04.03.2011).
Постулаты. Относительности мира. Космический плацдарм. [Электронный ресурс]. Режим доступа:- http://galspace.spb.ru/index68-2.html.-( Дата обращения 04.03.2011).
Отрывок из фильма «Тайны черных дыр»(производство Russia.ru 2009г., реж..Сергей Газиев).
Отрывок из фильма ВВС «Параллельные Вселенные»(2002г.)
Отрывок из фильма ВВС «Через червоточину» (2010г.)
•
«Изделие» сделал Пудова А.А. ХСОШ №5 10 «А»; начрук- Зверева И.М., вед.прогр. НИИЯФ МГУ, учитель информатики
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.