Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

Zespół Szkół Ogólnokształcących w Bobowej

O możliwościach kryjących się w jądrach atomów świat usłyszał po zdetonowaniu pierwszych bomb atomowych. Kilka lat później gigantyczne ilości energii tkwiące w atomie udało się wykorzystać dla dobra ludzkości w elektrowniach. Trudno sobie wyobrazić funkcjonowanie dzisiejszego świata bez energetyki jądrowej. Jednak fizyka jądrowa, to nie tylko broń nuklearna, czy elektrownie atomowe.

Prawie do końca XX wieku uważano, że najmniejszą cząstką materii jest atom. Wtedy to John Thomson odkrył ujemnie naładowaną cząstkę – elektron. Na tej podstawie przyjął, że atom jest kulą materii dodatnio naładowaną, w której pogrążone są ujemne elektrony (jak rodzynki w cieście). Przełomowe odkrycia nastąpiły na początku XX wieku. Najpierw uczeń Thomsona - Ernest Rutherford wykonał doświadczenie ze złotą folią bombardowaną cząstkami alfa, w którym dowiódł, że prawie cała masa atomu jest skupiona w bardzo małym jądrze o dodatnim ładunku, które otacza chmura elektronów.

cała lekcja do pobrania

FIZYKA ATOMOWA

Materia, która nas otacza zbudowana jest z atomów. Chociaż są tak małe, a przestrzeń pomiędzy nimi jest wielką pustką, to procesy w nich i pomiędzy nimi zachodzące skutkują tym, co obserwujemy na co dzień. Dzięki odkryciom świata atomów stało się możliwe zbudowanie wielu urządzeń: lasery, telewizory plazmowe, mikroprocesory, czujniki ruchu, aparaty fotograficzne…

Świat atomowy jest niezwykle mały. Rozmiary pojedynczych atomów, to około 10-10m, a idąc głębiej dochodzimy do granicy 10-25m w przypadku najmniejszych cząstek, które udało nam się pomierzyć. I co jest charakterystyczne i wspólne dla tych niby odległych od siebie „światów”. Odległości pomiędzy obiektami kosmicznymi są ogromne, a pomiędzy nimi znajduje się przeogromna pustka. Identycznie jest w świecie atomów i cząstek, z których są zbudowane (oczywiście w odpowiedniej skali): odległości pomiędzy jądrami atomowymi są ogromne, a pomiędzy nimi krążą elektrony i znajduje się równie ogromna pustka.

cała lekcja do pobrania

KOSMOLOGIA I ASTRONOMIA

Jeszcze sto lat temu uważano, że nasz cały Wszechświat, to tyle co możemy dostrzec, czyli nic więcej niż nasz Układ Słoneczny i to wszystko, co dzisiaj określamy mianem naszej galaktyki. Licząc z grubsza 100 miliardów gwiazd, niezliczone ilości planet wokół nich krążących i jakieś 100 tysięcy lat świetlnych, aby przebyć drogę od jednego końca do drugiego. Okazało się, że tak wcale nie jest. Wszechświat jest znacznie, znacznie większy!

cała lekcja do pobrania

GRAWITACJA

To wszystko, co dzisiaj wiemy o naszym świecie miało swój początek, a właściwie dwa początki. Pierwszym była teoria grawitacji Isaaca Newtona, a drugim ogólna i szczególna teoria względności Alberta Einsteina. Dzięki teorii grawitacji Newtona odkryliśmy, jak działa wszechświat i pod koniec XIX wieku uczonym zaczęło wydawać się że już wszystko zrozumieli, i nic ciekawego ich nie może w nauce spotkać. Dzięki teorii względności okazało się, że nasz świat jest nieskończony i niepoznawalny, a jednak możliwy do matematycznego opisania.

cała lekcja do pobrania

Dopóki opisywane w poprzedniej części artykułu  zjawiska nie miały "konkretnych" zastosowań, nikt się nimi nie interesował. Po II wojnie światowej okazało się, że nauka o kwantach i cząstkach elementarnych może znaleźć zastosowanie w wojskowości, więc pieniądze popłynęły szerokim strumieniem. Uczeni już wiedzieli, że cząstki elementarne pochodzące z kosmosu nie wystarczą. Konieczne stało się wybudowanie urządzeń, które będą potrafiły przyspieszać cząstki, aby można było nimi bombardować inne cząstki.

Ale jak badać coś, czego tak naprawdę nie można zbadać, bo nie istnieją instrumenty, takie jak na przykład mikroskopy, którymi można by zobaczyć cząstki elementarne. Czymże bowiem jest mikroskop? I jak działa? W mikroskopie bombardujemy obserwowany obiekt strumieniem cząstek elementarnych (fotonów), które po odbiciu od przedmiotu wracają przez układ luster i soczewek wprost do naszego oka. Możemy je zobaczyć nawet w bardzo dużym powiększeniu, dlatego że obserwowane przedmioty, tkanki, komórki itp. mają dużo większe wymiary niż pojedyncze fotony. W części czwartej "najkrótszej historii cząstek" rozpoczęliśmy (wreszcie) odkrywać cząstki elementarne – na pierwszy ogień poszły elektrony.

Jak zmusić kogoś do ciężkiej pracy? – to prawidło powinno być znane każdemu nauczycielowi. Wystarczy go porządnie wkurzyć. Być może nie jest to zbyt humanitarne, ale cel uświęca środki i być może „...za dzień, za dwa, za noc, za trzy…” ktoś kiedyś podziękuje i będzie szczerze wdzięczny. W trzeciej części „Najkrótszej historii cząstek” zostały opisane odkrycia największego geniusza XX wieku i tytana ciężkiej umysłowej pracy – Alberta Einsteina.

W drugiej części "Najkrótszej historii cząstek" prześledziliśmy dzieje tzw. fizyki klasycznej, od czasów Newtona, do Maxwella. Zmienne pole elektryczne wytwarza pole magnetyczne, a zmienne pole magnetyczne wytwarza pole elektryczne. Ten samonapędzający się mechanizm jest podstawą wszelkich wynalazków, począwszy od radia i telewizji a skończywszy na satelitach, GPS, komórkach i internecie. To odkrycie i nazwiska Faradaya, Maxwella i Hertza powinny być przez historię potraktowane w szczególny sposób – o wiele bardziej wyjątkowo niż jakiś tam Stalin, Hitler i wielu innych polityko-morderców.

Szkolne lekcje historii, to głównie wojny, sojusze, pakty, układy, zdrady, napaści, morderstwa… jak w typowym serialu telewizyjnym dla domowych gospodyń, nadawanym w czasie najlepszej oglądalności. A może by tak uczyć dzieci historii odkryć naukowych, wysiłku umysłowego, błysków geniuszu i rewelacyjnych wynalazków? Pokojowo i mądrze jednocześnie. Jak by więc wyglądała historia odkrywania cząstek elementarnych? W pierwszej części dowiedzieliśmy się, że świat (Wszechświat) zbudowany jest z takich samych maleńkich cząstek: fermionów i bozonów.

Czy przeciętnego „zjadacza chleba” może zainteresować świat cząstek, z których jesteśmy wszyscy zbudowani? Tych elementarnych cegiełek tworzących całą materię Wszechświata, które narodziły się w „Wielkim Wybuchu” wiele miliardów lat temu, i które wydają się być nieśmiertelne?

Nasz Wszechświat narodził się prawie 14 miliardów lat temu, jest jak ogromny, ciągle rozszerzający się balon, na którego obrzeżach przemieszcza się i wiruje tryliony galaktyk, składających się z miliardów gwiazd, wokół których krąży niezliczona ilość planet i innego kosmicznego „śmiecia”.

Świat zamieszkuje dwie grupy ludzi, które to mają zupełnie odmienny stosunek do otaczających nas przedmiotów i problemów. Większość z nas nie zastanawia się zapewne, jak skonstruowany jest odkurzacz, tylko go po prostu używa i jest to zupełnie naturalne podejście. Istnieją jednak osoby, którym takie widzenie świata nie wystarcza – one muszą wiedzieć i rozumieć „dlaczego”, ten przyrząd odkurza?.

Od tysięcy lat gatunek ludzki wpatruje się w gwiazdy. Zaledwie od kilkuset lat rozumiemy, że Ziemia nie jest centrum Wszechświata, a od kilkudziesięciu, że jesteśmy zaledwie mikroskopijną cząstką, czegoś naprawdę ogromnego. Do początków XX wieku naszym pojęciem o Kosmosie rządziły głównie filozofia i religia. Koncepcje Einsteina czasu i przestrzeni, mechanika kwantowa oraz fizyka statystyczna zmieniły sposób patrzenia na gwiazdy.

Ruch pojazdu w przestrzeni kosmicznej - zarówno bez zastosowania napędu jak i z nim - jest przedmiotem badań astrodynamiki. Typowy lot kosmiczny zaczyna się od odpalenia rakiety nośnej, która dostarcza wstępnego ciągu do pokonania siły ciężkości i odrywa pojazd kosmiczny od powierzchni Ziemi. Statki kosmiczne mogą pozostać w przestrzeni kosmicznej na zawsze, niektóre spalają się w czasie ponownego wejścia w atmosferę, a inne docierają na powierzchnie planetarne lub księżycowe poprzez lądowanie lub zderzenie.

Kto pierwszy oglądał Ziemię z orbity? Czyja rakieta pierwsza przekroczyła barierę kosmosu? Kto pierwszy wyliczył, jak tam dolecieć? A kto pierwszy pomyślał o locie „do gwiazd”? Na takie pytania należałoby odpowiedzieć (i wiele innych) opisując historię lotów kosmicznych.

Gościmy

Odwiedza nas 36 gości oraz 0 użytkowników.