Den klassiske fysik og det mimetiske Ny naturvidenskabelig indsigt og den måde mennesket forstår sig selv og verden på Naturvidenskab og æstetik
|
|
- Lucas Bundgaard
- 8 år siden
- Visninger:
Transkript
1 Da Bohr og Einstein hev tæppet væk under klassisk fysik (vejledning) eller fortællingen om det relative ved altings sammenhæng 2 Af Malene Steen Nielsen Flagga 1. Uddyber baggrunden for og forståelsen af moderne kunst 2. Giver anledning til at sammentænke: Den klassiske fysik og det mimetiske Ny naturvidenskabelig indsigt og den måde mennesket forstår sig selv og verden på Naturvidenskab og æstetik 3. Giver mulighed for at kvalificere forståelsen af begreber som: Tradition og brud Modernitet Globalisering Virkelighed Relativitet 4. Lægger op til arbejde med: Charles Darwins evolutionsteorier Sigmund Freuds psykologiske teorier Ludwig Wittgensteins sprogteorier Max Webers sociologiske teorier 5. Kan inddrage: Foruden fysik, astronomi og de kunstneriske fag (musik, billedkunst, design, drama, mediefag) også dansk, historie, sprogfag, filosofi, samfundsfag og psykologi. 6. Tilgodeser det faglige indhold i læreplanen for AT: Betydningsfulde naturfænomener Almenmenneskelige spørgsmål Centrale forestillinger fra fortiden og nutiden Flerfaglighed 7. Inddrager ideer til arbejdsspørgsmål fra andre fag til: Symfoni, Antifoni Polyetherstolen Sydney Opera House Stalingrad Julemandshæren
2 Da Bohr og Einstein hev tæppet væk under klassisk fysik Fortællingen om det relative ved altings sammenhæng 2 Af Malene Steen Nielsen Flagga Tak til Frank Antonsen De første to årtier af det 20. århundrede blev vidne til to revolutionerende nye måder at tænke på i fysikken, der fuldstændigt vendte op og ned på traditionel naturvidenskab. Relativitetsteorierne gjorde op med århundreders klassiske forestillinger om rum, tid og tyngdekræfter, mens kvantemekanikken afslørede atomernes mikroskopiske verden som en ulogisk, upræcis og tåget affære. I slutningen af det 19.århundrede var fysikerne ellers sikre på, at de havde styr på deres videnskab. Den klassiske, deterministiske fysik havde gået sin sejrsgang verden over. Newton giver regler for al bevægelse Det hele startede i England i slutningen af det 17. århundrede. Her udviklede en af den moderne videnskabs mest fremsynede foregangsmænd, Isaac Newton, sine tre mekaniske bevægelseslove og sin teori for tyngdekraften for ikke at nævne den matematik der var nødvendig for overhovedet at udtrykke sine teorier på formler!! Newton, en professor ved Cambridge Universitet i England, skrev sig ind i historien med sit monumentale værk Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, udgivet i Principa - blandt kendere indeholdt matematiske love som beskrev alle former for bevægelse i hele Universet. Vi kan både bruge hans regler til planetbevægelser omkring Solen, og til mere jordnære objekter som æbler der falder fra frugttræer. Newton forenede på den måde fysik og astronomi, da han viste, at der gælder de samme fysiske love på Jorden som i resten af Universet. Newtons rum og tid er absolutte Newton så Universet som et enormt mekanisk urværk. Rummet var en flad, tom og uelastisk scene, mente han, som stjernerne og planterne opførte deres himmelske dans på med ufravigelig præcision. Og tiden tikkede ubønhørligt af sted med samme hastighed for alle i hele det gigantiske kosmos. Dette var Newtons ide om absolut rum og absolut tid. Blandt alle de utallige måder, eller referencerammer, hvorfra man kan betragte fysiske fænomener, findes der ét som er helt enestående Det absolutte rum. Når fysikerne taler om referencerammer, mener de hvor betragter vi det her eksperiment eller det her fysiske fænomen fra. Det fysiske fænomen kan f.eks. være et lyn, der slår ned kl. 12:00 i et træ langs en landevej der går nordpå. Vi kan så placere Anders 300 meter vest for træet på en mark, Birthe 100 meter syd for træet på vejen, og så i øvrigt lade Christian køre ad vejen mod træet med 100 km/t. Hvordan betragter vi et lynnedslag? Alle tre observatører, som iagttagere af fysiske fænomener hedder på fagsprog, vil naturligvis se et lyn slå ned i et træ. Men de ser og observerer ikke præcist det samme. Da Anders, Birthe og Christian befinder sig i forskellige afstande fra træet, vil lyset fra lynet og tordenbraget nå dem på forskellige tidspunkter. De har hver deres referenceramme! Anders ser et lyn slå ned i et træ 300 meter øst for sig. Birthe ser lynet ramme et træ 100 meter nord for sig, og set fra Christians bil suser et træ mod ham med 100 km/t, som lynet slår ned i.
3 Allerede på Newtons tid var fysikerne dog klar over, at naturvidenskabens love ikke måtte afhænge af observatøren. De lavede sindrige formler, tog højde for, hvordan referencerammerne var placeret i forhold til hinanden, og hvordan de bevægede sig relativt til hinanden, og kunne så rykke rundt på dem og opnå enighed om, hvad man havde observeret. Disse omrokeringer af referencerammer hedder Galilæiske Transformationer. Hvor tog Newton fejl? Der var faktisk intet galt med Newtons bevægelseslove. Vi bruger dem stadig den dag i dag, når ting ikke bevæger sig for hurtigt. Det var hans forestilling om det absolutte urværks-univers med dets uelastiske rum og konstant for alle tikkende tid, der var helt forkerte. Vi kan tilgive ham hans fejl, for Newton beskrev hvad han så omkring sig. I vores hverdag oplever vi jo, at tiden tikker derud af med samme hastighed, om vi er hjemme i Danmark, ombord på en jumbojet eller på en båd i det sydkinesiske øhav. Og det ser da også ud som om alle fysiske fænomener finder sted i et rum, der er ligeglad med de fysiske fænomener i sig selv. Det er det langt fra tilfældet. Det vender vi snart tilbage til, først skal vi have en anden klassisk supermand på banen. Skotske Maxwell ser på gasser Nogle af 1800-tallets fysikere gættede allerede på at materialer og stof består af bittesmå bestanddele, som vi kalder atomer. Allerede i 1806 havde den utrættelige og næsten intuitivt dygtige engelske kemiker John Dalton brugt ideen om disse atomer til at forudsige visse grundstoffers kemiske egenskaber. Der var bare ingen fysiske beviser for disse atomer, men en del videnskabsfolk legede dog alligevel med tanken på et rent teoretisk plan. Èn af dem var en skotsk fysiker. James Clerk Maxwell havde næsten drevet sine universitetslærere til vanvid, var en sky og excentrisk studerende, men brillerede med et enestående intellekt. I 1859, i den unge alder af 28, havde han både studeret elektricitet, magnetisme, matematik, optik og Newtons mekanik, og prøvede nu at forklare nogle af gassernes egenskaber, som tryk og temperatur. Sådan undgår man at holde styr på milliarder af atomer Han forestillede sig at en gas bestod af milliarder af sammensatte atomer også kaldet molekyler som bevægede sig tilfældigt hid og did, og stødte sammen med hinanden og væggene i den beholder, som fysikerne opbevarede gassen i. Maxwell byggede nu en statistisk teori det vil sige en teori, der så på et gennemsnit af alle de små kuglers hastigheder. Kunne gassens makroskopiske egenskaber altså de egenskaber som videnskabsfolkene kunne måle i deres laboratorier forudses fra hans sammenstødsteori? Hvis man antog, at de utallige bittesmå kugler fik mere fart på og oftere stødte ind i beholderens vægge hvis man varmede gassen op, passede Maxwells forestilling forbløffende godt med forsøg. Tog man udgangspunkt i gas-molekylernes gennemsnitshastighed, så fik man gassens temperatur! De enkelte molekyler kunne ifølge Maxwells teori godt bevæge sig med alle mulige forskellige individuelle hastigheder fra langsom tøffen til hurtigt ræs, men lagde man samtlige hastigheder sammen, og delte dem med antallet af gasmolekyler, så kunne man udregne gassens temperatur. Og omvendt! Tog man en gas temperatur gav den umiddelbart gennemsnittet af molekylernes hastighed.
4 Maxwell forener elektricitet, magnetisme og lys Det hele så meget godt ud, så Maxwell vendte sin skarpe opmærksomhed mod elektricitet og magnetisme. Fysikerne havde længe vidst, at elektriske ladninger (som f.eks. elektronen, som Maxwell og hans samtidige dog endnu ikke anede eksisterede) skabte et usynligt elektrisk felt omkring sig. Hvis ladningen så oven i købet bevægede sig, så producerede den et usynligt magnetisk felt omkring sig. Maxwell forende nu de to felter til et det elektromagnetiske, og forklarede hvad lys var. Det vi kalder lys var i virkeligheden små rystelser eller forstyrrelser, der bevægede sig gennem det usynlige elektromagnetiske felt i form af bølger! Afhængigt af, hvordan disse forstyrrelser selv vibrerede (deres frekvens) fik man bløde radiobølger, synligt lys eller hård gammastråling. Maxwells teori forudsagde, at de elektromagnetiske bølger bevægede sig med lysets hastighed. Og det er skrækindjagende hurtigt. På et eneste sekund når lyset km, syv gange rundt om Jorden eller næsten helt op til Månen. Det absolutte rum er fuldt af æter! Nu bevæger bølger sig jo altid gennem noget. Det kunne være skvulp på havet, eller lyd gennem atmosfæren, så de klassiske fysikere skyndte sig at fylde Newtons absolutte rum ud med usynlig en substans de kaldte æteren. Den kunne de elektromagnetiske bølger så passende skvulpe gennem, når lyset skulle nå os fra Solen, Månen eller fjerne stjerner. Newtons absolutte rum var altså ikke helt tomt! Der var også et andet problem. Når de klassiske fysikere beskrev lys der bevægede sig fra en kilde, der var i hvile i Newtons absolutte rum, så var Maxwells ligninger både simple og elegante men så snart nogen prøvede at beskrive dem for en observatør eller lyskilde der bevægede sig, blev matematikken voldsomt kompleks og svær at fortolke. Kan lys bevæge sig hurtigere end lys? Vi kan f.eks. vende tilbage til marken med træet og lynnedslaget og Christian i sin bil. Lyset fra lynet bevæger sig mod ham med km/s og vi kan sige at Christian kører hurtigt. MEGET hurtigt, nemlig med km/t eller 1 km/s. Hvis vi bruger de Galilæiske Transformationer burde Christian se lyset kommet mod sig med km/s hurtigere end lysets egen hastighed! At denne simple sammenlægning af hastigheder slår fejl når noget bevæger sig meget hurtigt og det gør Christian her (!) kunne Maxwell og hans samtidige ikke vide. Maxwell fortsatte med at arbejde til sin død i Samme år, den 14. marts, i den sydtyske by Ulm, 100 km nordøst for München fødte Pauline Einstein en søn. Han fik navnet Albert og mens han voksede op, blev problemerne med den klassiske fysik stadig sværere at komme udenom. Den klassiske fysiks grundpiller I første omgang fejede man de små problemer med den elektromagnetiske teori af bordet. Klassiske fysikere fik mekanisk bevægelseslære til morgenmad, og en gang elektromagnetisme til frokost, og mente så i øvrigt at nytænkende kost til aften var unødvendigt. Maxwell og Newtons teorier og love sagde jo tydeligt, at: 1) Universet opfører sig som en gigantisk maskine placeret i Newtons absolutte tid og rum. Selv de mest komplicerede bevægelser kunne forstås som simple bevægelser af maskinens forskellige dele, selv hvis man ikke umiddelbart kan forestille sig dem. 2) Enhver bevægelse har en årsag. Hvis et legeme bevæger sig, kan man altid regne ud, hvad der har sat gang i det. Dette er simple årsag-og-virkning, og det stiller ingen spørgsmålstegn ved.
5 3) Hvis man kender et legemes bevægelse et sted f.eks. i nutiden kan man bestemme dets bevægelse på et hvilket som helst andet tidspunkt i fortid og fremtid. Intet er usikkert, men blot en konsekvens af en tidligere årsag. Det er determinisme. 4) Lysets egenskaber er fuldstændigt beskrevet ved Maxwells elektromagnetiske bølgeteori. 5) Der var to fysiske modeller til at beskrive bevægelses-energi: Den ene er en partikel, en uigennemtrængelig sfære som en billard-kugle, der har en position, hastighed, bevægelsesenergi, masse og f.eks. elektrisk ladning. Den anden er en bølge, som dem der rider på havet mod kysten, med egenskaber som bølgelængde (afstand fra bølgetop til bølgetop), frekvens (hvor hurtigt bølger forstyrrelsen op og ned), hastighed, forstyrrelses-amplitude (hvor høj er bølgen), intensitet (hvor meget energi har bølgerne med sig i sekundet), (samlet) energi og bevægelsesmængde. De to modeller udelukker gensidigt hinanden; energi bevæger sig enten som en partikel eller som en bølge. 6) Det var muligt, med vilkårlig høj præcision, at måle et systems egenskaber som f.eks. temperatur, hastighed og energi. Atomare systemer var ingen undtagelse. At disse seks antagelser alle sammen skulle blive draget i tvivl i løbet af det 20. århundredes første dekader ville enhver klassisk fysiker have fnyset hånligt af! og problemerne med grundpillerne I slutningen af det 19. århundrede blev stadig mere følsomme apparater og instrumenter sat til at teste den formodede ændring af lysets hastighed, hvis lyskilden bevægede sig, eller en observatør bevægede sig mod den. I 1881, da Einstein var 2 år gammel, var den amerikanske fysiker Albert Michelson frustreret. Han kunne ikke finde selv den mindste ændring af lysets hastighed, hvad enten måleapparatet var stationært eller bevægede sig mod lyskilden. Seks år senere slog han sig sammen med kemikeren Edward Morley, og i 1887 havde de to sammen bygget endnu mere følsomme apparater. Men resultatet var det samme. Tilsyneladende var det ligegyldigt hvor hurtigt Christian kørte mod træet, lynnedslaget og lyset der strålede mod ham med km/s. Ifølge Michelson og Morleys eksperiment ville Christian hele tiden se lyset komme mod sig med km/s! Forestillingen om æteren som den faste referenceramme, om det absolutte rum som lys og elektromagnetiske bølger skulle bevæge sig gennem, begyndte at falde fra hinanden. På omkring samme tid bemærkede astronomerne, at når de observerede Merkur, Solsystemets inderste planet, var der en uoverensstemmelse mellem den bane de så, og den bane som Newtons love foreskrev. Det var en lillebitte uoverensstemmelse, men den var der, og ingen kunne forklare den. Uendelig kraftig stråling? Og så var der lige et problem til. Nemlig med den elektromagnetiske bølgefrekvens. I stedet for at lukke milliarder af små molekyler inde i en beholder, som Maxwell havde gjort, kunne man f.eks. tage en hel masse elektromagnetiske bølger, lukke dem ind i en ovn, skrue op for temperaturen, og så lave et lille hul. Fysikerne indså, at Maxwells statistiske idé for en gas så ud til at kunne bruges på en ordentlig bunke elektromagnetiske bølger. Den bølgelængde eller frekvens der blev strålet ud af det lille hul ville afhænge af ovnens temperatur, men ligesom Maxwells små molekyler kunne antage alle mulige hastigheder, så burde den bølgelængde fysikerne målte, være et gennemsnit af alle mulige bølgelængder, der undslap fra ovnen. Der var bare det teoretiske problem, at hvis man virkelig skruede op for temperaturen, ville der ikke kun blive plads til flere bølger i ovnen, flere og flere ville stråle ud af hullet. Nogle af dem ville nå uendeligt høje frekvenser. I teorien burde høj temperatur føre til uendelig stærk stråling ud af hullet. Og det var ikke muligt!
6 Planck får ide om lille energi-pakke I 1900 tager den originale tænker og ydmyge tyske fysiker Max Planck fra Kaiser Wilhelm Instituttet i Berlin et kig på disse elektromagnetiske bølger. Og han fremsætter en revolutionerende idé: Energien i disse bølger består af et ufatteligt stort antal lige så ufatteligt små diskrete energi-pakker. Disse bittesmå kvanters energi hænger nøje sammen med den elektromagnetiske strålings frekvens, altså hvor blød eller hård den er. Plancks idé ser ud til at være i modstrid med den klassiske fysiks 3. grundpille og Maxwells teorier. Den forhindrer dog den teoretiske uendeligt stærke lysstråling, selvom Planck indrømmer, at indførslen af kvanter er en desperat handling fordi en teoretisk fortolkning skulle findes for enhver pris, lige gyldigt hvor høj den måtte være. 1 Faktisk mente sir Isaac Newton flere hundrede år tidligere at lys var små partikler, så han ville nok ikke have rynket på brynene af Plancks idé. Enter Einstein Samme år bliver Einstein blevet færdig med skolen. Han havde langt fra været nogen mønsterstudent, var uafhængig og havde autoritetsproblemer, og det er sikkert grunden til, at han måtte kigge langt efter et akademisk arbejde, da han har taget sin eksamen med en grad i fysik. Den unge Einstein havde dog både læst og hørt om den klassiske fysiks trængsler. Han opfatter dem som spændende gåder og udfordringer og fortsætter med at undersøge dem, da han endelig får et job. På det schweiziske patentkontor i Bern! I sin fritid studerer han ufortrødent ny fysik med en gruppe gamle studiekammerater, og begynder at skrive på adskillige artikler. Og så, i 1905, da Einstein er 26, udgiver han tre. Einstein kigger videre på Plancks idé I den første ser han på varmelærens statistiske mekanik, som Maxwell bl.a. havde brugt til at få sin temperatur-formel for gasser ud fra molekylernes gennemsnitshastighed. I den anden artikel undersøger Einstein det spirende grundlag for kvantemekanikken nemlig Plancks omvæltende idé som beskrev det elektromagnetisk energi som bittesmå kvanter, døbt fotoner. Her i starten af det 20. århundrede er fysikerne efterhånden enige om, at alt fast stof består af atomer samt at atomerne består af endnu mindre dele. En kerne med elektroner i kredsløb. Når Plancks små fotoner ramler ind i faste materialers atomer, kan de overføre deres energi til atomernes elektroner. Dette er den såkaldte foto-elektriske effekt. Fotonerne bevæger sig med samme hastighed som elektromagnetiske bølger, altså med lysets hastighed. Det kan de kun gøre, påpeger Einstein, hvis de er masseløse. Deres energi er ren bevægelsesenergi, så en foton er altså en meget lille klump masseløs bevægelse. Det kan virke totalt ulogisk. Hvis fotonen ikke har nogen masse, hvis den ikke vejer noget, hvad er det så der bevæger sig?? Universet er fuldt af usynlige felter Vi kan lige så godt med det samme indse, at Universet indeholder umådeligt meget mere end de planeter og stjerner vi kan se med det blotte øje. Maxwells usynlige elektromagnetiske felt fylder faktisk hele Universet ud, fra ende til anden, ligesom tyngdekraftsfeltet (som Einstein beskriver i 1916). Vi kan ikke se disse felter, men når du taber en bog med et brag på gulvet, så har du lige set effekten af det usynlige tyngdekrafts-felt. Og når du betragter en fjern stjerne på nattehimlen, så er det ikke stjernen du ser, men lys, altså fotoner, der har vibreret gennem det elektromagnetiske felt hele vejen fra stjernen til dit øje.
7 Hvordan fotoner banker ind i faste stoffer Hvis man skinner lys (altså elektromagnetisk stråling) på en metallisk overflade, kan lyset slå elektroner løs fra metal-atomerne, hvis lyset har nok intensitet. Einstein forklarer at det sker, hvis den energi som en fotonen ankommer med bliver helt opsuget af en elektron. Har fotonen nok energi med, vil elektronen forlade sin bane omkring atomkernen og gå egne veje. Fotoner er oven i købet absolutister ENTEN afgiver de al deres energi til elektronen ELLER også får elektronen ikke så meget som en mikrojoule, og fotonen suser videre. Den Specielle Relativitetsteori I sin sidste artikel fremlægger Einstein det, vi i dag kalder Den Specielle Relativitetsteori. Faktisk prøver han at diskutere problemerne med lysets hastighed i Maxwells teori, så artiklen bærer navnet Bevægende legemers Elektrodynamik. Einstein smider æteren væk Einstein smider æteren i skraldespanden og gør nu en omvæltende antagelse: Lys bevæger sig gennem det tomme rum med den fastlagte hastighed km/s, og den hastighed er ens i alle referencerammer! I sin bil, skulle Christian stadigvæk kun se lyset fra lynnedslaget komme mod sig med km/s selvom han kører mod træet med 1 km/s. Lysets hastighed er den samme for alle iagttagere uafhængigt af deres bevægelse i forhold til (altså relativitet) til lyskilden. Og ellers er Einstein enig i antagelsen om, at alle iagttagere der enten er i hvile eller bevæger sig med konstant fart, vil se de samme fysiske fænomener. Længder og tider bliver relative Einstein indser hurtigt, at hvis hans antagelser om den konstante lyshastighed og fysiklovenes uafhængighed af observatørerne skal gælde, så sker der sære ting og sager med tid og længder. Bevæger et ur sig hurtigt i forhold til en observatør, vil tiden på uret se ud til at gå langsommere! Og har en meter-målestok nok fart på relativt til en iagttager, vil iagttageren måle en længde der er mindre end en meter! Det er i skarp modstrid med hvad vi ser i vores hverdag. Ingen af os har f.eks. prøvet at stå ved siden af en 1,5 m lang tunnel og se en 2 meter lang bil køre ind i tunnelen, og et øjeblik forsvinde helt! Men hvis bilen har hastigheder nær lysets, faktisk større end 198,431 km/s så ville den 2 meter lange bil se ud som om den er mindre end 1,5 m! Denne såkaldte Lorentz-forkortelse af længder er blevet bevist adskillige gange i forsøg. Og for at vise tidsforkortelsen har fysikerne taget meget præcise atomure ombord på jetfly og konstateret, at de tikker langsommere end deres hvilende modstykker. Einsteins første relativitetsteori fra 1905 bryder dermed helt med Newtons idé om absolut rum og tid, og med den klassiske grundpille 1. Og inden 1905 går på held når han lige at vise, at masse og energi er to sider af samme sag i sin berømte ligning E=mc 2. Kvantemekanikerne er samtidigt ved at kridte banen op til at bryde med determinismen. Hvordan ser et atom ud? I 1912 befinder den da 27-årige danske fysiker Niels Bohr sig på Cambridge Universitet i England. Her har nogle af tidens fornemste atomfysikere bakset med at forstå, hvordan et atom virkelig ser ud, og har konkluderet, at størstedelen af dens masse befinder sig i kernen. Bohr kaster sig over de nye atomteorier og krydrer dem med Plancks og Einsteins kvanteideer. Ligesom en elektromagnetisk bølges energi kommer i bittesmå diskrete pakker, har et helt atom, slår Bohr fast, en mængde fastlagte, diskrete energi-tilstande til rådighed - og kan kun befinde sig i én af dem Et atoms energi er med andre ord KVANTISERET. Det kan enten befinde sig i energi-tilstand 1 eller 2 eller 3 osv., uden muligheden for at have energi 1,5.
8 Atommodel der ligner et lille solsystem I vores første bøger om fysik og magasiner om populærvidenskab ser vi stadig i dag Bohrs model for atomet fra Det ligner et solsystem i miniatureformat, med en positiv elektrisk atomkerne i midten, omkredset af negativt ladede elektroner. Kvantiseringen af energien påvirker hele opbygningen af Bohrs atom. Alle de former for energi som bidrager til atomets samlede energibeholdning, f.eks. elektronernes bevægelsesenergi, bliver nu også kvantiserede. Det betyder, at elektronerne kun kan findes i helt bestemte baner om atomkernen, og ikke mellem to tilladte orbits. En elektron kan kun hoppe fra én tilladt bane til en anden, hvis den afgiver eller opsuger en foton, der har lige præcis den energi der svarer til forskellen i bevægelsesenergi mellem de to baner. Bohrs kvantiserede atommodel fra 1913 er et stort fremskridt. Men faktisk duer den kun til at beskrive det simpleste grundstof vi kender, nemlig hydrogen. Et atom ser i virkeligheden meget mere kompliceret ud, som vi snart skal se. Den Almene Relativitetsteori Einstein opdaterer Newtons tyngdekraftslov I mellemtiden har Einstein arbejdet hårdt og intenst for at opdatere Newtons tyngdelov fra I 1916 udkommer hans næste store landevinding, Den Almene Relativitetsteori, som giver Det absolutte Rum dødsstødet. Her viser han, hvordan massive legemer får rummet til at krumme, og dermed skaber tyngdekraften, og hvordan krumningen påvirker masser. Og nu, endelig, kan astronomerne forklare den lille afvigelse af Merkurs bane omkring Solen. Vores lokale stjerne er et særdeles massivt legeme, hvis tyngdekræfter så at sige hiver den lille stenplanet ud af Newtons hænder og ind i Einsteins relative verden. Solformørkelse beviser Einstein Europa er på dette tidspunkt i krig. Der går dog ikke lang tid før en kopi af Einsteins seneste teori er blevet smuglet ud af Tyskland til Cambridge i England. Her falder den i hænderne på Englands førende astrofysiker, Arthur Stanley Eddington. Han indser øjeblikkeligt, at hvis Einstein har ret, så vil et massivt legemes tyngdekræfter dreje og forvride rummet omkring sig i en sådan grad, at hvis lys passerer nær ville det blive afbøjet en smule. Det mest massive objekt man kender i 1917 er Solen. Desværre er det så strålende lysstærkt, at det vil være umuligt at observere afbøjning af noget lys. Til gengæld læser Eddington om en kommende solformørkelse, der den 29. maj 1919 vil være total over det nordlige Brasilien, Atlanterhavet og videre overe til Vestafrika. På det tidspunkt vil Solens lys være skærmet af, så man vil kunne se stjerner tæt på den. Hvis Solens tyngdekræfter virkelig bøjer og forvrider rummet så vil det se ud som om stjernerne er flyttet en smule i forhold til deres placering på nattehimlen. Eddington får stablet to ekspeditioner på benene, den ene drager til Guinea-golfen nær Vestafrika, mens Eddington selv tager til Principe i Brasilien. Den 7. november samme år bærer London Times overskriften: Revolution i videnskaben Ny teori for Universet Newtons ideer forkastet 2 Er lys bølger eller fotoner? I mellemtiden bakser den tidlige kvantemekaniks fædre og mødre videre med Plancks, Einsteins og Bohrs kvanter og diskrete energi-tilstande. Og det går hurtigt op for dem, at Planck ikke havde helt ret. Elektromagnetisk stråling kan vitterligt godt opføre sig som bølger i stedet for små humpler af bevægelse. Den opfører sig som begge dele! Den besidder den såkaldte bølge-partikel dualitet: under visse omstændigheder opfører em-stråling sig som en bølge, mens den i andre situationer virker som en partikel farvel til ENHVER logik og den klassiske fysiks 5. grundpille.
9 Fysikerne klør sig i stakken. En klassisk partikel er noget der har en position, hastighed, bevægelsesenergi, og masse. En klassisk bølge har på den anden side egenskaber som bølgelængde, frekvens, forstyrrelses-amplitude, og bevægelsesmængde. Den mest markante forskel mellem de to er, at vi kan finde og lokalisere en klassisk partikel og sige den er der, mens en bølge er spredt ud og optager et forholdsvist større område af rummet. Hvordan kan noget dog være begge dele? Er stoffets partikler også bølger? I 1924 spørger franske Louis de Broglie hvis elektromagnetisk stråling (lys) både kan opføre sig som partikler og som bølger, hvad så med materialernes bestanddele? Kunne elektroner også opføre sig som bølger? De Broglie foreslår altså, at den samme partikel-bølge dualitet som gælder for de masseløse humpler af bevægelse i det elektromagnetisk felt, også må gælde for de bittesmå stumper af masse som opbygger atomerne. Forsøg og eksperimenter peger på, at de Broglie har ret. Hvor er elektronen henne? Men hvis en stump masse som en elektron kan opføre sig som en bølge, hvad er det så lige der bølger?? Det bliver den talentfulde Erwin Schrödinger som giver svaret i Når en elektron opfører sig som en bølge, er den en forstyrrelse i noget så hårrejsende og i første omgang komplet uforståeligt som den bølge-funktion, hvis kvadrat giver sandsynligheden for at finde elektronen på et givet sted. Sagt på en mere forståelig måde, betyder elektronens partikel-bølge dualitet, at det ikke længere er muligt præcist at afgøre hvor den er henne. For at beskrive den atomare verden, så den passer med observationer og fysik-forsøg, må fysikerne vinke farvel til determinismen, og vende sig mod avanceret matematik, der giver et helt nyt billede: Hvis det f.eks. energimæssigt er muligt for en elektron at befinde sig i to forskellige afstande fra atomkernen, så vil den rent bølgende befinde sig i begge de mulige afstande, og først beslutte sig, når der bliver målt på den. Nu ryger den klassiske fysiks 2. og 3. grundpiller sig en tur. Er elektron-partiklen overhovedet en rigtig partikel? Året efter bliver det endnu mere besynderligt. Den tyske fysiker og entusiastiske bjergklatrer Werner Heisenberg opdager, at hvis man måler på f.eks. en elektrons position med meget stor præcision, kan man ikke samtidig vide hvor hurtigt den bevæger sig med lige så stor nøjagtighed. Og omvendt. Det betyder, at vi aldrig kan vide præcist hvor vores elektroner er henne. Jo mere præcist vi prøver at måle på elektronens position, jo større bliver måleusikkerheden på dens hastighed. Og hvis måleusikkerheden bliver så stor, at den overstiger lysets hastighed, så bryder vi med Einstein. Der er dermed altid en mindste hastigheds-måleusikkerhed. Så selv hvis vi opfatter elektronen som en partikel, er der tale om en noget ulden og udtværet størrelse Fysikerne kigger forbløffet på hinanden, og begynder at snakke om Schrödingers sandsynligheder. Vi kan altså ikke sige, at elektronen er LIGE der, vi kan sige, at der er stor sandsynlighed for, at den er LIGE der (men den kunne i teorien lige så godt være smuttet ud til Andromedagalaksen på en kort visit). Ligesom Maxwells elektromagnetiske felt er spredt ud i hele Universet, og alt det lys vi ser og opfanger er små klumper masseløs bevægelse i dette felt, så er selve stoffets mindste bestanddele også tværet ud over hele Universet og bare MEST der, hvor ligningerne siger, at der er størst sandsynlighed for at de er.
10 Partikel-bølge dualitet skaber komplementære størrelser Heisenbergs arbejde slår fast, at mens en elektron både kan bølge derudaf som et ubestemmeligt felt, og suse af sted som en lille partikel, så kan den ikke være BEGGE dele i samme eksperiment. Når elektronen opfører sig som en partikel, så er dens bølge-natur undertrykt og omvendt. Og så det er slut med at opfatte atomet som et miniature-solsystem og den klassiske fysiks 6. grundpille. Bohrs forklaring på kvantemekanikken Nu blander Niels Bohr sig igen i løjerne med sit såkaldte komplementaritetsprincip. Det bliver starten på forsøget med at forklare kvantemekanikkens sælsomme verden, som senere får navnet Københavnerfortolkningen. Når vi ikke kan observere både bølge- og partikel-aspektet af en elektron på samme tid, som Heisenberg fortæller, så viser det, siger Bohr, at de to aspekter er komplementære. Det vil sige elektronens bølge- og partikel egenskaber komplementerer hinanden for de er begge nødvendige for at forstå elektronens (og andre stof-partiklers) egenskaber fuldt ud. Men vi kan ikke observere begge aspekter samtidigt. Hvordan kan det være? Ifølge Bohr giver spørgsmålet ingen mening. Vi bare er i en situation, hvor det er umuligt at måle f.eks. sted og hastighed præcist på én gang. Så enten må kvante-verdnen være skruet sådan sammen, at kvanter ikke samtidigt kan have veldefinerede værdier af to komplementære størrelser. Eller også slår vores målemetoder fejl, når vi prøver at opfange begge aspekter på samme tid? Men skifter elektronen så fra at være partikel til bølge fordi vi, altså mennesker, kigger på den på en bestemt måde?? Stadig den dag i dag diskuterer fysikerne ivrigt, hvordan de skal fortolke denne partikel-bølge egenskab ved naturens mindste bestanddele. Teorierne holder Selvom vi i dag må klare os uden pæne små tegninger af, hvad der egentlig foregår, skal der dog ikke herske den mindste tvivl om at kvantemekanikkens beskrivelser er korrekte. Teorierne bag transistorer, dioder, lasere, moderne informations-tek, hospitalernes store scannere, nye materialer og legeringer, elektromagneter, og nye superkraftige kvantecomputere er en videreudvikling af Plancks, Bohrs, Heisenbergs og Schrödingers arbejde. Og arven efter Einstein? Vi ser den sjældent i vores hverdag, da vi bevæger os med fredelige, klassiske hastigheder. Men GPS ville regne helt galt uden relativitetsteorierne, for den hær af Globale Positionerings-Satellitter som lader os navigerer næsten hvor som helst, er kodet for både Jordens tyngdekraft og deres hastigheder som skaber tidsforkortelse. Så næste gang du ser en GPS i brug, ser du både effekten af kvantemekanik og relativitetsteorierne. - THE END 1 Planck Biography at The MacTutor History of Mathematics archive (online) 2 Einstein Biography at The MacTutor History of Mathematics archive (online)
11 Malene Steen Nielsen Flagga er cand. scient. i fysik fra Københavns Universitet, Niels Bohr Instituttet (m. Holger Bech Nielsen som vejleder) og har publiceret artikler i International Journal of Theoretical Physics. Hun arbejder som videnskabsjournalist.
July 23, 2012. FysikA Kvantefysik.notebook
Klassisk fysik I slutningen af 1800 tallet blev den klassiske fysik (mekanik og elektromagnetisme) betragtet som en model til udtømmende beskrivelse af den fysiske verden. Den klassiske fysik siges at
Læs mereVERDEN FÅR VOKSEVÆRK INDHOLD. Dette materiale er ophavsretsligt beskyttet og må ikke videregives
VERDEN FÅR VOKSEVÆRK INTET NYT AT OPDAGE? I slutningen af 1800-tallet var mange fysikere overbeviste om, at man endelig havde forstået, hvilke to af fysikkens love der kunne beskrive alle fænomener i naturen
Læs mereCresta Asah Fysik rapport 16 oktober 2005. Einsteins relativitetsteori
Einsteins relativitetsteori 1 Formål Formålet med denne rapport er at få større kendskab til Einstein og hans indflydelse og bidrag til fysikken. Dette indebærer at forstå den specielle relativitetsteori
Læs mereKvantefysik. Objektivitetens sammenbrud efter 1900
Kvantefysik Objektivitetens sammenbrud efter 1900 Indhold 1. Formål med foredraget 2. Den klassiske fysik og determinismen 3. Hvad er lys? 4. Resultater fra atomfysikken 5. Kvantefysikken og dens konsekvenser
Læs mereLys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision
Lys på (kvante-)spring: fra paradox til præcision Metrologidag, 18. maj, 2015, Industriens Hus Lys og Bohrs atomteori, 1913 Kvantemekanikken, 1925-26 Tilfældigheder, usikkerhedsprincippet Kampen mellem
Læs mereÅret 1905. Spejl. Spejl. (delvist sølvbelagt) Spejl. Lyskilde. Lysmåler
Lyskilde Året 1905 Spejl Lysmåler Spejl (delvist sølvbelagt) Spejl Den amerikanske fysiker Albert Michelson (1852-1931) byggede et såkaldt inferrometer til at måle æteren, som man i det meste af 1800-tallet
Læs mereBig Bang og universets skabelse (af Jeanette Hansen, Toftlund Skole)
Big Bang og universets skabelse (af Jeanette Hansen, Toftlund Skole) Har du nogensinde tænkt på, hvordan jorden, solen og hele universet er skabt? Det er måske et af de vigtigste spørgsmål, man forsøger
Læs mereMODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING
MODUL 1-2: ELEKTROMAGNETISK STRÅLING MODUL 1 - ELEKTROMAGNETISKE BØLGER I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling (EM- stråling). I skal lære noget om synligt lys, IR- stråling, UV-
Læs mereForventet bane for alfapartiklerne. Observeret bane for alfapartiklerne. Guldfolie
Det såkaldte Hubble-flow betegner galaksernes bevægelse væk fra hinanden. Det skyldes universets evige ekspansion, der begyndte med det berømte Big Bang. Der findes ikke noget centrum, og alle ting bevæger
Læs mereMørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet
Mørk energi Anja C. Andersen, Dark Cosmology Centre, Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet En af de mest opsigtsvækkende opdagelser inden for astronomien er, at Universet udvider sig. Det var den
Læs mereModerne Fysik 1 Side 1 af 7 Speciel Relativitetsteori
Moderne Fysik 1 Side 1 af 7 Hvad sker der, hvis man kører i en Mazda med nærlysfart og tænder forlygterne?! Kan man se lyset snegle sig afsted foran sig...? Klassisk Relativitet Betragt to observatører
Læs mereBegge bølgetyper er transport af energi.
I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling(em-stråling). Herunder synligt lys, IR-stråling, Uv-stråling, radiobølger samt gamma og røntgen stråling. I skal stifte bekendtskab med EM-strålings
Læs mereRelativitetsteori. Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015
Relativitetsteori Henrik I. Andreasen Foredrag afholdt i matematikklubben Eksponenten Thisted Gymnasium 2015 Koordinattransformation i den klassiske fysik Hvis en fodgænger, der står stille i et lyskryds,
Læs mereEinsteins store idé. Pædagogisk vejledning http://filmogtv.mitcfu.dk. Tema: Energi Fag: Fysik/kemi Målgruppe: 9.-10. klasse
Tema: Energi Fag: Fysik/kemi Målgruppe: 9.-10. klasse Viasat History, 2010, 119 minutter. Denne dramatiserede fortælling om udviklingen i naturvidenskabelig erkendelse, der førte frem til Einsteins berømte
Læs mereUniversets opståen og udvikling
Universets opståen og udvikling 1 Universets opståen og udvikling Grundtræk af kosmologien Universets opståen og udvikling 2 Albert Einstein Omkring 1915 fremsatte Albert Einstein sin generelle relativitetsteori.
Læs mereHvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space
Hvorfor lyser de Sorte Huller? Niels Lund, DTU Space Først lidt om naturkræfterne: I fysikken arbejder vi med fire naturkræfter Tyngdekraften. Elektromagnetiske kraft. Stærke kernekraft. Svage kernekraft.
Læs mereModerne Fysik 3 Side 1 af 7 Kvantemekanikken
Moderne Fysik 3 Side 1 af 7 Sidste gang: Indførelsen af kvantiseringsbegrebet for lysenergi (lysets energi bæres af udelelige fotoner med E = hν). I dag: Yderligere anvendelse af kvantiseringsbegrebet
Læs mereRela2vitetsteori (i) Einstein roder rundt med rum og.d. Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet
Rela2vitetsteori (i) Einstein roder rundt med rum og.d Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet Hvor hur2gt bevæger du dig netop nu?? 0 m/s i forhold 2l din stol 400 m/s i forhold 2l Jordens centrum (rota2on) 30.000
Læs mereLyset fra verdens begyndelse
Lyset fra verdens begyndelse 1 Erik Høg 11. januar 2007 Lyset fra verdens begyndelse Længe før Solen, Jorden og stjernerne blev dannet, var hele universet mange tusind grader varmt. Det gamle lys fra den
Læs mereUndersøgelse af lyskilder
Felix Nicolai Raben- Levetzau Fag: Fysik 2014-03- 21 1.d Lærer: Eva Spliid- Hansen Undersøgelse af lyskilder bølgelængde mellem 380 nm til ca. 740 nm (nm: nanometer = milliardnedel af en meter), samt at
Læs mereStandardmodellen og moderne fysik
Standardmodellen og moderne fysik Christian Christensen Niels Bohr instituttet Stof og vekselvirkninger Standardmodellen Higgs LHC ATLAS Kvark-gluon plasma ALICE Dias 1 Hvad beskriver standardmodellen?
Læs mereSå hvis man forsøger at definere, hvad tid egentlig er, havner man let i banaliteter. En meget berømt amerikansk INDHOLD
HVAD ER TID? NOGET MÆRKELIGT NOGET Tiden er noget mærkeligt noget. Jeg har aldrig helt forstået, hvad den egentlig er for noget : Sådan indleder Kaj og Andrea Povl Kjøllers børnesang fra midten af 70 erne
Læs mereKatode. Anode. vil så kunne transporteres gennem søjlen og generere strøm.
hvad en luftart egentlig var for noget. Et andet niveau forudsatte en teori om, at en luftart bestod af mange meget små atomer, der alle var mekaniske genstande, og disses opførsel som system måtte beskrives
Læs mereSDU og DR. Sådan virker en atombombe... men hvorfor er den så kraftig? + + Atom-model: - -
SDU og DR Sådan virker en atombombe... men hvorfor er den så kraftig? Atom-model: - - - + + - + + + + + - - - Hvad er et atom? Alt omkring dig er bygget op af atomer. Alligevel kan du ikke se et enkelt
Læs mereKlassisk relativitet
Stoffers opbygning og egenskaber 1 Side 1 af 12 Hvad sker der, hvis man kører i sin gamle Mazda med nærlysfart og tænder forlygterne; vil man så se lyset snegle sig af sted foran sig...?! Klassisk relativitet
Læs mereAt forstå det uforståelige Ordet virkelighed er også et ord, som vi må lære at bruge korrekt
Julie K. Depner, 2z Allerød Gymnasium Essay Niels Bohr At forstå det uforståelige Ordet virkelighed er også et ord, som vi må lære at bruge korrekt Der er mange ting i denne verden, som jeg forstår. Jeg
Læs mereMirakler og bevidsthed
Titel: Mirakler og bevidsthed Forfatter: Otte Krog Dato: 13. september 2018 Hjemmeside: www.ottokrog.dk/ Mirakler og bevidsthed Ideen om at det fysiske univers er halvdelen af eksistens, mens bevidsthed
Læs mereArbejdsopgaver i emnet bølger
Arbejdsopgaver i emnet bølger I nedenstående opgaver kan det oplyses, at lydens hastighed er 340 m/s og lysets hastighed er 3,0 10 m/s 8. Opgave 1 a) Beskriv med ord, hvad bølgelængde og frekvens fortæller
Læs mereThe Big Bang. Først var der INGENTING. Eller var der?
Først var der INGENTING Eller var der? Engang bestod hele universet af noget, der var meget mindre end den mindste del af en atomkerne. Pludselig begyndte denne kerne at udvidede sig med voldsom fart Vi
Læs mereDet kosmologiske verdensbillede anno 2010
Det kosmologiske verdensbillede anno 2010 Baseret på foredrag afholdt i foreningen d. 6. maj 2010. Af Anja C. Andersen Niels Bohr Instituttet Københavns Universitet. Hvad består Universet egentlig af?
Læs mereForløbet består af 5 fagtekster, 19 opgaver og 4 aktiviteter. Derudover er der Videnstjek.
Atommodeller Niveau: 9. klasse Varighed: 8 lektioner Præsentation: I forløbet Atommodeller arbejdes der med udviklingen af atommodeller fra Daltons atomteori fra begyndesen af det 1800-tallet over Niels
Læs mereFra Absolut Rum til Minkowski Rum
Fra Absolut Rum til Minkowski Rum R e l a t i v i t e t s t e o r i e n 1 6 3 0-1 9 0 5 Folkeuniversitetet 27. november 2007 Poul Hjorth Institut for Matematik Danmarke Tekniske Universitet 1 Johannes
Læs mereDenne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website (www.illvid.dk) og må ikke videregives til tredjepart.
Kære bruger Denne pdf-fil er downloadet fra Illustreret Videnskabs website (www.illvid.dk) og må ikke videregives til tredjepart. Af hensyn til copyright indeholder den ingen fotos. Mvh Redaktionen Nye
Læs mereAlmen studieforberedelse. 3.g
Almen studieforberedelse 3.g. - 2012 Videnskabsteori De tre forskellige fakulteter Humaniora Samfundsfag Naturvidenskabelige fag Fysik Kemi Naturgeografi Biologi Naturvidenskabsmetoden Definer spørgsmålet
Læs mereHeisenbergs Usikkerhedsrelationer Jacob Nielsen 1
Heisenbergs Usikkerhedsrelationer Jacob Nielsen 1 Werner Heisenberg (1901-76) viste i 1927, at partiklers bølgenatur har den vidtrækkende konsekvens, at det ikke på samme tid lader sig gøre, at fastlægge
Læs mereProgram 1. del. Kvantemekanikken. Newton s klassiske mekanik. Newton s klassiske mekanik
Kvantemekanikken Kvantemekanikken som fysisk teori Kvantemekanikkens filosofiske paradokser og paradoksale anvendelser. Program 1. del. Introduktion til klassisk fysik Niels Bohrs atom (1913) Kvantemekanikken
Læs mereMODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET
MODUL 3 OG 4: UDFORSKNING AF RUMMET Hubble Space Telescope International Space Station MODUL 3 - ET SPEKTRALT FINGERAFTRYK EM-STRÅLINGS EGENSKABER Elektromagnetisk stråling kan betragtes som bølger og
Læs mereDet anbefales ikke at stå for tæt på din færdige stjerne, da denne kan være meget varm.
Vi advarer om, at stjerner har en udløbsdato, afhængig af deres masse. Hvis du ikke er opmærksom på denne dato, kan du risikere, at din stjerne udvider sig til en rød kæmpe med fare for at udslette planeterne
Læs mereSkriftlig Eksamen i Moderne Fysik
Moderne Fysik 10 Side 1 af 7 Navn: Storgruppe: i Moderne Fysik Spørgsmål 1 Er følgende udsagn sandt eller falsk? Ifølge Einsteins specielle relativitetsteori er energi og masse udtryk for det samme grundlæggende
Læs mereI dagligdagen kender I alle røntgenstråler fra skadestuen eller tandlægen.
GAMMA Gammastråling minder om røntgenstråling men har kortere bølgelængde, der ligger i intervallet 10-11 m til 10-16 m. Gammastråling kender vi fra jorden, når der sker henfald af radioaktive stoffer
Læs mereBohr vs. Einstein: Fortolkning af kvantemekanikken
Bohr vs. Einstein: Fortolkning af kvantemekanikken Af Christian Kraglund Andersen og Andrew C.J. Wade, Institut for Fysik og Astronomi, Aarhus Universitet Siden 1913, da Bohr fremlagde sin kvantemekaniske
Læs mereAtomers elektronstruktur I
Noget om: Kvalitativ beskrivelse af molekylære bindinger Hans Jørgen Aagaard Jensen Kemisk Institut, Syddansk Universitet E-mail: hjj@chem.sdu.dk 8. februar 2000 Orbitaler Kvalitativ beskrivelse af molekylære
Læs mereKære selvstuderende i: Fysik A. Herunder ser du det materiale, der udgør dit eksaminationsgrundlag.
Kære selvstuderende i: Fysik A Herunder ser du det materiale, der udgør dit eksaminationsgrundlag. Bøgerne er Vejen til fysik AB1 og Vejen til fysik A2 2. udgave, som kan købes hos http://www.hax.dk/ og
Læs mereSolformørkelse. Ali Raed Buheiri Vinding Skole 9.a 2015 Unge forskere Unge forskere junior
Solformørkelse Siden 1851 den 18. juli, er den totale solformørkelse, noget vi hele tiden har ventet på her i Danmark, og rundt i hele verden har man oplevet solformørkelsen, som et smukt og vidunderligt
Læs mereTYCHO BRAHE OG SOLSYSTEMET
TYCHO BRAHE OG SOLSYSTEMET TIL UNDERVISEREN Dette undervisningsmateriale tager udgangspunkt i programserien Store Danske Videnskabsfolk og specifikt udsendelsen om Tycho Brahe. Skiftet fra det geocentriske
Læs mereEn stjernes fødsel, liv og død
En stjernes fødsel, liv og død Undervisningsforløb 2 - Origins2017 1 En stjernes fødsel, liv og død Undervisningsforløb 2 - Origins2017 Forfattere: Christina Ena Skovgaard, VUC Aarhus, Torben Arentoft,
Læs mereNaturlove som norm. n 1 n 2. Normalen
Normalen u n 1 n 2 v Descartes lov, også kaldet Snels lov (efter den hollandske matematiker Willebrord Snel (1580-1636), som fandt den uafhængigt af Descartes), bruges til at beregne refraktionsindekset
Læs mereKvantemekanik. Atomernes vilde verden. Klaus Mølmer. unı vers
Kvantemekanik Atomernes vilde verden Klaus Mølmer unı vers Kvantemekanik Atomernes vilde verden Kvantemekanik Atomernes vilde verden Af Klaus Mølmer unı vers Kvantemekanik Atomernes vilde verden Univers
Læs mere- og ORDET. Erik Ansvang.
1 - og ORDET var GUD! Erik Ansvang www.visdomsnettet.dk 2 I Joh. 1,1 står der: I begyndelsen var Ordet, og Ordet var hos Gud, og Ordet var Gud! At alt i Universet er opstået af et skabende ord, er i sig
Læs mereBilag 23 - fysik A Fysik A - stx, juni Identitet og formål. 1.1 Identitet
Bilag 23 - fysik A Fysik A - stx, juni 2008 1. Identitet og formål 1.1 Identitet Det naturvidenskabelige fag fysik omhandler menneskers forsøg på at udvikle generelle beskrivelser, tolkninger og forklaringer
Læs mereNoget om: Kvalitativ beskrivelse af molekylære bindinger. Hans Jørgen Aagaard Jensen Kemisk Institut, Syddansk Universitet
Noget om: Kvalitativ beskrivelse af molekylære bindinger Hans Jørgen Aagaard Jensen Kemisk Institut, Syddansk Universitet E-mail: hjj@chem.sdu.dk 8. februar 2000 Orbitaler Kvalitativ beskrivelse af molekylære
Læs mereSTJERNESKUDDET MEDLEMSBLAD FOR ØSTJYSKE AMATØR ASTRONOMER
STJERNESKUDDET MEDLEMSBLAD FOR ØSTJYSKE AMATØR ASTRONOMER Spiral galaksen NGC 2903 - et af klubbens mange amatørfotos Marts 2009 ØSTJYSKE AMATØR ASTRONOMER Ole Rømer Observatoriet Observatorievejen 1 8000
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj-juni 2018 Institution Marie Kruses Skole Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold STX Fysik B Jesper Sommer-Larsen
Læs mereBegge bølgetyper er transport af energi.
I 1. modul skal I lære noget omkring elektromagnetisk stråling(em-stråling). Herunder synligt lys, IR-stråling, Uv-stråling, radiobølger samt gamma og røntgen stråling. I skal stifte bekendtskab med EM-strålings
Læs mereGuide til lektielæsning
Guide til lektielæsning Gefions lærere har udarbejdet denne guide om lektielæsning. Den henvender sig til alle Gefions elever og er relevant for alle fag. Faglig læsning (=lektielæsning) 5- trinsmodellen
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Sommereksamen 2016 Institution Thy-Mors HF & VUC Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold STX Fysik A Knud Søgaard
Læs mereBenjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget!
E1 Elektrostatik 1. Elektrisk ladning Benjamin Franklin Prøv ikke at gentage forsøget! Vi har tidligere lært, at ethvert legeme tiltrækker ethvert andet legeme med gravitationskraften, eller massetiltrækningskraften.
Læs mereAtomer og kvantefysik
PB/2x Febr. 2005 Atomer og kvantefysik af Per Brønserud Indhold: Kvantemekanik og atommodeller side 1 Elektronens bindingsenergier... 9 Appendiks I: Bølgefunktioner 12 Appendiks II: Prikdiagrammer af orbitaler
Læs mereSpektroskopi af exoplaneter
Spektroskopi af exoplaneter Formål At opnå bedre forståelse for spektroskopi og spektroskopiens betydning for detektering af liv på exoplaneter. Selv at være i stand til at oversætte et billede af et absorptionsspektrum
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Sommereksamen 2015 Institution Thy-Mors HF & VUC Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold STX Fysik A Knud Søgaard
Læs mereBilag 24 - fysik B Fysik B - stx, juni Identitet og formål. 1.1 Identitet
Bilag 24 - fysik B Fysik B - stx, juni 2008 1. Identitet og formål 1.1 Identitet Det naturvidenskabelige fag fysik omhandler menneskers forsøg på at udvikle generelle beskrivelser, tolkninger og forklaringer
Læs mereTermin Termin hvor undervisnings afsluttes: maj-juni skoleåret 12/13 Thisted Gymnasium og HF-kursus Uddannelse
Termin Termin hvor undervisnings afsluttes: maj-juni skoleåret 12/13 Institution Thisted Gymnasium og HF-kursus Uddannelse STX Fag og niveau Fysik C Lære Mads Lundbak Severinsen Hold 2.bp Oversigt over
Læs mereden kvantemekaniske computere. Hvis man ser på, hvordan Fysik Ved hjælp af atomer og lys, er det muligt at skabe en computer, som
Den kvantemekaniske computer Fysik Ved hjælp af atomer og lys, er det muligt at skabe en computer, som er helt anderledes end nutidens computere: Kvantecomputeren. Måske kan den nye computer bruges til
Læs mereNaturvidenskab. En fællesbetegnelse for videnskaberne om naturen, dvs. astronomi, fysik, kemi, biologi, naturgeografi, biofysik, meteorologi, osv
Naturvidenskab En fællesbetegnelse for videnskaberne om naturen, dvs. astronomi, fysik, kemi, biologi, naturgeografi, biofysik, meteorologi, osv Naturvidenskab defineres som menneskelige aktiviteter, hvor
Læs mere1a. Mat A, Fys A, Kemi B
Studieretningsbeskrivelse for 1a. Mat A, Fys A, Kemi B I studieretningerne sætter de tre fag præg på undervisningen i klassens øvrige fag. Det sker gennem et samarbejde mellem to eller flere fag om et
Læs mereVerdens alder ifølge de højeste autoriteter
Verdens alder ifølge de højeste autoriteter Alle religioner har beretninger om verdens skabelse og udvikling, der er meget forskellige og udsprunget af spekulation. Her fortælles om nogle få videnskabelige
Læs mereFysik A stx, august 2017
Bilag 98 Fysik A stx, august 2017 1. Identitet og formål 1.1. Identitet Det naturvidenskabelige fag fysik omhandler menneskers forsøg på at udvikle generelle beskrivelser, tolkninger, forklaringer og modeller
Læs mereNaturvidenskab. Hvis man skulle prøve at tegne, hvordan den naturvidenskabelige metode fungerer, vil den se sådan her ud:
Naturvidenskab Videnskab handler om at samle ny viden, så natur-videnskab er det ord, vi bruger om at samle ny viden om naturen. Når vi hører ordene videnskab eller naturvidenskab, er det første, der dukker
Læs mereFysik. Formål og perspektiv. Emneområder
Fysik Formål og perspektiv Mennesket har altid undret sig over naturen og været optaget af at erkende den. Gennem iagttagelser, eksperimenter og tænkning udvikler fysikerne stadig dybere erkendelse af
Læs mereAtomer, molekyler og tilstande 1 Side 1 af 7 Naturens byggesten
Atomer, molekyler og tilstande 1 Side 1 af 7 I dag: Hvad er det for byggesten, som alt stof i naturen er opbygget af? [Elektrondiffraktion] Atomet O. 400 fvt. (Demokrit): Hvis stof sønderdeles i mindre
Læs mereEleverne skal kunne formidle et emne med et fysikfagligt indhold til en udvalgt målgruppe, herunder i almene og sociale sammenhænge.
Fysik B 1. Fagets rolle Faget fysik omhandler menneskers forsøg på at udvikle generelle beskrivelser og forklaringer af fænomener i natur og teknik, som eleverne møder i deres hverdag. Faget giver samtidig
Læs mereSide 1 af 8. Undervisningsbeskrivelse. Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser. Termin 2. Halvår 2017.
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin 2. Halvår 2017 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold VUC Kolding Hfe Fysik C Steen Olsen Hc11fy
Læs mereFaglig årsplan 2010-2011 Skolerne i Oure Sport & Performanc. Læringsmål Faglige aktiviteter. Emne Tema Materialer. 9/10 klasse
Fag:Fysik/kemi Hold:7 Lærer:BP Undervisningsmål 9/10 klasse Læringsmål Faglige aktiviteter Emne Tema Materialer IT-inddragelse Evaluering Uge 33-38 at eleverne får kendskab og overblik over naturfænomener,
Læs mereKvanteteleportering og kvanteinformation. Anders S. Sørensen Quantop, center for kvanteopik Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet
Kvanteteleportering og kvanteinformation Anders S. Sørensen Quantop, center for kvanteopik Niels Bohr Institutet, Københavns Universitet Teleportering Flyt kaptajn Kirk ved at sende information om ham
Læs mereStandardmodellen. Allan Finnich Bachelor of Science. 4. april 2013
Standardmodellen Allan Finnich Bachelor of Science 4. april 2013 Email: Website: alfin@alfin.dk www.alfin.dk Dette foredrag Vejen til Standardmodellen Hvad er Standardmodellen? Basale begreber og enheder
Læs mereKvantecomputing. Maj, Klaus Mølmer
Kvantecomputing Maj, 2009 Klaus Mølmer Virkelighed Drøm: Intel Pentium Dual Core T4200-processor, 2,0 GHz, 3072 MB SDRAM. (250 GB harddisk) 5.060 kr Kvantecomputer Ukendt processor 1 khz er fint, 100 Hz
Læs merePointen med Funktioner
Pointen med Funktioner Frank Nasser 0. april 0 c 0080. Dette dokument må kun anvendes til undervisning i klasser som abonnerer på MatBog.dk. Se yderligere betingelser for brug her. Bemærk: Dette er en
Læs mereJeg er professor N. Magnussen og jeg er fascineret af fysik. Kineserne opfandt krudtet omkring år 250 e. Kr. De brugte det til at producere
TM Jeg er professor N. Magnussen og jeg er fascineret af fysik. Kineserne opfandt krudtet omkring år 250 e. Kr. De brugte det til at producere fyrværkeri og våben til at skræmme deres fjenders heste. Mange,
Læs mereFysik A - B Aarhus Tech. Niels Junge. Bølgelærer
Fysik A - B Aarhus Tech Niels Junge Bølgelærer 1 Table of Contents Bølger...3 Overblik...3 Harmoniske bølger kendetegnes ved sinus form samt følgende sammenhæng...4 Udbredelseshastighed...5 Begrebet lydstyrke...6
Læs mereForsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde
Forsøg del 1: Beregning af lysets bølgelængde Formål Formålet med denne forsøgsrække er, at vise mange aspekter inden for emnet lys med udgangspunkt i begrænset materiale. Formålet med forsøget er at beregne
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj-juni 2015 Institution Marie Kruses Skole Uddannelse STX Fag og niveau Fysik B (start jan. 2014) Lærer(e)
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin juni 2019, (skoleåret 18/19) Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold Herning HF & VUC hf Fysik
Læs mereLærebogen i laboratoriet
Lærebogen i laboratoriet Januar, 2010 Klaus Mølmer v k e l p Sim t s y s e t n a r e em Lærebogens favoritsystemer Atomer Diskrete energier Elektromagnetiske overgange (+ spontant henfald) Sandsynligheder,
Læs mereFYSIK? JA, HVORFOR FYSIK? JEG HAR TÆNKT OVER DET
FYSIK? JA, HVORFOR FYSIK? JEG HAR TÆNKT OVER DET IGEN OG IGEN, LIGE SIDEN JEG SOM 16 ÅRIG FALDT PLA- DASK FOR FYSIK, PARTIKLERNE OG DET STORE UNIV- ERS. IKKE NOK MED, AT JEG KAN HUSKE, HVILKET ÅR JEG FANDT
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Dec 2014 Institution Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) VUF - Voksenuddannelsescenter Frederiksberg gsk Fysik/B
Læs mereDet er svært at komme på ældste trin. Der er mange helt nye ord, fx provokation og oplevelsesfase.
Overgang fra mellemtrin til ældste trin samtale med 6. kl. Det er svært at komme på ældste trin. Der er mange helt nye ord, fx provokation og oplevelsesfase. Det er en meget anderledes arbejdsform, men
Læs mereDel 1: Analyse af Solens frekvensspektrum
Asteroseismologi Undervisningsforløb 4 - Origins2017 1 Asteroseismologi Undervisningsforløb 4 - Origins2017 Forfatter: Torben Arentoft, SAC (Aarhus Universitet) Om forløbet Stjernesvingninger er lydbølger.
Læs mereTrekanter. Frank Villa. 8. november 2012
Trekanter Frank Villa 8. november 2012 Dette dokument er en del af MatBog.dk 2008-2012. IT Teaching Tools. ISBN-13: 978-87-92775-00-9. Se yderligere betingelser for brug her. Indhold 1 Introduktion 1 1.1
Læs mere1.x 2004 FYSIK Noter
1.x 004 FYSIK Noter De 4 naturkræfter Vi har set, hvordan Newtons. lov kan benyttes til at beregne bevægelsesændringen for en genstand med den træge masse m træg, når den påvirkes af kræfter, der svarer
Læs mereMODERNE KOSMOLOGI STEEN HANNESTAD, INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI
MODERNE KOSMOLOGI STEEN HANNESTAD, INSTITUT FOR FYSIK OG ASTRONOMI T (K) t (år) 10 30 10-44 sekunder 1 mia. 10 sekunder 3000 300.000 50 1 mia. He, D, Li Planck tiden Dannelse af grundstoffer Baggrundsstråling
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Maj/juni 2018 Institution HF & VUC Nordsjælland, Hillerød afdeling Uddannelse Fag og niveau Lærer(e) Hold
Læs mere- erkendelsens begrænsning og en forenet kvanteteori for erkendelsen
Erkendelsesteori - erkendelsens begrænsning og en forenet kvanteteori for erkendelsen Carsten Ploug Olsen Indledning Gennem tiden har forskellige tænkere formuleret teorier om erkendelsen; Hvad er dens
Læs mereFolkeskolens afgangsprøve Maj 2006 Fysik / kemi - Facitliste
Folkeskolens afgangsprøve Maj 2006 1/26 Fk4 Opgave 1 / 20 (Opgaven tæller 5 %) I sin kemibog ser Per denne tegning, som er en model. Hvad forestiller tegningen? Der er 6 svarmuligheder. Sæt 1 kryds Et
Læs mereMatematik og Fysik for Daves elever
TEC FREDERIKSBERG www.studymentor.dk Matematik og Fysik for Daves elever MATEMATIK... 2 1. Simple isoleringer (+ og -)... 3 2. Simple isoleringer ( og )... 4 3. Isolering af ubekendt (alle former)... 6
Læs mereGravitationsbølger Steen Hannestad, astronomidag 1. april 2016
Gravitationsbølger Steen Hannestad, astronomidag 1. april 2016 TYNGDELOVEN SIDST I 1600-TALLET FORMULEREDE NEWTON EN UNIVERSEL LOV FOR TYNGDEKRAFTEN, DER GAV EN FORKLARING PÅ KEPLERS LOVE TYNGDELOVEN SIGER,
Læs mereDynamik. 1. Kræfter i ligevægt. Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik.
M4 Dynamik 1. Kræfter i ligevægt Overvejelser over kræfter i ligevægt er meget vigtige i den moderne fysik. Fx har nøglen til forståelsen af hvad der foregår i det indre af en stjerne været betragtninger
Læs mereUndervisningsbeskrivelse
Undervisningsbeskrivelse Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser Termin Termin hvori undervisningen afsluttes: maj-juni 2014/15 Institution VUC Vest Esbjerg Afdeling, Eksamens nr.
Læs mereRela2vitetsteori (ii)
Rela2vitetsteori (ii) Einstein roder rundt med rum og.d Mogens Dam Niels Bohr Ins2tutet Einsteins rela2vitetsprincip (1905) Einsteins postulater: 1. Alle iner*alsystemer er ligeværdige for udførelse af
Læs mereFolkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 Fysik / kemi - Facitliste
Folkeskolens afgangsprøve Maj-juni 2006 1/25 Fk5 Opgave 1 / 20 (Opgaven tæller 5 %) I den atommodel, vi anvender i skolen, er et atom normalt opbygget af 3 forskellige partikler: elektroner, neutroner
Læs mereLæs selv om LOGIK. Erik Bjerre og Pernille Pind Forlaget Pind & Bjerre
Læs selv om LOGIK Erik Bjerre og Pernille Pind Forlaget Pind & Bjerre Læs selv om LOGIK Erik Bjerre og Pernille Pind Forlaget Pind & Bjerre 2 Logik Sandt eller falsk? Lyver han? Taler hun sandt? Det ville
Læs mere