Παρουσίαση 26/09/2005

Ο ΚΟΣΜΟΣ ΤΟΥ 21ου ΑΙΩΝΑ καθ. Ε. Ν. Οικονόμου ΙΤΕ-2003

Ο ΚΟΣΜΟΣ ΤΟΥ 21ου ΑΙΩΝΑ ΣΚΛΗΡΟΣ ΑΝΤΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΜΕΓΑΛΗ ΖΗΤΗΣΗ για ΤΕΧΝΙΚΑ ΚΑΤΑΡΤΙΣΜΕΝΟ ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ ΜΕ ΙΚΑΝΟΤΗΤΕΣ & ΝΟΟΤΡΟΠΙΑ ΠΡΩΤΟΒΟΥΛΙΩΝ ΜΕ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΣΥΛΛΟΓΙΚΗΣ ΔΡΑΣΗΣ ΕΤΟΙΜΟ ΝΑ ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΕΙ ΤΙΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΚΑΙ ΤΙΣ ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ ΓΙΑ ΕΠΙΛΥΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ

ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΝΑ ΑΠΟΚΤΗΣΕΤΕ ΓΝΩΣΕΙΣ ΔΕΞΙΟΤΗΤΕΣ ΘΕΤΙΚΗ ΝΟΟΤΡΟΠΙΑ & ΕΝΕΡΓΗΤΙΚΗ ΣΤΑΣΗ

ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΕΙΣ ΕΡΕΥΝΗΤΗΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΣΤΗ ΜΕΣΗ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΕΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΥΛΙΚΑ (ΠΟΛΥΜΕΡΗ, ΚΕΡΑΜΙΚΑ) ΗΠΙΕΣ ΜΟΡΦΕΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ

ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΕΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΕΙΣ (συνέχεια) ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΔΗΜΟΣΙΟΓΡΑΦΙΑ ΜΕΤΑΠΗΔΗΣΗ ΣΕ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ ΩΣ ΑΝΑΛΥΤΗΣ ΆΛΛΕΣ (π.χ. περιφερειακή ανάπτυξη, ΜΒΑ)

ΠΟΙΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ, κλπ; H/Y ΑΓΓΛΙΚΑ & ΑΛΛΕΣ ΞΕΝΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ (H.B.Dwight: Tables of integrals & other math. data) ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΧΡΗΣΗ ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑΣ, ΤΡΑΠΕΖΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ κ.λ.π.

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΝΟΗΣΗ ΓΙΑ ΚAΘΕ ΝEΟ ΤΥΠΟ ή ΝΕΑ ΣΧΕΣΗ: ΕIΝΑΙ ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΑ ΟΡΘΟΣ; ΕIΝΑΙ ΛΟΓΙΚΟΣ; ΜΠΟΡΩ ΝΑ ΤΟΝ ΒΓΑΛΩ ΜΕ ΑΥΤA ΠΟΥ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΑ ΞΕΡΩ (ΑΥΤΑ ΠΟΥ ΕΙΝΑΙ ΚΤΗΜΑ ΜΟΥ ΓΙΑ ΠΑΝΤΑ); π.χ. ΕΒΔΟΜΑΔΙΑΙΑ ΜΕΛΕΤΗ !!!

ΔΙΑΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Ένα παράδειγμα: Ποιος τύπος δίνει τη δύναμη, F, που ασκεί η αντίσταση του αέρα σε ένα αυτοκίνητο που τρέχει με ταχύτητα υ στην εθνική οδό; Από τι εξαρτάται αυτή η δύναμη; (α) Από την ταχύτητα υ (β) Από την διατομή, S, του αυτοκινήτου κάθετα στην υ (γ) Από την πυκνότητα του αέρα, ρ , C αριθμός που εξαρτάται από τις λεπτομέρειες του σχήματος του αυτοκινήτου α =1, γ = 2, β = 1  Διαστατικά :

ΔΗΜΟΚΡΙΤΟΣ Ο πρώτος μεγάλος Σταθμός στο συναρπαστικό ταξίδι της ανθρώπινης διάνοιας για την κατανόηση του Κόσμου απεδείχθη Η απλότητα όχι σ’ αυτό που φαίνεται αλλά στο απειροελάχιστο και στην αφαίρεση Η ΑΤΟΜΙΚΗ ΙΔΕΑ

Η Ατομική Iδέα: (H 1η, η πιο κεντρική) Τα πάντα είναι φτιαγμένα από άφθαρτα, αδιαίρετα (ά-τομα) μικροσκοπικά σωμάτια που αλληλοέλκονται χωρίς να συνθλίβονται γιατί κινούνται αέναα. Έτσι σχηματίζεται, σε διαδοχικά στάδια, η τεράστια ποικιλία του Κόσμου.

Εάν, σ’ ένα παγκόσμιο κατακλυσμό, όλη η επιστημονική γνώση επρόκειτο να καταστραφεί εκτός από μια μόνο πρόταση που θα περνούσε στις επόμενες γενιές, ποια θα ήταν αυτή η πρόταση που θα περιείχε τη μέγιστη πληροφορία με τις ελάχιστες λέξεις; Πιστεύω ότι είναι η ατομική ιδέα ότι, δηλ., τα πάντα είναι φτιαγμένα από άτομα – μικροσκοπικά σωμάτια που κινούνται γύρω γύρω αέναα, έλκοντας άλληλα όταν είναι σε κοντινή απόσταση, αλλά απωθώντας άλληλα όταν συμπιεσθούν το ένα πάνω στο άλλο. Σ’ αυτή τη μια πρόταση ενυπάρχει μια τεράστια ποσότητα πληροφορίας για τον Κόσμο, εάν διαθέσει κανείς κάποια φαντασία και σκέψη.

Αναζητούμε επομένως: Ποια είναι και τι ιδιότητες έχουν αυτά τα στοιχειώδη σωμάτια, τα άτομα; Ποιες είναι οι δυνάμεις και πως δρούν πάνω στα σωμάτια παράγοντας την απαιτούμενη έλξη; Ποιοι είναι οι φυσικοί νόμοι που παράγουν την αέναη κίνηση και την προσαρμόζουν στη δράση των δυνάμεων; δηλαδή αυτά «που δεν αλλάζουν μέσα στην αλλαγή».

Ποια είναι και τι ιδιότητες έχουν τα στοιχειώδη σωμάτια ΑΤΟΜΟ ΚΑΤΩ ΚΟΥΑΡΚ ΠΑΝΩ ΚΟΥΑΡΚ ΝΕΤΡΟΝΙΑ ΠΡΩΤΟΝΙΑ ΠΥΡΗΝΑΣ

Τέσσερα είδη δυνάμεων ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ ΒΑΡΥΤΙΚΕΣ μακράς εμβέλειας, πάντα ελκτικές, αφάνταστα ασθενείς, από πλανήτη και πάνω ΗΛΕΚΤΡΟ- μακράς εμβέλειας, ελκτικές και ΜΑΓΝΗΤΙΚΕΣ απωστικές αλληλοεξουδετερώνονται, κυριαρχούν από την κλίμακα του ατόμου μέχρι την κλίμακα της σελήνης ΙΣΧΥΡΕΣ βραχείας εμβέλειας, ελκτικές, ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ υπεύθυνες για το σχηματισμό πρωτονίων, νετρονίων & πυρήνων ΑΣΘΕΝΕΙΣ εξαιρετικά βραχείας εμβέλειας, ΠΥΡΗΝΙΚΕΣ Πάνω Κουαρκ  Κάτω Κουαρκ p  n+…Ραδιενέργεια β.

1 ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ ΒΑΣΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΝΟΜΟΙ ΑΤΟΜΙΚΗ ΔΟΜΗ ΤΗΣ ΥΛΗΣ  Η ΙΣΟΡΡΟΠΙΑ ΙΣΟΔΥΝΑΜΕΙ ΜΕ ΕΛΑΧΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ , ΚΥΜΑΤΟΣΩΜΑΤΙΔΙΑΚΟΣ ΔΥΙΣΜΟΣ 2 3 ,

Το βασικό συμπέρασμα: Δύο αντίθετες τάσεις ισορροπώντας καθορίζουν τις σταθερές δομές της ύλης Η ενέργεια των δυνάμεων (ή αλληλεπιδράσεων), ελκτικής φύσεως, τείνει να συνθλίψει το σύστημα Η ενέργεια της κίνησης, απωστικής φύσεως, γίνεται όλο και πιο μεγάλη όσο το σύστημα συρρικνώνεται μέχρι να ισορροπήσει την πίεση των δυνάμεων

ΠΑΓΚΟΣΜΙΕΣ ΣΤΑΘΕΡΕΣ ΠΟΥ ΘΕΤΟΥΝ ΟΡΙΑ ΣΩΜΑΤΙΑ (σπιν ½) ΔΥΝΑΜΕΙΣ Όνομα/ Σύμβολο Μάζα (ΜeV) Ηλεκτρικό φορτίο Όνομα Πόσο ισχυρή Εμβέλεια ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ e -e Βαρυτική  ΠΡΩΤΟΝΙΟ p +e Η/Μ , αλλά λόγω  γίνεται 10-10 m ΝΕΤΡΟΝΙΟ n Ασθενής πυρηνική np 10-18 m ΝΕΤΡΙΝΟ ν Ισχυρή πυρηνική 10-15 m

Εφαρμογή: Πόσο μεγάλο είναι το άτομο του υδρογόνου; Ενέργεια = Δυναμική Ενέργεια + Κινητική Ενέργεια Ελάχιστη ενέργεια όταν +

Πιν.2.1. Τα βασικά επίπεδα οργάνωσης της ύλης Επίπεδο Οργάνωσης της ύλης Κλίμακα Μήκους (σε m) Συστατικά Είδος αλληλεπιδράσεων που καθορίζουν τη δομή του Κουάρκ u και d <10-18 Φαίνεται ότι είναι στοιχειώδη - Ηλεκτρόνιο Φαίνεται ότι είναι στοιχειώδες Πρωτόνιο 10-15 uud κουάρκ Ισχυρές, ασθενείς, H/M Νετρόνιο udd κουάρκ Πυρήνες ατόμων 10-15 -10-14 πρωτόνια, νετρόνια Ισχυρές, ασθενείς, HM Άτομα 10-10 πυρήνας, ηλεκτρόνια H/M Μόρια >10-10 άτομα ή /και ιόντα και ηλεκτρόνια Στερεά (θεμελιώδης κυψελίδα) (π.χ. μέταλλα) Κύτταρα ≥10-6 μόρια Βιολογικοί οργανισμοί (π.χ. άνθρωπος) 10-8-102 (10ο) μόρια, κύτταρα, ιστοί, όργανα, κλπ Πλανήτες 106-107 στερεά, υγρά H/M, Βαρυτικές Άστρα 109 ιόντα, ηλεκτρόνια, πυρήνες Βαρυτικές, Γαλαξίες 1021 άστρα+… Βαρυτικές +… Σύμπαν 1026 Γαλαξίες+…