Povijest fizike

Izbornik predmeta

Glavni izbornik

Povijest fizike

Šifra: 40770
ECTS: 3.0
Nositelji: doc. dr. sc. Tihomir Vukelja - Predavanja
Izvođači: Lovre Grisogono - Seminar
Prijava ispita: Studomat
Opterećenje:

1. komponenta

Vrsta nastaveUkupno
Predavanja 30
Seminar 15
* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)
Opis predmeta:
CILJEVI PREDMETA: Cilj kolegija je ukratko upoznati studente s razvojem fizike u širem povijesnom kontekstu i naučiti ih kako da pojedine epizode iz povijesti iskoriste za uspješniju nastavu fizike. Kolegij pruža studentima temeljni uvid u mijene svjetonazora i metodologije fizike, u ovisnost razvoja fizike o društvenim, religijskim, tehnološkim i inim okolnostima te u podrijetlo osnovnih fizičnih metoda i pojmova. Time se suvremena fizika sagledava u vremenskoj perspektivi, kao ljudsko djelo oblikovano naporima mnogih naraštaja, što omogućuje njezino potpunije razumijevanje. Posebno se nastoji ukazati na intuitivne elemente - zasnovane na svakidašnjemu iskustvu i nazočne u pojedinim fazama razvoja fizike - koji učenike mogu ometati pri usvajanju modernih predodžaba. U programu je antičkoj, srednjovjekovnoj i renesansnoj fizici posvećeno više pozornosti nego modernoj, kako bi se studenti familijarizirali s metodama i načinom objašnjavanja pojava onodobne fizike, a imajući u vidu činjenicu da se mnogi aspekti i detalji razvoja moderne fizike nužno spominju i obrađuju u okviru drugih kolegija. U okviru svake predavane teme posebno se naglašavaju i obrađuju elementi koji se mogu uporabiti u nastavi u svrhu uspješnijega usvajanja i ilustriranja sadržaja suvremene fizike.

ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA KOJIMA PREDMET DOPRINOSI:

1. ZNANJE I RAZUMJEVANJE:
1.1. demonstrirati poznavanje i razumijevanje temeljnih zakona klasične i moderne fizike
1.3. demonstrirati poznavanje i razumijevanje važnijih fizikalnih teorija, što uključuje njihovu logičku i matematičku strukturu, eksperimentalne potvrde i opis povezanih fizikalnih pojava
1.7. demonstrirati poznavanje i razumijevanje strukture prirodoznanstvenog znanja
1.8. integrirati stručna znanja iz fizike i kemije sa znanjima stečenim u pedagogiji, psihologiji, didaktici i metodici
2. PRIMJENA ZNANJA I RAZUMJEVANJA:
2.10. kreirati motivirajuće okruženje za aktivno učenje, koje potiče razvoj sposobnosti i znanja svih učenika
3. STVARANJE PROSUDBI
3.5. demonstrirati profesionalni integritet i etično ponašanje u radu s učenicima i kolegama
4. KOMUNIKACIJSKE SPOSOBNOSTI:
4.2. jasno i koncizno prezentirati složene ideje
4.3. prezentirati vlastite rezultate istraživanja na nastavnim ili znanstvenim skupovima
4.4. koristiti engleski jezik pri komunikaciji, korištenju literature i pisanju znanstvenih i stručnih radova
5. SPOSOBNOST UČENJA:
5.1. samostalno koristiti stručnu literaturu i ostale relevantne izvore informacija
5.3. preuzeti odgovornost za vlastiti stručni napredak i profesionalni razvoj

OČEKIVANI ISHODI UČENJA NA RAZINI PREDMETA:

Po uspješnom završetku kolegija Povijest fizike student će biti sposoban navesti i kritički razmotriti:
* osnovne značajke fizike u različitim povijesnim razdobljima;
* ulogu tehnike, matematike i filozofije u oblikovanju moderne fizike;
* utjecaj društvenih okolnosti na razvoj fizike;
* glavne etape razvoja pojmova, teorija i metoda u fizici;
* osnovne crte razumijevanja prirode nazočnog u djelima antičkih, srednjovjekovnih i renesansnih mislioca.

SADRŽAJ PREDMETA:

1. tjedan: Uvod u kolegij: fizika kao povijesna pojava. Filozofija prirode i moderna fizika: usporedba (predmet istraživanja, cilj istraživanja, metode i svjetonazor). Uvjeti nastanka fizike. Mitski svjetonazor drevnih civilizacija, narav egipatske i babilonske matematike i astronomije.
2. tjedan: Antička Grčka: opće povijesne prilike, društveni, duhovni, obrazovni, materijalni i gospodarski temelji grčke civilizacije. Milećani i pojam prirode: novi svjetonazor i rađanje filozofije. Rane kozmogonijske i kozmološke teorije, specifični problemi (magnetizam, svjetlost, atmosferske pojave), novi način objašnjavanja pojava. Naturalno iskustvo i razum. Poticaji za istraživanje prirode. Problem promjene i ustroj tvari: Parmenid i Zenon, pitagorejci, Empedoklo, Anaksagora, atomisti. Sofisti i Sokrat.
3. tjedan: Platonova filozofija prirode: uređenost, racionalnost i svrhovitost svijeta, organska predodžba svijeta, geometriziranje elemenata. Rana grčka astronomija i pitagorejska kozmologija, Filolaj. Platon i početci teorijske astronomije. Eudoks. Heraklid.
Aristotelska filozofija prirode, opće odlike: određenje fizike, metafizika (bivstvo, narav, promjena, uzroci), metodologija (filozofija prirode, matematika i pokus). Elementi: definicija, svojstva i preobrazbe.
4. tjedan: Aristotelska filozofija prirode: kozmologija, prirodna i prisilna gibanja, opis i zakoni promjene mjesta, pokretač gibanja, optika. Aristotelska filozofija prirode i suvremena nastava fizike. Helenizam: opće povijesne prilike, aleksandrijski Muzej i Knjižnica. Helenistička fizika: Licej nakon Aristotela, epikurejci, stoici, novoplatoničari, Ivan Filipon.
5. tjedan: Helenističke primjene matematike u fizici: statika (Arhimed), optika (Euklid, Ptolomej). Primijenjena mehanika (Filon, Heron, Pap). Helenistička astronomija: heliocentrični model svijeta (Aristarh), napredak motriteljske astronomije (Hiparh), razvoj geocentričnoga modela svijeta (Apolonije i Ptolomej). Dosezi i uloga antičke filozofije prirode.
6. tjedan: Zastoj filozofije prirode u kasnom helenizmu. Opće odlike rimske civilizacije i filozofija prirode u Rimu (popularizatori, enciklopedisti, prijevodi). Rani srednji vijek (od 5. do 10. stoljeća): opće povijesne prilike, društvene, duhovne, obrazovne, materijalne i gospodarske okolnosti. Filozofija prirode i kršćanstvo. Karolinška renesansa. Filozofija prirode u ranom srednjem vijeku: Izidor, Bede, Ivan Škot Erigena, Gerbert Akvitanac. Oblikovanje srednjovjekovnoga svjetonazora. Islamska civilizacija, opće odlike. Položaj grčke znanosti u islamskome društvu. Islamska astronomija, statika, optika (Alhazen) i filozofija prirode (Avicena, Averoes).
7. tjedan: Kršćanska Europa u 11. i 12. stoljeću: gospodarski uzlet i posljedice. Srednjovjekovni simbolički mentalitet i filozofija prirode. Prevoditeljski pokret. Obnova gradova i nastanak sveučilišta, skolastika. Materijalni život i tehnologija u srednjem vijeku i posljedice po filozofiju prirode. Filozofija prirode u gradskim školama 12. stoljeća: naturalizam i deizam. Prodor aristotelizma u 13. st. i problem odnosa vjere i razuma. Filozofija prirode u kasnom srednjem vijeku (13. i 14. stoljeće): narav i metodologija. Područja istraživanja: kozmologija i astronomija, ustroj tvari, kinematika (Mertonovci i Orezme), dinamika (Buridan i teorija impetusa), statika, optika (Roger Bacon, Vitelo, objašnjenje duge), magnetizam (Petar Hodočasnik). Matematika i pokus u srednjovjekovnoj filozofiji prirode. Dosezi i uloga srednjovjekovne filozofije prirode, problem kontinuiteta.
8. tjedan: Renesansa: opće povijesne prilike, društvene, duhovne, obrazovne, materijalne i gospodarske okolnosti. Renesansna znanost kao destruktivna faza znanstvene revolucije. Preplitanje umjetnosti, tehnike i filozofije prirode, novi stav spram pokusa i znanosti. Oživljavanje novoplatoničkih i stoičkih zamisli (Petrić i Bruno) i zanimanja za Arhimedov pristup fizici (Soto, Tartaglia, Benedetti, del Monte, Stevin, Cardano). Optika, magnetizam i atomizam u Renesansi.
9. tjedan: Renesansna astronomija i posljedice po filozofiju prirode: Kopernik, Brahe, Kepler.
10. tjedan: Znanstvena revolucija u 17. stoljeću: opće povijesne prilike, društvene, duhovne, obrazovne, materijalne i gospodarske okolnosti. Oblikovanje novoga svjetonazora i nove metodologije istraživanja prirode (instrumentalno iskustvo, matematički opis pojava). Galilei, Descartes, Gilbert.
11. tjedan: Newton i razvoj klasične mehanike. Termodinamika: razvoj eksperimentalnih metoda i pojmova. Teorije topline. Energija i entropija, termodinamički zakoni. Kinetička teorija plinova i statistička fizika.
12. tjedan: Moderna optika: dovršenje razvoja geometrijske optike, brzina svjetlosti, teorije naravi svjetlosti (Newton, Huygens, Descartes). Razvoj valne optike u 19. stoljeću. Elektrodinamika: Coulombov zakon, električne struje, elektromagnetna indukcija, Faradayeva predodžba polja.
13. tjedan: Maxwellova elektrodinamika, elektromagnetni valovi. Teorija relativnosti. Moderna atomna teorija tvari: mehanički, kemijski i električni atom. Novi eksperimentalni uređaji: radioaktivnost, elektron i atomna jezgra. Prvi modeli složenoga atoma.
14. tjedan: Planckov zakon zračenja crnoga tijela, Einsteinovi radovi o zračenju, Bohrov model atoma. Stara kvantna mehanika.
Comptonov učinak, de Broglieova hipoteza. Načelo korespondencije, Heisenbergova matrična mehanika i Schrödingerova valna mehanika. Kvantna mehanika i klasična fizika. Kvantna mehanika i tehnologija: narav iskustva s atomnim predmetima.

OBVEZE STUDENATA:

Studenti su obvezni pohađati barem 20 sati predavanja i barem 10 sati seminara tijekom semestra. Studenti su obvezni pripremiti se za seminar čitanjem tekstova koji im se unaprijed dijele te izraditi i prezentirati seminarski rad.

OCJENJIVANJE I VREDNOVANJE RADA STUDENATA:

Nastoji se da se predavanja i seminari u što je moguće većoj mjeri iskoriste za aktivnu raspravu studenata o razmatranom problemu. Stoga su studenti obvezni pripremiti se za seminar čitanjem tekstova koji im se unaprijed dijele. Na seminarima studenti također izlažu seminarske radove. Ispit je samo usmeni, u trajanju od pola sata do jednoga sata po studentu. Student se ocjenjuje na temelju znanja pokazanoga tijekom rasprava na predavanjima i seminarima, znanja pokazanog na ispitu i ocjene seminarskoga rada.
Literatura:
  1. I. Supek, Povijest fizike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.
  2. D. C. Lindberg, The Beginnings of Western Science: The European Scientific Tradition in Philosophical, Religious, and Institutional Context, 600
  3. B.C. to A.D. 1450, University of Chicago Press, Chicago, 1992.
  4. B.C. to A.D. 1450, University of Chicago Press, Chicago, 1992.
  5. R. Sorabji, Matter, Space, and Motion: Theories in Antiquity and Their Sequel, Cornell University Press, Ithaca, 1988.
  6. P. Rossi, The Birth of Modern Science, Blackwell, Oxford, 2001.
  7. S. Shapin, The Scientific Revolution, University of Chicago Press, Chicago, 1998.
  8. M. Jammer: The Conceptual Development of Quantum Mechanics, McGraw-Hill, New York, 1966.
Preduvjeti za:
Upis predmeta :
Odslušan : Osnove fizike 4
5. semestar
Izborni - fizika 1 - Redovni studij - Fizika i kemija; smjer: nastavnički
Termini konzultacija:

Obavijesti

Repozitorij

Repozitorij je prazan

Anketa

Na ovoj stranici trenutno nije odabrana niti jedna anketa!