Mikroświat i Wszechświat – odpowiedzi na trudne pytania

Warsztaty dla młodych i ciekawych świata: „Mikroświat i Wszechświat – odpowiedzi na trudne pytania” 1. Koncepcja czasu i przestrzeni 1.1. Historia (czas i przestrzeń Arystotelesa, Galileusza, Newtona, pojęcie równoważności zdarzeń, przestrzeń Euklidesa, układ odniesienia…). 1.2. Czas i przestrzeń Szczególnej Teorii Względności (powstanie STW, czasoprzestrzeń, opis zdarzeń, równoważność zdarzeń, transformacja Lorentza, podział zdarzeń, paradoks bliźniąt…). 1.3. Czas i przestrzeń Ogólnej Teorii Względności (połączenie czasu z przestrzenią, zakrzywiona czasoprzestrzeń, czarne dziury…). 1.4. Co dalej na odległościach Plancka (czemu się zajmujemy takimi rzeczami?, Piana czasoprzestrzenna, próby stworzenia kwantowej grawitacji, więcej wymiarów…). 2. Demokryt miał rację, rzeczy zbudowane są z „atomów” 2.1. Historia (Arystoteles kontra Demokryt, dalsze spory, kule bilardowe Daltona, co wniósł Rutherford, model Bohra). 2.2. Mechanika kwantowa wkracza na arenę (czemu powstała? Jak opisuje mikroświat, zasada Heisenberga, kot Schrödingera, kłopoty interpretacyjne). 2.3. Hipoteza jądra atomowego (są protony, są neutrony, ich wiązanie, czemu jądra są stabilne?, siły jądrowe, układ okresowy Mendelejewa). 2.4. Własności materii zbudowanej z atomów (rodzaje i własności wiązań chemicznych, rodzaje substancji…). 2.5. Składniki protonów i neutronów – kwarki (jak je zaobserwowano?, dziwne oddziaływania pomiędzy kwarkami, bariony i mezony, tablica cząstek elementarnych). 2.6. Rodzaje oddziaływań pomiędzy kwarkami i leptonami (dawne koncepcje, masa ciężka – masa bezwładna, masa atomów, cząsteczek i obiektów makroskopowych, czy cząstka Higgsa da odpowiedź?). 2.7. Stabilność materii (rozpad neutronu, czemu istnieją stabilne jądra? Zasada antropiczna, czy wiemy skąd się biorą stałe fizyczne?) 2.8. Pochodzenie masy w małej i dużej skali (dawne koncepcje, masa ciężka – masa bezwładna, masa atomów, cząsteczek i obiektów makroskopowych, czy cząstka Higgsa da odpowiedź?). 3. Jak powstał Wszechświat – Teoria Wielkiego Wybuchu. 3.1. Dawne wyobrażenie o budowie Wszechświata (Arystoteles, Ptolemeusz, Kopernik, Kepler, Newton, Herschel, Shapley). 3.2. Kosmologiczny Model Standardowy (Einstein , Friedman, Lemaître, ucieczka galaktyk Hubble, Gamow i nukleosynteza, Penzias i Wilson – promieniowanie reliktowe, Mather i Smoot – anizotropia promieniowania). 3.3. Obecne problemy teorii Wielkiego Wybuchu (inflacja, ciemna materia (MACHO, WIMP), ciemna energia (różne koncepcje), gęstość krytyczna, obecne obserwacje, filozoficzne implikacje). 3.4. Co wiemy o powstawaniu gwiazd i planet? (reakcje zachodzące w gwiazdach, powstawanie pierwiastków do żelaza, czarne dziury, gwiazdy neutronowe, białe karły, brązowe karły, wybuchy supernowych, powstawanie ciężkich pierwiastków, czy znamy inne planety oprócz ziemi…). 3.5. Jak zbudowana jest nasza Ziemia? (powstanie, narodziny Księżyca, geologiczne podobieństwa między Ziemią, a innymi planetami, trzęsienia ziemi…). 4. Teoria ewolucji, powstanie życia i jego różnorodność 4.1. Jak powstało życie (teoria ewolucji Darwina, testy teorii ewolucji, inne koncepcje). 4.2. Inżynieria genetyczna (poznanie genomu ludzkiego, klonowanie, problemy etyczne z tym związane…). 4.3. Życie pozaziemskie (ile cywilizacji może istnieć w naszej Galaktyce, równanie Drake’a próby nawiązania kontaktu). 5. Czy istnieją granice poznania w nauce? 5.1. Ograniczenia naturalne (istnienie maksymalnej prędkości przenoszenia oddziaływań (c=299793458 m/sek) i maksymalnego działania (h=6.626 068 96(33)x10‐34 J sek), własności oddziaływań silnych – uwięzienia koloru, istnienie praw zachowania w fizyce (np. prawa zachowania energii, pędu, momentu pędu, ładunku…). 5.2. Ograniczenia technologiczne i finansowe (niemożliwości otrzymywania dowolnie wielkiej energii (akceleratory cząstek o wielkich energiach), istnienie w praktyce ciał fizycznych o ogromnej liczbie elementarnych składników (redukcjonizm, chaos), zbyt duże odległości we Wszechświecie, niemożliwość sprawdzenia teorii powstania życia na naszej planecie). 6. „PRAWDA” o naukach przyrodniczych 6.1. Metodyka badań w naukach przyrodniczych (obserwacje jako jedyny sędzia, dowodzenie = testowanie, staranne obserwacje, obiektywne wyniki, prawo a hipoteza, autorytety nie rozstrzygają, prawa są zawsze tymczasowe). 6.2. Różnice pomiędzy nauką, a pseudonauką (przykłady popularnych pseudonauk – astrologia, UFO, psychokineza, jasnowidztwo, radiestezja, wróżby, horoskopy). 6.3. Czy nieznane może być prawdziwe? (omówienie znanych z literatury popularnej przykładów, jak np. telepatia, CETI, itp…).