Vær opmærksom på at dette website indeholder et arkiv med historiske data. Det aktuelle kursuskatalog findes på kursuskatalog.au.dk

AU kursuskatalog arkiv

[Forside] [Hovedområder] [Perioder] [Udannelser] [Alle kurser på en side]

Fysikkens store revolutioner ( efterår 2008 - 5 ECTS )

Rammer for udbud

  • Uddannelsessprog: engelsk (eller dansk)
  • Niveau: Kandidatkursus
  • Semester/kvarter: 2. kvarter
  • Timer per uge: 3
  • Deltagerbegrænsning:
  • Undervisningssted: Århus
  • Hovedområde: Det Naturvidenskabelige Fakultet
  • Udbud ID: 12791

Formål

Kursets formål er at præsentere og diskutere nogle af de største revolutioner i fysikkens historie på baggrund af primære og sekundære kilder.

Obligatorisk program

Aktiv deltagelse, herunder godkendt rapport på 20-25 sider udarbejdet i grupper på 2-3 deltagere og godkendt fremlæggelse af rapporten på weekendseminaret.

Indhold

Perioden fra ca. 1540 til 1680 betegnes traditionelt den naturvidenskabelige revolution og svarer groft set til udviklingen fra Kopernikus til Newton. Den kopernikanske hypotese var ikke blot afgørende for astronomien, men også for den nye fysik der opstod omkring forskere som Galilei, Kepler og Huygens. Med Newtons berømte Principia fra 1687 var grundlaget lagt for en matematisk mekanik, der gennem 1700-tallet blev videre udviklet af Lagrange og andre. Den måske vigtigste innovation i 1800-tallet var indførelsen af feltbegrebet som basis for en forståelse af elektrodynamikken, startende med Faraday og kulminerende med Maxwells teori for elektromagnetismen. Hvordan kom Maxwell frem til sine ligninger? Hvilke konsekvenser havde de? Den såkaldte moderne fysik, der opstod i starten af det 20. århundrede, var baseret på to nye teorier, relativitetsteorien og kvanteteorien. Einsteins teori indebar en ny opfattelse af tid og rum, og den havde store konsekvenser for især astronomien og kosmologien. Einstein var også en pioner inden for udviklingen af den gamle kvanteteori, der startede med Planck og virkningskvantet i 1900 og med Niels Bohr i 1913 blev indpasset i en meget frugtbar atomteori. Den moderne kvantemekanik voksede ud af Bohrs teori, men adskilte sig alligevel stærkt fra den. Den nye teori blev udviklet 1925-26 af bl.a. Heisenberg, Schrödinger og Born, og den nåede en slags klimaks med Diracs formulering af en relativistisk bølgeligning for elektronen i 1928. På denne tid begyndte man også at kunne forstå atomkernen og andre partikler ud fra kvantemekanikken. Den nye udvikling, der førte mod partikel- eller højenergifysikken, kan illustreres med neutrinoen og positronen, der brød med den hævdvundne opfattelse af at alt stof består af blot to partikler (elektronen; protonen).

 

De 7 emner er altså:

  1. Den kopernikanske revolution
  2. Newton og den newtonske mekanik
  3. Maxwell og den elektromagnetiske teori
  4. Relativitetsteoriens fremkomst og udvikling
  5. Den tidlige kvanteteori
  6. Kvantemekanikkens gennembrud
  7. Partikelfysikkens barndom

Faglige forudsætninger

Svarende til 1. år på fysikstudiet.

Underviser

Helge Kragh og Kurt Møller Pedersen

Undervisnings- og arbejdsform

Forelæsninger og efterfølgende diskussioner 2 timer per uge i 7 uger, hvor de 7 emner præsenteres i oversigtsform. Individuel vejledning af grupperapporter 1 time per uge. Weekendseminar i december, hvor grupperne fremlægger deres rapporter.

Litteratur

Kursushjemmeside

AULA, link fra www.ivs.au.dk/uddannelse/undervisning

Eksamensterminer

Ordinær eksamen efter 2. kvarter. Reeksamen efter aftale.

Udbyder

Institut for Videnskabsstudier

Tilmelding til undervisning

Via selvbetjening eller ved henvendelse til Institut for Videnskabsstudier

Læringsmål

Deltagerne skal ved afslutningen af kurset kunne

  • redegøre for opfattelser af, hvad en videnskabelig revolution er,
  • indplacere videnskabelige gennembrud i en bredere, kontekstuel sammenhæng,
  • beskrive det faglige indhold i revolutionerne,
  • vurdere de videnskabelige gennembruds betydning for den nuværende videnskab.

Bedømmelse

Mundtlig eksamen af 45 minutters varighed med udgangspunkt i rapporten. Bedømmes efter 7-trinsskalaen med ekstern censur.