Fizikatörténet. Előfeltétel (tantárgyi kód) - Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin Tantárgyfelelős beosztása Főiskolai docens

Átírás

1 Tantárgy neve Fizikatörténet Tantárgy kódja FIB2405 Meghirdetés féléve 2 Kreditpont 2 Összóraszám (elm+gyak) 2+0 Számonkérés módja kollokvium Előfeltétel (tantárgyi kód) - Tantárgyfelelős neve Erlichné Dr. Bogdán Katalin Tantárgyfelelős beosztása Főiskolai docens 1. A tantárgy általános célja és specifikus célkitűzései A tantárgy célja a hallgatók általános műveltségének bővítése azáltal, hogy összekapcsolja a fizika tudományát az emberiség egyetemes történetével, a művelődéstörténettel; bemutatja a fizika tudományának kialakulását és fejlődését, a fizikai gondolkodás főbb irányait; megismertet a legjelentősebb fizikusok életével, munkásságával, fő műveikkel; kitekintést ad az alkalmazott fizika, a technika történetére. 2. A tantárgy tartalma A fizika a tudományok rendszerében. Társadalom- és természettudományok, határtudományok. A természettudományok és a filozófia kapcsolata. A természettudományok kölcsönös kapcsolata. A tudományos magyarázat, hipotézisalkotás, modellalkotás, világképalkotás. Tudománytörténeti folyamatok bemutatása: Antik örökség. A hellenizmus alkonya. A középkor fizikája. Az újkor fizikája, mint az ipari forradalom alapja. A XX. század, a fizika évszázada. Magyar fizikusok szerepe a tudomány fejlődésében. 1

2 Fizikatörténet előadás (FIB 2405) A tananyag heti beosztása: Hét Feldolgozásra szánt anyag Megjegyzés 1. A félévi követelményrendszer ismertetése. A fizika a tudományok rendszerében. Társadalom- és természettudományok, határtudományok. A természettudományok és a filozófia kapcsolata. A természettudományok kölcsönös kapcsolata. 2. A tudományos magyarázat, hipotézisalkotás, modellalkotás, világképalkotás. 3. Antik örökség. Platon, Arisztotelész, Ptolemaiosz, Arkhimédész 4. A hellenizmus alkonya, az antik örökség átmentése: arabok, hinduk, kolostorok, egyetemek. A reneszánsz és a fizika (Leonardo da Vinci, Kopernikusz) 5. A kísérleti fizika megjelenése: a kinematika és a dinamika. (Galilei, Bacon, Descartes) 6. A klasszikus fizika évszázadai (XVIII.-XIX. század) Az elektromos áram, az elektromos áram mágneses tere. Az elektromágneses tér (Gilbert, Faraday, Maxwell, Lorentz, J. J. Thomson) 7. A fény természete. Az elektromágneses fényelmélet. Az elektron. (Huygens, Fermat, Newton, Maxwell) 8. A hő és az energia. Kinetikus gázelmélet, a hőtan főtételei. Entrópia és valószínűség. Carnot-ciklus. 9. A XX. század, a fizika évszázada A relativitáselmélet (Lorentz, Einstein, Poincaré). 10. Kvantumelmélet, kvantummechanika, kvantumelektrodinamika (Planck, Bohr, Einstein, Heisenberg, Neumann) 11. Atom- és magfizika. Radioaktivitás, maghasadás, láncreakció, fúziós energiatermelés (Bequerel, Curieházaspár, Rutherford, Bohr, Chadwick, Fermi) 12. Törvény és szimmetria Alapvető kölcsönhatások. Elemi részek. Kozmikus sugárzás. Megmaradási törvények. Szimmetria. 13. Magyar fizikusok szerepe a tudomány fejlődésében Eötvös Lorand, Hevesy György, Jedlik Ányos, Déry, Bláthy, Zipernovszky 14. Neumann János, Szilárd Leo, Teller Ede, Wigner Jenő, Bay Zoltán 15. A félév anyagának áttekintése, problémák megbeszélése Eszközök, technika A matematika fejlődése Könyvnyomtatás Az induktív módszer Differenciálszámítás, integrálszámítás A periódusos rendszer A hőmérő Az ipari forradalom Az atomenergia felhasználása. A fizikusok felelőssége Az elektromos energia szállítása, a transzformátor 2

3 Kollokviumi kérdések Fizikatörténet előadás (FIB 2405) 1. A fizika a tudományok rendszerében. Társadalom- és természettudományok, határtudományok. A természettudományok és a filozófia kapcsolata. 2. A természettudományok kölcsönös kapcsolata. A matematika fejlődése. 3. A tudományos magyarázat, hipotézisalkotás, modellalkotás, világképalkotás. 4. Antik örökség. Platon, Arisztotelész, Ptolemaiosz, Arkhimédész. Eszközök, technika 5. A hellenizmus alkonya, az antik örökség átmentése: arabok, hinduk, kolostorok, egyetemek. 6 A reneszánsz és a fizika (Leonardo da Vinci, Kopernikusz) 7. A kísérleti fizika megjelenése: a kinematika és a dinamika. (Galilei, Bacon, Descartes) Az induktív módszer. Differenciálszámítás, integrálszámítás 8. Az elektron. Az elektromos áram, az elektromos áram mágneses tere. Az elektromágneses tér. (Gilbert, Faraday, Maxwell, Lorentz, J. J. Thomson) 9. A fény természete. Az elektromágneses fényelmélet. (Huygens, Fermat, Newton, Maxwell) 10. A hő és az energia. Kinetikus gázelmélet, a hőtan főtételei. Entrópia és valószínűség. Carnot-ciklus. A hőmérő. Az ipari forradalom 11. A relativitáselmélet (Lorentz, Einstein, Poincaré). 12. Kvantumelmélet, kvantummechanika, kvantumelektrodinamika (Planck, Bohr, Einstein, Heisenberg, Neumann) A periódusos rendszer 13. Atom- és magfizika. Radioaktivitás, maghasadás, láncreakció, fúziós energiatermelés (Bequerel, Curie-házaspár, Rutherford, Bohr, Chadwick, Fermi) 14 Az atomenergia felhasználása. A fizikusok felelőssége 15. Alapvető kölcsönhatások. Elemi részek. Kozmikus sugárzás. 16. Megmaradási törvények. Szimmetria. 3

4 I. A fizika a tudományok rendszerében I. 1. A fizika és a filozófia kapcsolata a) A filozófia tudománya A filozófia feladata: az ember és a valóság valamint a köztük fennálló viszony legalapvetőbb törvényeit és összefüggéseit kutatni. ontológia (lételmélet) természetfilozófia Kapcsolat a fizikával filozófia tudományelmélet gnoszeológia (ismeretelmélet) Az emberi megismerés mibenlétének, sajátosságainak és teljesítőképességének vizsgálata; Az ismeretek értékelésének kritériuma (igazság) b) Az európai természettudományos megismerés jellemzése Az európai természettudományos megismerés az antik görög filozófiai természetszemléletben gyökerezik. A természetet önmagából akarták megérteni, nem a mitológiából levezetve, mint Egyiptomban, Kínában, Mezopotámiában. Máig érvényes követelmény: a világot egységes egésznek tekintve, a jelenségek és létezők sokféleségét egymás közötti kapcsolataikból magyarázzuk. pitagoreánusok, platonisták: a kozmosz törvényei matematikai összefüggésekkel írhatók le Kepler (számmisztika) : a Naprendszer matematikai törvényszerűségeinek feltárása Galilei : a természet matematikai szemlélete Arisztotelész: a tudomány feladata okok és alapelvek keresése: empirikus adatgyűjtés rendszerezés elméletalkotás (A késő középkorban azért lett a tudományos fejlődés akadálya, mert az egyház kanonizálta és dogmatikus módon kezelte tanait.) Spekulatív úton, logikai okoskodással állították elő elméletüket: szemlélődés elmélkedés elmélet Demokritosz: atomelmélet Eudoxosz: geocentrikus Arisztarkhosz: heliocentrikus asztronómiai hipotézis 17.szd. Galilei: a kísérletezés forradalmasítja a természet-megismerést, kezdenek kialakulni a mai értelemben vett természettudományok. Bacon: valódi, megbízható és pontos ismeretekre csakis a filozófiai spekulációk kiirtásával, a természet előítéletektől mentes megfigyelésével, valamint a tapasztalatokból minden hozzátevés nélkül levonható következtetések révén juthatunk. XIX.szd. : pozitivizmus:a fizika kialakulásával a természetfilozófia feleslegessé vált. Általában tagadja a filozófia önálló létjogosultságát; az általánost feloldja a különösben s azt állítja, hogy nincs szükség filozófiára. A fizika és a filozófia nem helyettesíthetik egymást, a valóság-megismerés különböző szintjeit és módjait valósítják meg. Az általunk létrehozott ismeretek tartalma és társadalmi szerepe is más. Különbözik megismerőtevékenységük jellege és módja is. Kapcsolatuk mégis szoros és termékeny. Galilei mataforája: A Természet Könyve a matematika nyelvén íródott. azaz: pontos, objektív és használható ismeretekre a fizikai jelenségek körében végzett mérések és az ezeket kifejező, ezekből eredő matematikai összefüggések formájában tehetünk csak szert.ez az elv módszertani követelménnyé vált, s a kísérletezés elvével együtt valóban felhasználható, a termelésben és az iparban is alkalmazható ismeretekhez vezetett. (Erre volt szüksége a kialakulóban lévő ipari társadalom polgárának) 4

5 III. A fizika és a matematika kapcsolata III. 1. A matematika tudománya III. 2. A matematika szerepe a fizikában III. 3. A fizika hatása a matematika fejlődésére IV. A fizika és a kémia kapcsolata IV. 1. A kémia tudománya IV. 2. A kémia tudományának kialakulása IV. 3. Termodinamika és kémia IV. 4. Kémia és valószínűség IV. 5. A kémiai egyensúlyok: V. A fizika és a biológia kapcsolata V. 1. A biológai tudománya V. 2. Alkalmazott fizika V. 3. Bioenergetika VI. A fizika és a környezettudomány VI. 1. Energiatermelés és civilizácó VI. 2. Az üvegházhatás jelensége VI. 3. Radioaktivitás a légkörben, a vizekben és lakókörnyezetünkben VI. 4. Fizikai mérőmódszerek és kutatások szerepe a környezet állapotának felmérésében és védelmében 3. Évközi ellenőrzés módja - 4. A kötelező ill. ajánlott irodalom Simonyi Károly: A fizika kultúrtörténete. Gondolat Kiadó, Budapest, Gamov G.: A fizika története. Gondolat Kiadó, Budapest, Bernal J. D.: A fizika fejlődése Einsteinig. Gondolat Kiadó, Budapest, Szabó Árpád: Magyar Természettudósok. Akadémia Kiadó, Budapest, M. Zemplén: A magyarországi fizika története 1711-ig. Akadémiai Kiadó, Budapest, M. Zemplén Jolán: A magyarországi fizika története a XVIII. században. Akadémia Kiadó, Budapest, Marx György: Beszélgetés marslakókkal. OOK-Press, Gazda István, Sain Márton: Fizikatörténeti ABC. Tankönyvkiadó, Budapest, Fehér-Nyíri-Sajó-Schiller-Szemerédy: A fizika és a társtudományok, Tankönyvkiadó, Bp A tantárgy tárgyi szükségletei és ellátása Fizika előadóterem, multimédia. 5