Albert Einstein - 100 lat później Jan Pluta, Wydział Fizyki PW

Albert Einstein opublikował 5 prac, które: 100 lat temu, tj. w 1905 roku Albert Einstein opublikował 5 prac, które: zmieniły zasadniczo nasze rozumienie praw przyrody, zrewolucjonizowały rozwój fizyki i techniki w XX wieku: stały się podstawą nowych odkryć i wynalazków, stały się podstawą konstrukcji nowych urządzeń technicznych, inspirują nas obecnie (po 100 latach) do nowych poszukiwań.

Co było 100 lat temu?

Status fizyki końca XIX wieku: Mechanika – równania Newtona Elektromagnetyzm – równania Maxwella Powszechna opinia – fizyka jest „nauką zamkniętą” tj. opisuje poprawnie prawa przyrody i nie ma potrzeby jej dalej rozwijać.

...niektóre „nieistotne” cienie: 1. promieniowanie ciała doskonale czarnego - „katastrofa nadfioletu” - Rayleihg-Jeans 2. „eter” i prędkość światła – Michelson-Morley 3. nowy rodzaj promieniowania – Bequerell i M. & P. Curie

Albert Einstein (1879 – 1955) W 1905 r. ma lat 26 i jest pracownikiem urzędu patentowego w Bernie.

Pięć prac Einsteina opublikowanych w 1905 roku „Nowa metoda wyznaczania rozmiarów molekuł” „O ruchu cząsteczek zawieszonych w cieczach w spoczynku, wynikającym z molekularno-kinetycznej teorii ciepła” „O elektrodynamice ciał w ruchu” „Czy bezwładność ciała zależy od zawartej w nim energii?” „O heurystycznym punkcie widzenia w sprawie emisji i przemiany światła” ruchy Browna szczególna teoria względności kwantowa natura światła

Ruchy Browna Botanik Robert Brown zaobserwował w 1827 roku, że ziarna pyłku roślin w kropli wody oglądanej pod mikroskopem poruszają się chaotycznie. W 1905 roku Albert Einstein pokazał, że przypadkowe błądzenie drobin jest wywołane bombardowaniem ich przez cząsteczki wody; wprowadził też podstawowe wzory matematyczne opisujące ruchy Browna. (Do identycznych wyników doszedł w 1906 roku, niezależnie od Einsteina, polski fizyk Marian Smoluchowski.)

„O elektrodynamice ciał w ruchu” (Oddziaływanie pomiędzy magnesem i przewodnikiem) „Należy raczej sądzić, że te same prawa elektrodynamiki i optyki pozostają słuszne we wszystkich układach współrzędnych, w których spełnione są równania mechaniki. ... Tę hipotezę (będziemy ją dalej nazywać „zasadą względności”) podniesiemy tutaj do rangi postulatu i wprowadzimy jeszcze jeden postulat, tylko pozornie sprzeczny z pierwszym, który stwierdza, że światło zawsze rozchodzi się w próżni z określoną prędkością V i nie zależy ona od ruchu ciała emitującego światło.”

Newton Einstein Istnieje absolutna przestrzeń i absolutny czas. Odległość: „Absolutny, rzeczywisty lub matematyczny czas, sam z siebie, na mocy swej wewnętrznej natury, płynie równomiernie, jednostajnie, bez odniesienia do czegoś zewnętrznego.” Einstein Przestrzeń i czas są częściami jednej całości , czasoprzestrzeni Interwał:

Stożek Minkowskiego. Cała przeszłość i przyszłość zdarzenia „O” mieści się w obrębie stożka.

„Masa ciała stanowi miarę zawartej w nim energii.” „Czy bezwładność ciała zależy od zawartej w nim energii?” „Masa ciała stanowi miarę zawartej w nim energii.”

„...kwant światła przekazuje całą swą energię pojedynczemu „O heurystycznym punkcie widzenia w sprawie emisji i przemiany światła” „...kwant światła przekazuje całą swą energię pojedynczemu elektronowi.”

Trwał wiek XX !

Albert Einstein stał się symbolem - ale oni wszyscy współtworzyli fizykę 20-go wieku

Uwieczniona w brązie – postać Marii Skłodowskiej-Curie – Doktora Honoris Causa Politechniki Warszawskiej Odsłonięcie miało miejsce 13 września 2005r.

... 100 lat później

Ruchy ... zapadki Browna Sortowanie wirusów Zasada: asymetryczne przeszkody nadają bezładnym ruchom określony kierunek. Sortowanie wirusów Ciecz przepływa przez kanał z zapadkami. Mniejsze cząsteczki ulegają większym przemieszczeniom niż duże. Wirusy odkładają się posortowane według rozmiarów w dolnej części aparatu.

Zapadki Browna w zastosowaniu do oczyszczania wody Asymetryczne kanaliki Zanieczyszczenia odbijane od ścianek kanalików gromadzą się z jednej strony.

Efekt fotoelektryczny Fotopowielacz – licznik fotonów Zasada działania Zastosowania – detektory promieniowania

Efekt fotoelektryczny – przykłady zastosowania wyłączniki światła o zmroku, czujniki w windach i innych podobnych urządzeniach, regulacja gęstości tonera w drukarkach, określenie czasu naświetlania w aparatach fotogr. alkomaty – zmiana barwy gazu testowego przetwarzanie światła w noktowizorach ...i wiele, wiele innych kwantowe własności promieniowania - lasery

SPINTRONIKA – elektronika przyszłości Świat Nauki, 10(158), 2004

Kondensat Bosego-Einsteina Świat Nauki, 10(158), 2004 W temperaturze bliskiej zera bezwzględnego grupa atomów zachowuje się w sposób całkowicie zgodny,podobnie jak fotony w wiązce laserowej Interferometr atomowy może mierzyć niewielkie zmiany natężenia i kierunku pola grawitacyjnego. ..może ujawniać obiekty ukryte pod ziemią: obszary roponośne, rudy metali, jaskinie, bunkry, tunele.

Energia jądrowa 1000 ton węgla 1 kg uranu

Fuzja termojądrowa

„Energia gwiazd – energia dla naszej planety” Wystawa na Wydziale Fizyki PW w maju 2004 r.

...a co dalej?

Jakie są własności podstawowych składników materii ? atomy Jakie są własności podstawowych składników materii ? jądra atomowe protony neutrony ...które same składają się z kwarków typu u i d... w granicach naszej aktualnej wiedzy

Jak „zobaczyć” kwarki W stanie swobodnym?

UrQMD – Ultra-relativistic Quantum-Molecular Dynamics

UrQMD – Ultra-relativistic Quantum-Molecular Dynamics

R H I C Relativistic Heavy Ion Collider Brookhaven National Laboratory, Long Island, (New York) USA

RHIC - Relativistic Heavy Ion Collider (Zderzacz Relatywistycznych Ciężkich Jonów)

Au+Au 200GeV STAR E=mc2 v =0.99996*c 2000r.

CERN LHC

CERN - podziemny tunel LHC

Co jest celem tych badań?

? ...poznać strukturę materii Materia atomowa Materia jądrowa ~10-1 m ~10-10 m ~10-15 m Materia atomowa Materia jądrowa

„cofnąć” bieg czasu ... Przyroda Experyment 10 –6 s 10 –4 s 3 min 1.5 *109 lat Plazma K-G Nukleony Jądra Atomy Dzisiaj Przyroda Experyment Wielki Wybuch

zrozumieć ewolucję Wszechświata

A gdzie Polacy? A gdzie Politechnika Warszawska?

Leopold Infeld – profesor UW - współpracownik Alberta Einsteina

List Alberta Einsteina do Profesora Fizyki Politechniki Warszawskiej Mieczysława Wofke’go. List dotyczy odwzorowań optycznych.

Włodzimierza Zycha poświęcona pomiarom masy elektronów Praca doktorska profesora Wydziału Fizyki PW Włodzimierza Zycha poświęcona pomiarom masy elektronów w funkcji ich energii ...z podręcznika: A.K.Wróblewski, J.A. Zakrzewski „Wstęp do Fizyki”

To było dawniej, a czy jesteśmy teraz obecni w tym „świecie”?

Tak, jesteśmy – jako kraj CERN - przed wejściem głównym – flagi państw - członków CERN-u Tak, jesteśmy – jako kraj

... jako Uczelnia Prezentacja współpracy STAR na konferencji „Quark Matter” w Budapeszcie 4-9 sierpień 2005r.

...jako ludzie Hanna Gos, doktorantka Wydziału Fizyki PW referuje wyniki swych prac W Brookhaven National Laboratory

Ks.prof. Michał Heller „Einstein, Wszechświat i my”

Prof. Stanisław Bajtlik „Kształt Wszechświata”

A jeśli ktoś nie lubi fizyki, czy jest mu rzeczywiście potrzebna?

CERN ... FIZYKA ! Przylatujących na lotnisko w Genewie wita foto-tablica... CERN Największe w świecie laboratorium fizyki gdzie narodził się World Wide Web... ... 5 minut stąd! nie biznes, nie wojsko, nie przemysł, nie polityka... ... FIZYKA ! ...stworzyła potrzebę i znalazła rozwiązanie , z którego teraz korzysta cały świat !!!

Prawom fizyki podlegamy wszyscy Prawom ruchu drogowego podlega kierowca – ale może niekiedy ich nie przestrzegać. Prawu karnemu podlega przestępca, ale może niekiedy uniknąć wymiaru sprawiedliwości. Prawom fizyki podlegamy wszyscy i nie możemy ich nie przestrzegać, ani ich uniknąć. Możemy je natomiast wykorzystać dla dobra człowieka. Uczmy się FIZYKI !

Dziękuję za uwagę, Jan Pluta