Kosmos dla humanistów

podstawowy

FIZ1_ W14, U17,K01,K02

Brak wymagań wstępnych

Wykład stanowić będzie popularno-naukowy wstęp do najważniejszych zagadnień współczesnej kosmologii, astronomii, astrofizyki i cząstek elementarnych. Każdy wykład będzie podzielony na 3 części. Pierwsza będzie poświęcona na przekazanie niezbędnej wiedzy w danym temacie, druga na pokazanie jego filozoficznych implikacji, a trzecia na swobodną dyskusję ze studentami. 14 wykładów obejmie między innymi: Wielki wybuch, czarne dziury, układ słoneczny, dodatkowe wymiary, życie pozaziemskie, pochodzenie materii i koniec świata

Wykład stanowić będzie popularno-naukowy wstęp do najważniejszych zagadnień współczesnej kosmologii, astronomii, astrofizyki i cząstek elementarnych. Każdy wykład będzie podzielony na 3 części. Pierwsza będzie poświęcona na przekazanie niezbędnej wiedzy w danym temacie, druga na pokazanie jego filozoficznych implikacji, a trzecia na swobodną dyskusję ze studentami. 14 wykładów obejmie następującą tematykę

1) - Co wiemy o Wszechświecie? Jak wygląda wszechświat, lokalnie i globalnie? Z czego się składa? Jak zwykłe lub niezwykłe jest nasze miejsce we Wszechświecie? Skąd to wszystko w ogóle wiemy i co to znaczy "wiedzieć" w nauce?

2) Układ słoneczny - planety, księżyce, asteroidy, komety. Z czego są zrobione? Jak powstały? Dlaczego Ziemia jest taka mała i gęsta, a Jowisz taki gigantyczny? Skąd wziął się pas asteroid?

3) Współczesna fizyka - jak zachowują się obiekty pędzące z prędkością bliską prędkości światła? Czy czas i przestrzeń są obiektywne? Jak zachowują się najmniejsze cząstki? Czy dotyczą ich nasze intuicyjne prawa przyrody? Wykład stanowić będzie wstęp do mechaniki kwantowej i teorii względności Einsteina

4) - Początek Wszechświata, czyli Wielki Wybuch. Skąd się to wszystko wzięło? Czy Wszechświat w ogóle musi mieć jakiś początek? Czym konkretnie jest wielki wybuch w popkulturze i w nauce (i dlaczego ten pierwszy nie ma sensu)? Jakie są możliwe, realistyczne scenariusze początku Wszechświata?

5) - Gwiazdy! Nasze słońce jest typową gwiazdą na typowym etapie rozwoju. Ale poza słońcem jest jeszcze mnóstwo innych gwiazd. Cała menażeria zawiera w sobie gwiazdy ledwo tlące się przez miliardy lat, ja i giganty, które swoje paliwo wypalają w ciągu zaledwie milionów lat. Skąd biorą się gwiazdy? Jakie znamy ich rodzaje? Czym są białe karły, gwiazdy neutronowe i czarne dziury?

6) - Czarne dziury. Czym jest czarna dziura? Jak zrobić czarną dziurę dosłownie z czegokolwiek? Jak można "zobaczyć" czarną dziurę? Co się dzieje z materią, która wpada do czarnej dziury? Czy czarne dziury mogą stwarzać nowe Wszechświaty?

7) - Egzoplanety i kosmici - inne ziemie we Wszechświecie. Czy układ słoneczny jest jedynym miejscem w naszej galaktyce, w którym istnieją planety? Skąd o tym wiemy? Jak można zobaczyć inne planety? Ile ich jest? Najbardziej zwariowane przykłady egzoplanet. Czy gdzieś tam istnieje druga ziemia? Czy na egzoplanetach może istnieć życie?

8) - Życie we Wszechświecie - Jacy konkretnie powinni być kosmici? Czy mają wielkie głowy i oczy? Jak wyglądają różne scenariusze życia i cywilizacji na różnych planetach i księżycach Wszechświata? Czy życie może trwać bez gwiazd?

9) - Wszechświat w skali mikro - jak wyglądają najmniejsze cegiełki materii? Atomy były wymyślone jako niepodzielne cegiełki materii - dziś wiemy, że składają się one z bardziej fundamentalnych cząstek. Jakie są podstawowe cegiełki materii, którą widzimy? Czy we Wszechświecie istnieją cząstki, których jeszcze nie potrafimy zmierzyć? Czym jest cząstka Higgsa? Skąd właściwie wzięła się materia i czy musiała powstać?

10) - Materia we Wszechświecie. Kontynuacja poprzedniego wykładu. Jakim cudem mamy w ogóle atomy, gwiazdy i planety?. Co konkretnie sprawiło, że mamy tyle atomów? Czy można to wytłumaczyć znaną nam fizyką? Skąd wzięły się wszystkie ciężkie pierwiastki, takie jak złoto albo uran? Jak wytłumaczyć fakt, że 95% energii Wszechświata to coś zupełnie innego, niż atomy? Czym są ciemna materia i ciemna energia?

11) - Dodatkowe wymiary - czy Wszechświat na pewno jest trójwymiarowy? Na własne oczy możemy przekonać się, że świat materialny ma 3 wymiary. Czy zawsze tak musiało być? Czy dziś można by zobaczyć wiele wymiarów? Jak wyglądałoby życie z dostępem do dodatkowych wymiarów?

12) - Wszechświaty równoległe i nieprawdopodobne - inne wszechświaty daleko stąd. Czy nasz Wszechświat jest jedynym możliwym sposobem stworzenia świata? Jak można stworzyć miliardy miliardów światów? Jak one mogą wyglądać? Czy może być w nich życie?Czy życie akurat w naszym Wszechświecie, który ma nasze prawa przyrody, jest prawdopodobne? Co to w ogóle znaczy, że teoria wymaga dokładnego dopasowania (fine tuningu)? Nasz Wszechświat jako niezwykle dokładnie dopasowana teoria do życia (jakie znamy).

13) - Podróże w czasie i filmy fantastyczne - co w science fiction mogłoby się wydarzyć? Czy mogą istnieć podróże w czasie? Podróże przez czarne dziury? Miecze świetlne? Prędkość nadświetlna? Czym jest teleportacja? Czy można ją przetestować w laboratorium?

14) - Jak to się wszystko skończy? Możliwe scenariusze "końca świata" Czym jest koniec świata? Koniec życia na ziemi, koniec istnienia ziemi, koniec istnienia Wszechświata. Jakie są możliwe (realistyczne) scenariusze końca? A może prawdziwego końca nigdy nie będzie?

1)Studenci rozwiną swoją wiedzę w zakresie najnowocześniejszych badań we współczesnej fizyce. Poznają podstawowe składniki materii, zdobędą wiedzę na temat pochodzenia Wszechświata i jego przyszłej ewolucji (EW1)

2) Studenci będą potrafili powiązać najnowsze badania naukowe z filozoficznymi konsekwencjami poznanych teorii (EU1)

3) Studenci poznają podstawowe metody weryfikacji teorii naukowych w naukach ścisłych (EW2)

4) Studenci rozwiną swoje kompetencje w zakresie krytycznego myślenia i wyrażania opinii (EK1)

5) Studenci nauczą się jak odróżniać sensację pseudonaukową i swobodne dywagacje oparte na nauce, od rzetelnej wiedzy naukowej (EU2)

Wykład będzie miał charakter popularno-naukowy, bez równań, obliczeń, z absolutnie minimalną ilością matematyki, z dużą ilością ilustracji i animacji pokazujących różne aspekty Wszechświata. Wykłady będą prowadzone z dyskusją, z możliwością przerwania wykładowcy w dowolnym momencie. Każdy wykład będzie miał tę samą strukturę: pierwsza część wykładu poświęcona będzie na przekazanie wiedzy z danego tematu, następnie omówione zostaną implikacje filozoficzne danego działu fizyki i postawione zostaną pytania otwarte, na które wciąż nie potrafimy odpowiedzieć naukowo. Każdy wykład zakończy się dyskusją ze studentami.

Studenci będą oceniani pod względem swojej frekwencji na wykładzie, aktywności w dyskusji i obowiązkowej pracy końcowej

1) Na ocenę 5 – student ma podstawową wiedzę ogólną w zakresie najnowocześniejszych badań we współczesnej fizyce i metod weryfikacji teorii naukowych w naukach ścisłych (EW2); wymienia podstawowe składniki materii, ma podstawową wiedzę na temat pochodzenia Wszechświata i jego przyszłej ewolucji (EW1), potrafi powiązać najnowsze badania naukowe z filozoficznymi konsekwencjami poznanych teorii (EU1); wykazuje się na poziomie zaawansowanym rozwiniętymi kompetencjami w zakresie krytycznego myślenia i wyrażania opinii (EK1), bezbłędnie odróżnia sensację pseudonaukową i swobodne dywagacje oparte na nauce, od rzetelnej wiedzy naukowej (EU2).

2) Na ocenę 4 – student ma podstawową wiedzę ogólną w zakresie najnowocześniejszych badań we współczesnej fizyce i metod weryfikacji teorii naukowych w naukach ścisłych (EW2); ma podstawową wiedzę na temat pochodzenia Wszechświata i jego przyszłej ewolucji (EW1), potrafi powiązać najnowsze badania naukowe z filozoficznymi konsekwencjami poznanych teorii (EU1); wykazuje się na poziomie średniozaawansowanym rozwiniętymi kompetencjami w zakresie krytycznego myślenia i wyrażania opinii (EK1),, zazwyczaj odróżnia sensację pseudonaukową i swobodne dywagacje oparte na nauce, od rzetelnej wiedzy naukowej (EU2).

3) Na ocenę 3 – student ma podstawową wiedzę ogólną w zakresie najnowocześniejszych badań we współczesnej fizyce i metod weryfikacji teorii naukowych w naukach ścisłych (EW2); ma podstawową wiedzę na temat pochodzenia Wszechświata i jego przyszłej ewolucji (EW1), zazwyczaj potrafi powiązać najnowsze badania naukowe z filozoficznymi konsekwencjami poznanych teorii (EU1); wykazuje się na poziomie podstawowym rozwiniętymi kompetencjami w zakresie krytycznego myślenia i wyrażania opinii(EK1),zazwyczaj odróżnia sensację pseudonaukową i swobodne dywagacje oparte na nauce, od rzetelnej wiedzy naukowej (EU2).

Sposoby weryfikacji efektów uczenia się w zakresie:

Wiedzy:

EW1, EW2- ocenianie ciągłe podczas dyskusji, praca pisemna (esej) albo test

Umiejętności:

EU1, EU2 – ocenianie ciągłe podczas dyskusji, praca pisemna (esej) albo test

Kompetencje społeczne

EK1 - aktywność podczas dyskusji albo test.