Upload
lamhanh
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Szczypta (al)chemii i nauk pokrewnych
... dla humanistów
Wojciech Grochala
Uniwersytet Warszawski Centrum Nowych Technologii
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
LTNMF
Text
Wojciech Grochala
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
LTNMF
Wojciech Grochala
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Na początek: test 1
Matematyka
Wojciech Grochala
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Test 2 – Mrożek
Wesele w Atomicach
Wojciech Grochala
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Nauka? Nauki?
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Sztuka
Nauki Ścisłe, Przyrodnicze,
Inżynieryjne i Techniczne
Nauki Społeczne i Humanistyczne
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Nauka? Nauki?
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Sztuka
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Nauka? Nauki?
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Sztuka
Nauka? Nauki?
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Sztuka
Nauki Ścisłe, Przyrodnicze,
Inżynieryjne i Techniczne
Nauki Społeczne i Humanistyczne
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Nauka? Nauki?
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Nauki Ścisłe, Przyrodnicze,
Inżynieryjne i Techniczne
Rolnicze, Weterynaryjne, Medyczne i o Zdrowiu
Nauki Społeczne i Humanistyczne
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Najważniejsze jest pytanie
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Nauki „humanistyczne” vs. „ścisłe”.
„Dlaczego?” „Po co?” „Jak?” PRZYCZYNA CEL/SKUTEK SPOSÓB
„nauki humanistyczne różnią się tym od przyrodniczych, że nie można ująć przedmiotu ich badań w sposób matematyczny” (???) Lew Tołstoj "Spowiedź"
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Podstawy nauk ścisłych
Kim jesteśmy?
Wojciech Grochala
Rola eksperymentu. Powtarzalność. Związki przyczynowo-skutkowe. Prawa Natury. Implikacja czy równoważność? Czas. Zasada aktualizmu. Materia ożywiona/nieożywiona.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Modele i obserwacje
Jak to robimy?
Wojciech Grochala
Ile nóżek ma “robaczek”? Modele babiloński i grecki uprawiania nauki. Prawda vs. Piękno. Kamień filozoficzny.
Ostrzeżenie przed holizmem. Pajęczak
Owad
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Dążenie ku prostocie
Jak to robimy?
Wojciech Grochala
Brzytwa Ockhama (XIV w.). Elegancja. Symetria.
„Nie należy mnożyć bytów ponad potrzebę” (Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem) Johannes Clauberg, XVII w.
William Ockham 1287–1347
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Miłe złego początki…
Jak to sie zaczęło?
Wojciech Grochala
Zafascynowanie liczbami. Nauka wyrosła z obserwacji nieba.
π : 28.12.2013 rekord >12 trylionów cyfr
„Niech nie wchodzi tu nikt nieobeznany z geometrią”
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Pofilozofuj ze mną
Wojciech Grochala
Uniwersytet jako platoński gaik. Matematyka i Filozofia. Nauki ścisłe i humanistyczne w jedni.
Wspólny pień
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Naucz mnie
Wojciech Grochala
Gildie i cechy vs. rzemiosło nauki. Mistrz i czeladnik. Model guru.
Rozwój systemów nauczania
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Czysty empiryzm
Projektowanie doświadczeń…!
Wojciech Grochala
• założenie (za Lockiem), że cała dostępna człowiekowi informacja pochodzi z doświadczenia
• cechą specyficzną tej informacji jest jej chaotyczność i zmienność
• świadoma wiedza powstaje w wyniku złożonych procesów przetwarzania impresji w idee David Hume 1711–1776
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Chemia
Definicja Sz. Fabiana
Wojciech Grochala
Nauką dającą nam poznać skład wewnętrzny ciał, uczącą nas wydzielania pierwiastków i przez połączenia rozmaite wydzielonych, nowe stwarzać ciała; zowiemy Chemią. Obszerność iej iest niezmierzona, a użytek wieloraki.
/Farmacya, t. I, Warszawa 1835/
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Piramida nauk: hierarchia
Nauki podstawowe i pochodne
Wojciech Grochala
LOGIKA
MATEMATYKA
FIZYKA
CHEMIA
BIOLOGIA
(…)
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Chemia bez równań matemat.
A w XXI wieku…?
Wojciech Grochala
• brak znajomości matematyki wyższej (vide: Newton, Leibnitz)
• zapis obserwowanych zależności w formie proporcjonalności
• szereg odkryć z chemii i fizyki o randze właściwej Nagrodzie Nobla
Michael Faraday 1791–1867
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Czy fundamenty są zdrowe?
Koszmar pytań bez odpowiedzi
Wojciech Grochala
Kurt Gödel 1906–1978
• Mając 25 lat wykazał, że w aksjomatycznej niesprzecznej teorii matematycznej, zawierającej pojęcie liczb naturalnych, da się sformułować takie zdanie, którego w ramach tej teorii nie da się ani udowodnić, ani obalić.
• Aksjomatyzacja całej matematyki, niewykonalna.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
I stała się światłość…
Problemy z fizyką
Wojciech Grochala
• C.H.: 220 km/s (vide Arystoteles)
• Teoria kwantów • Dychotomiczna
natura światła (fala-cząstka)…
Christiaan Huygens 1629–95 Izaak Newton 1642–1727
Harald Fritzsch "You are Wrong, Mr. Einstein!"
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Teoria korpuskularno-falowa
Dualizm
Wojciech Grochala
• … i materii.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Teoria korpuskularno-falowa
Dualizm
Wojciech Grochala
• … i materii.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Prof. UW jako fala materii
Fala de Broglie’a
Wojciech Grochala
• ca. 100 kg • ca. 1 m/s • λ = h/(mv) • λ = 6.6 x 10–34 m
Louis de Broglie 1892–1987
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Prof. UW jako fala materii
Fala de Broglie’a
Wojciech Grochala
• ca. 100 kg • ca. 1 m/s • λ = h/(mv) • λ = 6.6 x 10–34 m
Louis de Broglie 1892–1987
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Problemów cd…
Szczególna teoria względności
Wojciech Grochala
• Problemy z czasem i przestrzenią
• Paradoks bliźniąt
Albert Einstein 1879–1955
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Stożek światła
Diagram Minkowskiego
Wojciech Grochala
Hermann Minkowski 1864–1909
• Czas jako czwarty wymiar (1907)
• Czasoprzestrzeń (def. wojskowa)
• Granice poznania… • Wszechświaty równolegle?
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Stożek światła
Diagram Minkowskiego
Wojciech Grochala
Hermann Minkowski 1864–1909
• Czas jako czwarty wymiar (1907)
• Czasoprzestrzeń (def. wojskowa)
• Granice poznania… • Wszechświaty równolegle?
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Czarne dziury
Prędkość ucieczki
Wojciech Grochala
• Grawitacja zakrzywia czasoprzestrzeń
Horyzont zdarzen.
7.9 km/s 11.2 km/s
16.7 km/s…130 km/s…......c
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Czarne dziury, cd.
Centrum Drogi Mlecznej: 4 mln MS
Wojciech Grochala
• Q0906+6930 aktywna galaktyka w gwiazdozbiorze Wielkiej Niedźwiedzicy (2004)
• Zawiera czarną dziurę o masie ok. 109–10 mas Słońca
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Masa…spoczynkowa…!
Wojciech Grochala
ezoteryczna energia vs. swojska masa
Ogólna teoria względności
• Newton E=½ mv2 • Einstein E=mc2
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Masa…spoczynkowa…!
Wojciech Grochala
ezoteryczna energia vs. swojska masa
Ogólna teoria względności
• Newton E=½ mv2 • Einstein E=mc2
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Ile E z mc2?
Sporo! c=300 000 km/s
Wojciech Grochala
A-BOMB
H-BOMB
Konsumpcja energii (2014): 0.6 x 1018 kJ: … ok. 67 kg Masa Wszechświata (bez ciemnej m & E): … 1050–60 kg
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Antymateria (1928–…)
Transsubstancjacja (!)
Wojciech Grochala
Leon Lederman, Dick Teresi "Boska cząstka"
• Anihilacja • Kreacja
Paul Dirac 1902–1984
e+ + e- → 2γ 2γ w polu elektr.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Antymateria (1928–…)
Transsubstancjacja (!)
Wojciech Grochala
Leon Lederman, Dick Teresi "Boska cząstka"
• Anihilacja • Kreacja
Paul Dirac 1902–1984
e+ + e- → 2γ 2γ w polu elektr.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Antymateria (1928–…)
Transsubstancjacja (!)
Wojciech Grochala
Leon Lederman, Dick Teresi "Boska cząstka"
• Anihilacja • Kreacja
Paul Dirac 1902–1984
e+ + e- → 2γ 2γ w polu elektr.
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Skandal z masą kwarków
Chemia najbardziej moralną z nauk
Wojciech Grochala
energia wydzielona zmiana masy
• C + O2 CO2 ~400 kJ/mol –0.00001 % • D + D He 2.3 mln kJ/mol –0.6% • p 2u + 1d 90 mld kJ/mol –99.0%
Liczy się tylko fizyka cząstek elementarnych, a "cała reszta to filatelistyka“ (E. Rutherford)
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Moralność nauk
Kto skuteczniej zabija?
Wojciech Grochala
A (16.07.1945 + 1.11.1952…) B (prehistoria…) C (proch IX w. + 1914 gaz łzawiący FR…)
Trinity
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
LD50
Matematyka stosowana…
Wojciech Grochala
Komputery kwantowe Hacking / szpiegostwo / paraliż systemu
A
B
C
M Σ
Prom. joniz. 6 J/kg = 60 pmol/kg (γ 1MeV) 210Po 10 ng/kg = 50 pmol/kg
Botulina (botox) 1 ng/kg = 7 fmol/kg
Sarin 17.2 μg/kg = 0.1 μmol/kg
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.
Zamiast zakończenia
Miły początek, prawda?
Wojciech Grochala
Czas
Przestrzeń
Materia & Fale
Energia & Siła
Masa
Światło Logika
Związki przyczyno
wo-skutkowe
Zakres poznania
Wykład I – Tło dramatu. Didaskalia.