Fysikk og virkelighetsoppfatning

Transkript

1 Fysikk og virkelighetsoppfatning Ex.Phil. forelesning Arnt Inge Vistnes arntvi

2 MERK: Denne filen gir bare et rammeverk for min forelesning (stikkord for egen presentasjon). Filen vil ha liten verdi for dem som ikke var til stede ved forelesningen.

3 Innhold i mitt kapittel i læreboka: 1. Byggesteiner i naturen. 2. Teorier innen dagens fysikk. 3. Drivkrefter for dannelse av nye teorier. 4. Lys - bølge eller partikkel? 5. Formell basis for kvantefysikken. 6. Filosofiske konsekvenser. 7. Slutt-tanker. 8. Litteraturliste..

4 Fokus ved forelesningen i dag: Hvordan virker fysikkens teorier inn på virkelighetsoppfatningen til filosofer og folk flest?

5 Mange innspill: Fields Medal 2010: Cédric Villani Can one predict the fate of the Solar system? 30. sep :15-13:00, Sophus Lies Auditorium, UiO

6 Lawrence Krauss Einstein s Biggest Blunder? A Cosmic Mystery Story 22. september 2011 kl 14:00-15:00 Store fysiske auditorium Over the past decade, new observations have led to a revolution in cosmology. The standard model of cosmology established over the last 100 years is now dead. Its replacement may be far more bizarre, leading to the biggest unsolved mystery in modern physics.

7

8 Professor Raino Malnes, Universitas sept 2010: Innføring i fysikk vil lære studentene betydningen av spekulasjon i god vitenskap. Poesi kan oppøve forståelsen av hvor vanskelig det er å si noe på en treffende og forståelig måte. Poenget er ikke i og for seg at studentene skal lære fysikk, men fysikken kan lære dem å slippe tanken og fantasien løs, tørre å leke med ideer som er litt ville men som likevel har empiriske undersøkelser i bunn.

9 Teorier innen dagens fysikk: Newton/Galilei (mekanikk) 1687 Maxwell (elektromagnetisme) 1865 Einstein (relativitetsteori) 1905 Heisenberg/Schrödinger (kvantefysikk) Strengteori / Theory of Everything Fokuserer på filosofiske og vitenskapsteoretiske aspekter! (Determinisme, presisering, inkonsistens)

10 Determinisme: Newtons lover, enorm innflytelse (Kant).... men er Newtons determinisme en illusjon? To- versus trelegemeproblem. Kaotiske system. Problem å bestemme posisjon og hastighet samtidig.

11 Determinisme: Heisenbergs uskarphetsrelasjon. Dx: usikkerhet i x posisjonsmålinger Dp: usikkerhet i måling av bevegelsesmengde i x-retning Dt: usikkerhet i en tidsangivelse DE: usikkerheten i målt energi Med ord: Det er umulig å måle posisjon og bevegelsesmengde helt nøyaktig samtidig. Tilsvarende for tid og energi.

12 Determinisme: Heisenbergs uskarphetsrelasjon. Dt Df > 1/2 Forsøk å bestemme tonehøyden (dvs frekvensen) på noen lydkutt jeg spiller av. Sammenlign med hvor nøye du kan angi tidspunktet for lyden. [Tidsbildene som vist.]

13 Eget tema Moderne fysikk og erkjennelsesmessige konsekvenser Heisenbergs uskarphetsrelasjon tilgjengelig på C Arnt Inge Vistnes

14 Tilbake til spørsmålet: Er verden deterministisk? Har vi fri vilje? Fra Wikipedia 3. oktober 2011

15 Determinisme i hjerneforskning (1)? Edvard og May-Britt Moser nedlastet 3. oktober 2011

16 Determinisme i hjerneforskning (2)? Shinji Nishimoto, Jack Gallant m.fl. (Berkeley) Hva personen ser: Rekonstruksjon ved hjelp av funksjonell MR signaler utenfor hodet på personen. Current Biology 22. sept. 2011

17 Spennende forskning på mange fronter! Life sciences satsningsområde ved UiO Implikasjoner for psykologi, medisin, fysikk, etikk, relegion, jus og mere til!

18 Slapp av et øyeblikk...

19 Relativitetsteorien(e): Tid og rom synes ikke å eksistere helt uavhengig av hverandre. Tid påvirkes av f.eks. gravitasjon. Lyshastigheten får en magisk karakter. Åpner i prinsippet opp for tidsreiser. Masse og energi kan gå over i hverandre. Vi er stjernestøv! Kosmologi, gir nye perspektiver på livet.

20 Relativitetsteoriene i perspektiv: Einstein våget å påstå at rom og tid var forbundet. Han våget å si at klokker går forskjellig også ved ulik gravitasjon, og at masse har energi. Kosmologer har siden våget å forsøke å beskrive hvordan verden har oppstått og utviklet seg. Men det ligger empiriske undersøkelser i bunn!!! Jamfør prof. Raino Malnes

21 ... men jeg har en liten bismak i munnen: Utenfor vitenskapen våger mange å påstå både det ene og det andre. Ofte ikke mulig å bevise. Har da liten verdi. Oppfatninger blir som en religion iblant. Pass på å ikke havne i denne fella selv!!!

22 Siste tema: Modeller for lys

23 Christiaan Huygens

24 Spekteret ved ulike spaltebredder Isac Newton

25 Thomas Young Dobbeltspalteksperimentet 1801

26 James Clerk Maxwell Augustin Fresnel Simeon Poisson Dominique Arago

27 Fotoelektrisk effekt 1905 Albert Einstein

28 Bølge-partikkel-dualisme Niels Bohr Komplementaritets-prinsippet

29 Interessant tidsperspektiv: 1672: Lys beskrives som partikler 1801: Lys beskrives som bølger 1905: Lys beskrives som bølger og partikler

30 Interessant tidsperspektiv: 1672: Lys beskrives som partikler vel 100 år 1801: Lys beskrives som bølger vel 100 år 1905: Lys beskrives som bølger og partikler vel 100 år 201?:

31 Interessant tidsperspektiv: 1672: Lys beskrives som partikler vel 100 år 1801: Lys beskrives som bølger vel 100 år 1905: Lys beskrives som bølger og partikler vel 100 år 201?: Er det noe magisk med 100 år?

32 Egen erfaring fra studietiden (1970-tallet): Vitenskapen var blitt religion som må forsvares! Hegemonier som utøvet makt. Liten åpenhet. Interessant å lese om Kuhn s paradigmeskifter!

33

34 Drivkraft for forskningen: Einstein-sitat: Eine Theorie ist desto eindrucksvoller, je grösser die Einfachheit ihrer Prämissen ist, je verschiedenartigere Dinge sie verknüpft, und je weiter ihr Anwendungsbereich ist. Samme type tanker som kommer fram i Occams barberkniv, Aristotilus m.fl. per 4. august 2010

35 It can scarcely be denied that the supreme goal of all theory is to make the irreducible basic elements as simple and as few as possible without having to surrender the adequate representation of a single datum of experience. Verden bør beskrives så enkelt som mulig, men ikke enklere! NB: En teori foretrekkes ikke fordi den er sann!!!

36 Takk for oppmerksomheten! Denne filen er tilgjengelig på: