Поэтому я намереваюсь совершить педагогический переворот локального масштаба и прочитать... гм... авторский курс. Мне очень не нравится школьное изложение физики: всё время тратится на ерунду, вроде задач расчета сопротивления конденсатора (кому и зачем это может быть надо?), и при этом никак вообще не охватывается физика XX века. Дети заканчивают школу, не зная по сути ничего о том, что такое теория относительности и квантовая механика (при том что у нас уже XXI век на дворе). Какое-то время они еще помнят формулу конденсатора, а потом и её забывают — и всё, можно было бы и не преподавать физику вовсе.
Моя идея заключается в том, чтобы сделать обзорный курс по основным концепциям современной физики. Поскольку почти все уравнения физических теорий XX века требуют математического аппарата, который у меня нет шансов успеть изложить, то курс будет в основном «разговорный». Разбавленный вдобавок историей физики и (чуточку) философией. Иными словами, это будет компиляция разных популярных книжек типа Гарднера, Фейнмана и Хокинга плюс мои собственные (хаха) соображения о том, что в физике фундаментально и концептуально, а что нет.
Вот примерная программа (пишу сейчас сходу, еще не было времени внимательно составить программу).
I четверть: физика до XX века (все эти темы уже должны быть знакомыми)
- Механика — законы Ньютона, дифференциальные уравнения, законы сохранения, принцип наименьшего действия (NB: интегралы проходят только в декабре), колебания (резонансы и проч.), динамический хаос (+ детерминизм и т.д.)
- Термодинамика и статистическая физика — основные идеи, распределение Максвелла, молекулярно-кинетическая теория
- Электромагнетизм — разные электрические и магнитные эффекты, Максвелл, электромагнитное поле, понятие поля, электромагнитные волны (см. колебания), дифракции и интерференции, эфир.
- Литература: Фейнман «Характер физических законов» + ???
II четверть: теория относительности
- СТО — проблемы эфира, эксперимент Майкельсона-Морли, преобразования Лоренца, идея Эйнштейна, вывод преобразований Лоренца (никакой сложной математики, ура), замедление времени, сокращение расстояний и проч., и проч., мнимые парадоксы
- ОТО — четырехмерие, искривленные пространства, гравитация как искривление пространства, черные дыры, космология, Большой взрыв
- Литература: Гарднер «Теория относительности для миллионов» + Хокинг «Краткая история времени» + ???
III четверть: квантовая механика
- Исторический экскурс, эксперимент с двойной щелью, корпускулярно-волновой дуализм, принцип неопределенности, волновая функция (понятие об операторе как о функции над функциями), коллапс волновой функции, measurement problem, Shroedinger's cat, delayed choice experiment, интерпретации (в т.ч. экзотические, вроде multi-world), место и смысл философии физики, прискорбное положение дел в этой области.
- Фейнмановские интегралы по путям, комплексная фаза, вывод законов оптики из интеграла по путям с помощью картинок
- Системы многих частиц, статистики, неразличимость частиц
- КЭД — фейнмановские диаграммы, рождение-уничтожение частиц, квантованные поля вообще
- Литература: Фейнман «КЭД, странная теория вещества и света» + ???
IV четверть: всё остальное
- Сильное и слабое взаимодействия. Элементарные частицы (зоопарк). Кварки. Переносчики взаимодействий. Стандартная модель на пальцах. Понятие симметрии. Проблема квантования гравитации (струны, петли и т.д.). Перспективы.
- Литература: ???
Я очень прошу всех физиков и сочувствующих написать о том, что вы думаете по этому поводу: насколько моя идея вообще осмысленна и что нужно добавить к программе по существу. Кроме того, очень интересно было бы услышать мнение людей, далеких от физики, о том, какой должна быть физика в школе на последнем году обучения.
← Ctrl ← Alt
Ctrl → Alt →
← Ctrl ← Alt
Ctrl → Alt →