Tag Archives: miskoncepcije

Šta je to konceptualna fizika?

Konceptualna fizika je pristup podučavanju fizike koji se fokusira na ideje fizike, a ne na često zastrašujuću matematiku. Vjeruje se da su studenti s jakim konceptualnim temeljima u fizici bolje opremljeni za razumijevanje jednadžbi i formula fizike, te za povezivanje pojmova fizike i njihovog svakodnevnog života. Rane verzije gotovo da nisu koristile jednadžbe ili matematičke probleme.



Paul G. Hewitt popularizirao je ovaj pristup svojim udžbenikom Konceptualna fizika: novi uvod u vašu okolinu 1971. godine ili fizika bez računanja, ali ne i fizike bez matematike. ” Hewitt nije bio prvi koji je napisao knjigu koja je prihvatila ovaj pristup.” Konceptualna fizika: stvar u pokretu” od Jaea R. Ballifa i Williama E. Dibblea objavljena je 1969. godine. No Hewittova je knjiga postala vrlo uspješna. Od 2014. godine je u dvanaestom izdanju. Godine 1987. Hewitt je napisao verziju za srednjoškolce.

Širenje konceptualnog pristupa podučavanju fizike povećalo je broj studenata koji su izabrali da pohađaju fiziku u srednjoj školi. Upis u tečajeve konceptualne fizike u srednjoj školi povećao se s 25.000 studenata u 1987. na više od 400.000 u 2009. godini.



Ovaj pristup podučavanju fizike također je nadahnuo knjige za kurseve naučne pismenosti, kao što su “Od atoma do galaksija: konceptualni pristup fizike naučnoj svijesti”, Sadrija Hasanija.

16 šokantnih činjenice koje će okrenuti vaš svijet naopako

Svijet oko nas je nevjerovatan i raznolik. Naravno, nemoguće je sve znati o tome, ali neke stvari su toliko očigledne da bi trebalo da se osjećamo malo sramotno što ih ne znamo.

Ovo su neke od tih stvari:

  1. Frankenštajn je ime naučnika, a ne čudovište.

Ono što mislimo: Frankenštajn – lik romana, filmova i scenskih produkcija – je čudovište podignuto od mrtvih.

Stvarnost: U romanu Frankenštajn; ili, Moderni Prometej od strane Mary Shelley, Victor Frankenstein je student koji je stvorio živo biće iz neživotne materije. Stvorenje se ispostavilo kao čudovište. Međutim, u originalnoj knjizi nije imao nikakvo ime, tako da je “Frankenštajnovo čudovište” njegov tačan naziv.



  1. Hipotermija nije ono što uzrokuje prehlade

Ono što mislimo: Prehladite se ako ste predugo bili izloženi niskim temperaturama.
Stvarnost: Ono što zovemo “obična prehlada” je virusna infekcija. To znači da je uzrokovan virusom – ne vremenom – prenosom od bolesne osobe na zdravu. Hladno vrijeme, međutim, može biti povoljno za virus: prema istraživanju, niske temperaturame dovode do oštrog smanjenja antivirusnih signala proizvedenih od imunološkog sistema. Ali ako virus ne ulazi u vaše tijelo, hladno vrijeme definitivno neće dati prehladu.

  1. Izraz “zemlje Trećeg svijeta” nema nikakve veze sa siromaštvom i nerazvijenosti.

Ono što mi mislimo: Termin “Treći svet” odnosi se na siromašne zemlje u razvoju.
Stvarnost: Nakon Drugog svetskog rata, svijet se podijelio na tri velika geopolitička bloka. Blok demokratskih zemalja unutar američke sfere uticaja postao je poznat kao “Prvi svijet”; Istočni blok socijalističkih država bio je “Drugi svijet”. Preostale zemlje koje nisu u skladu sa bilo kojim od 2 bile su smatrane “Trećim svetom”.

  1. Kameleoni ne mijenjaju boju kako bi se uklapali u njihovo okruženje.

Ono što mi mislimo: Kameleon promijeni boju kada je u opasnosti da se uklopi u okolne predmete, postajući nevidljiv.
Stvarnost: Promjena boje kože ove životinje uzrokovana je njenim emocionalnim i fiziološkim stanjem. To je i originalan način komuniciranja sa svojom vrstom. Svijetlost i temperatura takođe igraju ulogu u izgledu kameleona.

  1. Deodorant i antiperspirant nisu iste stvari.

Ono što mislimo: “Deodorant” i “antiperspirant” su sinonimi, deluju na isti način i imaju istu namjenu.
Stvarnost: Naš znoj nema svoj miris. To smrdi samo zbog bakterija koje žive na našoj koži. Antiperspiranti su napravljeni da bi se suočili sa znojem, dok se deodoranti bore samo protiv mirisa. Deodorant se klasificira kao kozmetički proizvod, dok se antiperspirant smatra lijekom jer on neko vrijeme menja funkciju kože, potiskujući tok znoja.

  1. Patke se ne smijeju hraniti hljebom.

Ono što mi mislimo: Tako je lijepo sjediti na obali rijeke na dobrom, sunčanom danu i hraniti patke krupnim mrvicama.
Stvarnost: Ova hrana je nezdrava i čak je opasna za patke. Ptice vole ukus hljeba, ali za njih nema nikakve hranljive vrijednosti. Napune svoje stomačiće s puno mrvica, ne ostavljajući prostor za nešto što je stvarno korisno. Ova dijeta izaziva deformitet krila poznat kao “anđeo krilo” ili “avionsko krilo”.



  1. Svako od nas ima savršenih 6 pločica.

Ono što mi mislimo: Ako radim trbušnjake, mogu dobiti savršeni stomak od 6 pločica.
Stvarnost: Svako od nas ima pločice. Problem je što su sakrivene pod slojem masti. I nećete se osloboditi te masti tako što ćete raditi sitnice – potrebna vam je dijeta i kardio.

  1. Mala udubljenja na F i J dugmadima su tu da vam pomognu da pronađete optimalnu poziciju za kucanje.

Ono što mi mislimo: Zašto su ove grane na F i J tipkama? Možda da pomognu slijepim ljudima?
Stvarnost: Kada tipkamo, prsti pokrivaju dugmad A, S, D i F (leva ruka) i J, K i L (desna ruka). Crte služe da vam pomognu da pravilno postavite ruke bez gledanja na tastaturu.

  1. Ribu ne treba držati u tankim rezervoarima.

Ono što mi mislimo: Okrugli akvarijum sa zlatnom ribom je izvrsna dekoracija za kuću i često se mogu vidjeti u filmovima i crtanim filmovima.
Stvarnost: Čašice su izuzetno štetne. Za jedan, nemaju dovoljno prostora za filter, a voda u akvarijumu brzo se prlja. Osim toga, promjena vode svakodnevno je vrlo stresna za ribu. Nema ni prostora za grijejač, pa zbog toga imamo velike fluktuacije temperature. Površina vodene površine je mala, što znači nedostatak kiseonika za bilo šta u sebi. I to nije ni potpuna lista argumenata protiv ove vrste akvarija.

  1. Automobilski retrovizor može se prebaciti na noćni režim.

Ono što mi mislimo: Strašno je neprijatno kada se svjetlost farova drugog auta reflektuje u vašem retrovizoru direktno prema vašim očima. Ali ne postoji oko toga.
Stvarnost: Većina automobila ima ručne retrovizore. Ako ga imate, samo okrenite jezičak na dnu ogledala. Kut refleksije će se promjeniti, omogućavajući vam da vidite sve iza sebe i bez sljepila.

  1. Mačkama koje su odrasle ne bi trebalo dati mlijeko.

Ono što mislimo: Mlijeko je savršena hrana za mačke. Zbog dobrog razloga što nam svi crtani filmovi i reklame pokazuju ovu sliku.
Stvarnost: Mačke koje su odrasle nisu tolerantne za laktozu, šećer i mlijeko. Da bi se isprobao, sistem za varenje mačaka mora sadržati enzim laktaze. Mladi mači proizvodi mnogo laktaze, tako da su prilično mleko tolerantni. Ali kako rastu, stope proizvodnje laktaze se smanjuju. Za odrasle mačke konzumiranje mlijeka može dovesti do poremećaja stomaka – najčešće dijareje.

  1. Antibiotici su beskorisni za gripu, prehlade i druge viruse.

Ono što mi mislimo: ljekar može propisati antibiotike za borbu protiv prehlade i gripa.
Stvarnost: Antibiotici ne rade na virusima zato što su napravljeni za liječenje bakterijskih infekcija. Virusi su strukturno različiti od bakterija i imaju drugačiju genezu. Prema tome, antibiotici su nemoćni od gripa, akutnih respiratornih infekcija i znakova obične prehlade, kao što su kašalj, bol u grlu, mliječi nos itd.



  1. Slušalice mogu poslužiti kao mikrofon.

Ono što mi mislimo: Da biste snimili zvuk na običnom računaru, apsolutno vam je potrebna posebna oprema.
Stvarnost: Ako kvalitet nije previše važan, možete koristiti bilo koji par slušalica. Samo ih priključite na ulaz računara ili laptopa, pritisnite zapis i počnite da pričate u slušalicu.

  1. Većina automobila ima pokazivač koji pokazuje na kojoj strani je rezervoar za gorivo uključen.

Ono što mi mislimo: Kada vozite pozajmljen automobil, uvijek morate da izađete na benzinsku pumpu kako biste videli na kojoj strani je poklopac goriva.
Stvarnost: Većina novih automobila ima mali simbol pumpe za gas na instrument tabli. Pored simbola, nalazi se strelica koja pokazuje na stranu gde je poklopac goriva.

  1. Powerball tableta nije lopta.

Ono što mislimo: Powerball je deterdžentna ploča za perilicu s sjajnom crvenom kuglom u sredini.
Stvarnost: Ovo je samo reklamni trik. Ako uklonite crveni predmet s tableta, vidjet ćete da je to vrsta okrugle ploče. Vjerojatno je puno jeftinije i lakše proizvesti nego stvarnu loptu.

  1. Pčele mogu da ubodu druge pčele.

Ono što mi mislimo: Pčele mogu samo da ubodu nesrećne ljude i druge velike životinje.
Stvarnost: pčele iz jedne kolonije mogu da ubiju pčele iz druge kolonije ako ih napadnu. Kraljica pčela može ubiti svoje rivale i druge kraljice do smrti, čak i ako se samo razvijaju.



10 činjenica o fizici koju ste trebali naučiti u školi, ali vjerovatno niste

  1. Entropija ne mjeri poremećaje, ona mjeri vjerovatnoću.

Zaista, ideja da je poremećaj mjera entropije potpuno ne koristi. Pretpostavimo da napravim tijesto i razbijem jaje i bacam ga na brašno. Dodam šećer i puter i miješam sve dok tijesto ne postane glatko. Koje stanje je više uredu, slomljeno jaje na brašnu sa maslacem iznad njega ili konačno tijesto?

Idem po tijesto. Ali to je stanje sa višom entropijom. A ako ste se odlučili za jaje na brašnu, šta je sa uljima i vodom? Da li je entropija veća kada su razdvojeni ili kada ih snažno rukovodite tako da su pomiješani? U ovom slučaju bolje sortirani slučaj ima veću entropiju.

Entropija se definiše kao broj “mikro stanja” koji daju isto “makrostanje”. Microstanja sadrže sve detalje o pojedinačnim sastojcima sistema. Makrostanje s druge strane karakteriše samo opšte informacije, kao što su “odvojene u dva sloja” ili “glatko u prosjeku”. Postoji mnogo stanja za sastojke tijesta koji će se miješati, ali vrlo malo stanja koje će se razdvojiti u jaja i brašno kada se miješaju. Stoga, tijesto ima veću entropiju. Slična priča za ulje i vodu: Jednostavno je ukloniti, teško se miješati, stoga nejednjeno stanje ima višu entropiju.

  1. Kvantna mehanika nije samo teorija za kratke udaljenosti, već je teško posmatrati njene efekte na velikim daljinama.

Ništa u teoriji kvantne mehanike ne implicira da je ona dobra samo na kratkim daljinama. Takođe se dešava da veliki objekti koje posmatramo sastoje se od mnogo manjih sastojaka, a termički pokret ovih sastojaka uništava tipične kvantne efekte. Ovo je proces poznat kao dekoherencija i to je razlog što obično ne vidimo kvantno ponašanje u svakodnevnom životu.

Međutim, kvantni efekat je mjeren u eksperimentima koji se protežu na stotine kilometara i mogu proširiti rastojanje ukoliko je okruženje dovoljno hladno i stabilno. Mogli bi čak proći kroz cijele galaksije.

  1. Teške čestice se ne raspadaju da bi dosegle stanje najmanjih energija, već da postignu stanje najviše entropije.

Energija je konzervirana. Dakle, ideja da svaki sistem pokušava da minimizira svoju energiju je samo glupost. Razlog zbog kojeg se teške čestice raspadaju ako mogu, je zato što mogu. Ako imate jednu tešku česticu (recimo, muon) može se raspasti u elektron, muon-neutrino i elektron anti-neutrino. Suprotan proces je takođe moguć, ali zahtjeva da se tri proizvoda raspadaju zajedno. Zbog toga se vjerovatno ne dešava.

Ovo nije uvijek slučaj. Ako stavite teške čestice u vruću dovoljnu supu, proizvodnja i raspad može doseći ravnotežu sa nemalim dijelom teških čestica okolo.



  1. Linije u Feynmanovim dijagramima ne prikazuju kako se čestice kreću, one su vizuelna pomagala za teške kalkulacije.

Pošto svi znaju da se ne može istovremeno mjeriti pozicija i dinamika čestice proizvoljno dobro, nema smisla da se crta linija za čestice. Slijedi da je sva fizika čestica pogrešna!

Ali ne, ništa nije pogrešno sa fizikom čestica. Postoji nekoliko tipova Feynman dijagrama, a oni sa momentima su za prostor u momentu. U ovom slučaju linije nemaju nikakve veze sa putevima kojima se čestice kreću. Zaista ne. One su samo način prikazivanja određenih tipova integrala.

Postoje neke vrste Fejnmanovih dijagrama u kojima linije prikazuju moguće putanje kojima bi mogla ići čestica, ali i u ovom slučaju i sam dijagram ne govori o čemu djeluje čestica. Za ovo morate ustvari računati.

  1. Kvantna mehanika je ne-lokalna, ali ne možete je koristiti za prenos informacija ne-lokalno.

Kvantna mehanika dovodi do ne-lokalnih korelacija koje su kvantifikovano jače od onih koje nisu kvantne teorije. To je ono što je Einstein nazvao “spooky akcijom na daljinu”.

Kvantna mehanika je takođe fundamentalno slučajna. Dakle, iako imate te izvanredne ne-lokalne korelacije, ne možete ih koristiti za slanje poruka. Kvantna mehanika je zaista savršeno kompatibilna sa Ajnštajnovom graničnom brzinom.

  1. Kvantna gravitacija postaje relevantna na visokoj energiji, a ne na kratkim rastojanjima.

Ako procenite jačinu kvantnih gravitacionih efekata, smatrate da bi oni trebali postati neznatni ako je krivina prostora-vremena uporediva sa inverznom dužinom Planck-a. To ne znači da ćete ovaj efekat vidjeti na daljinama blizu Planckove dužine. Vjerujem da konfuzija dolazi iz termina “Planck dužine”. Dužina Plancka ima jedinicu dužine, ali nije ništa od toga.

Važno je da se zakrivljenost približava obrnutoj dužini Planck-a na kvadratu, to je izjava nezavisna od posmatrača. Ne zavisi od brzine kojom se krećete. Teškoća s mišljenjem da kvantna gravitacija postaje relevantna na kratkim daljinama je to što je nekompatibilna sa Specijalnom Teorijom Relativiteta.

U specijalnoj relativnosti, dužine se mogu ugovoriti. Za posmatrača koji se dovoljno kreće, Zemlja je palačinka širine ispod plankove dužine. To bi značilo da bi trebalo dugo da vidimo kvantne gravitacione efekte, ili da Specijalna relativnost mora biti pogrešna. Dokazi govore protiv oboje.



  1. Atomi se ne šire kada se Svemir širi. Ni Brooklyn.

Širenje Univerzuma je nevjerovatno sporo, a sila koja se javlja zbog toga je slaba. Sistemi koji su zajedno vezani silama iznad onog ekspanzije ostaju nepromjenjeni. Sistemi koji se razdvajaju su oni veći od veličine klastera galaksije. Sami klasteri i dalje drže zajedno pod njihovim gravitacijskim potezom. Takođe, i galaksije, solarni sistemi, planete i, naravno, atomi. Da, to je tačno, atomske sile su mnogo jače od sila pomjerenja čitavog Univerzuma.

  1. Crvotočine su naučna fantastika, crne rupe nisu.

Dokazi za crne rupe su čvrsti. Astrofizičari mogu na različite načine reći prisustvo crne rupe.

Najlakši način je da se utvrdi koliko se masa mora kombinovati u određenom prostoru da bi se izazvalo posmatrano kretanje vidljivih objekata. Ovo samo vam ne govori da li tamni objekt koji utiče na vidljive ima horizon događaja. Ali možete razlikovati razliku između horizonta događaja i čvrste površine ispitivanjem zračenja koje emituje tamni predmet. Takođe možete koristiti crne rupe kao ekstremna gravitacijska sočiva kako biste testirali da su u skladu sa predviđanjima Ajnštajnovih teorija o opštoj relativnosti. Zbog toga su fizičari uzbuđeni radom na podatke iz teleskopa Horizon Event.

Možda je najvažnije, znamo da su crne rupe tipično krajnje stanje određenih vrsta zvjezdnog kolapsa. Teško ih je izbjeći, teško ih je dobiti, u općoj relativnosti.

Crvotočine su, s druge strane, vremenske i prostorne deformacije za koje ne znamo kako bi mogli da dođu u prirodnim procesima. Njihovo prisustvo takođe zahtjeva negativnu energiju, nešto što nikada nije bilo primjećeno, a mnogi fizičari veruju da ne mogu postojati.

  1. Možeš pasti u crnu rupu u konačnom vremenu. Samo se čini da je zauvijek potrebno.

Vrijeme usporava ako se približite horizontu događaja, ali to ne znači da zapravo prestanete pasti prije nego što stignete do horizonta. Ovo usporavanje je samo ono što bi posmatrač na daljinu vidio. Možete izračunati koliko bi vremena trebalo da pada u crnu rupu, mjereno satom koju sam posmatrač nosi. Rezultat je konačan. Stvarno pada u crnu rupu. Samo tvoj prijatelj koji ostaje napolju nikad ne vidi da padneš.




10. Energija nije konzervirana u Svemiru kao cjelini, ali efekat je tako mali da ga nećete primjetiti.

Energija je konzervirana, ali to je samo približno tačno. Bilo bi sasvim tačno za Univerzum u kojem se prostor ne mijenja s vremenom. Ali znamo da se u našem univerzumu proširuje prostor, a ova ekspanzija rezultira kršenjem energije.

Međutim, ovo kršenje očuvanja energije je toliko malo da ga ne primjetite ni u jednom eksperimentu na Zemlji. Potrebno je vrlo dugo vremena i duga odstojanja. Zaista, ako je efekat bio veći, primjetili bi smo mnogo ranije da se Univerzum širi! Zato ne pokušavajte kriviti Svemir za vaš račun za električnu energiju, ali zatvorite prozor kada AC radi.

Izvor: backreaction.blogspot.com

Autor: Sabine Hossenfelder



Crne rupe najvjerojatnije nisu crne, ništa nije ništa i slike iz dubokog Svemira nisu onakve kakve izgledaju!

Nerijetko se u fizici javljaju kontradiktorni pojmovi, zbunjujuće ili obmanjujuće tvrdnje, izjave ili pak slike dubokog Svemira koje baš i ne prikazuju potpuno vjerodostojno ono šta je na njima. Razloga za to postoji mnogo. Jedan od razloga su mediji, drugi su zastarjeli  udžbenici, treći je nedostatak vremena da se javnosti objasni donekle dosadna nauka iza fascinantnih otkrića! 

Mediji vole šokantne vijesti, a ima li šta šokantnije od toga da neko izjavi da je Svemir nastao od ničega! Jedno od mjesta gdje se takva ideja izvorno pojavila jest u knjizi od fizičara sa jednog od najprestižnijih fakulteta u svijetu M.I.T.-a,  Lawrence M. Krauss -a  koji je i tu knjigu nazvao “Svemir iz ničega”.

Slika 1. Naslovna strana knjige fizičara Lawrenca Kraussa, Universe from nothing (Svemir iz ničega)

Međutim, nužno je pojasniti da fizičari ne misle da je ikad nešto nastalo iz ničega jer to krši zakon o održanju energije koji kaže da energija ne može nastati iz ničega niti nestati u ništa, već to što neki nazivaju da je ništa da bi šokirali javnost i tako privukli pažnju, to je zapravo poseban oblik energije koji se naziva kvantne fluktuacije ili kvantna supa! Dakle, ništa nije ništa nego “ništa” su kvantne fluktuacije. Ovako nekako izgleda to ništa u fizici:

Slika 2. Ništa

Pogledajte sliku 2 i odgovorite sami sebi na pitanje da li vidite ništa ili nešta, a pokušajte razumjeti razloge zašto je neko nazvao ovo na slici “ništa”, vjerojatno je mislio na ništa za nas bitno, ništa s čim smo se mi prije susretali!

Drugi primjer gdje dolazi do zabune je u tome što se crne rupe smatraju crnima, međutim prema Hawkingovoj hipotezi (koja ipak još nije potvrđena), te crne rupe zapravo zrače određenu vrstu energije koja bi se u teoriji mogla moći i potvrditi, pa ako ništa možda te crne rupe ipak nisu crne!

Treći primjer gdje dolazi do zabune su slike koje možemo vidjeti od dubokog Svemira, a koje nam svima izgledaju šaroliko, fascinantno i moćno! Međutim, te iste slike nisu baš originalno takve kako izgledaju, nego su kompjuterski dorađene iz razloga što su mnoge od njih snimljene pomoću specijalnih uređaja koji mogu snimati u dijelu elektromagnetskog spektra koji mi ne vidimo golim očima, pa su slike napravljene od infracrvenog ili ultraljubičastog zračenja dorađene da izgledaju kao da su iz vidljivog dijela spektra elektromagnetskog zračenja.

Ovo je primjer:

Slika 1. Neobrađena originalna slika od Hubble teleskopa u UV spektru

Slika 2. Dorađena slika u vidljivom dijelu spektra

Kompjuterske simulacije i programi poput Photoshopa igraju veliku ulogu u izradi slika od Svemira koje svugdje možemo naći na internetu. To je objašnjenje zašto Svemir na slikama izgleda često ljepše nego u stvarnosti, a naša stvarnost je vidljivi dio elektromagnetnog spektra koji je samo jedan mali dijelić ukupnog spektra kojeg ne možemo vidjeti, ali možemo detektovati pomoću specijalnih teleskopa!

Da zabune ili obmane ne bi bilo, korisno je ipak ponekad vjerovati ličnoj intuiciji i zdravom razumu umjesto da se slijepo vjeruje nekom vrhunskom fizičaru pa makar on dolazio i sa najprestižnijeg univerziteta na svijetu. To ne znači da taj fizičar laže kad kaže npr. da je Svemir nastao iz ničega, već znači da je on s tim njegovim “ništa” mislio nešto drugo od onoga šta smo mi mislili.

Fizičari imaju svoju terminologiju i često posuđuju riječi iz svakodnevnog govora, ali im pridaju drugo značenje. Mnogo je faktora zašto je to tako, a ponekad je uzrok samo slučajni splet okolnosti i nikakva loša namjera od bilo koga da nekog obmani.