Vrijeme kao fizikalni koncept

Mandl, Nino (2010) Vrijeme kao fizikalni koncept. Diploma thesis, Faculty of Science > Department of Physics.

[img] PDF
Restricted to Registered users only
Language: Croatian

Download (847kB)

Abstract

Vrijeme se kao fizikalni koncept pojavljuje u svim granama fizike: od klasične mehanike preko specijalne teorije relativnosti i kvantne mehanike pa sve do najrazličitijih suvremenih fizikalnih teorija. Ono je uvijek bilo i bit će njihov neizostavni dio. Pojmu vremena kojim ćemo se ovdje baviti pristupit ćemo u operativnom smislu: nećemo ulaziti u pitanje ''Što vrijeme jest?'' već kako se ono ponaša u okvirima različitih grana fizike. Također nećemo ulaziti niti u brojne načine određivanja nekog vremenskog intervala, odnosno mjerenja vremena. Ipak, potrebno je spomenuti da je vrijeme jedna od sedam osnovnih fizikalnih veličina Međunarodnog sustava jedinica, a izražava se u sekundama (s). Proizvoljni vremenski interval moguće je odrediti uspoređujući ga sa nekim periodičnim događajem koji se pritom uzima za standard (kao npr. gibanje njihala). Taj je princip upotrijebljen 1967. godine da bi se definirala sekunda kao vrijeme potrebno da atom cezija napravi 9192631770 titraja. Taj broj zapravo odgovara cezijevoj vlastitoj frekvenciji izraženoj u Hertzima (Hz). U ovom radu pokušat ću prikazati na koji se način konceptu vremena pristupalo u različitim fizikalnim teorijama te dati neke bitnije trenutke u njihovom razvoju koje je omogućila upravo promjena shvaćanja prirode vremena, što bi poslije u većini slučajeva rezultiralo rađanjem nove paradigme. U fizici 16. i 17. stoljeća stav znanstvene javnosti prema tom konceptu najbolje je ocrtan kroz sukob dvojice velikana tog doba: Sir Isaca Newtona i Gottfrieda Wilhelma Leibniza. Neka pitanja otvorena njihovim raspravama, dobila su svoje odgovore tek u 19. i 20. stoljeću. Zanimljivo je promotriti i neke simetrije vremena koje se ocrtavaju kroz klasičnu fiziku i termodinamiku kao i statističko objašnjenje prividnog neslaganja tih disciplina, koje je rezultiralo uvođenjem nove veličine: entropije. 1905. godine, upravo je promjena u shvaćanju prirode vremena omogućila mladom Albertu Einsteinu postavljanje specijalne teorije relativnosti. Preobrazba osnovnih fizikalnih koncepata dobila je nedugo poslije, 1908. godine svoj nastavak, zorno prikazan pomoću dijagrama Minkowskog. Prostor i vrijeme počeli su se promatrati kao nerazdvojiva cjelina: četverodimenzionalni prostorno-vremenski kontinuum. Na osnovi rezultata opće teorije relativnosti, mogla se predvidjeti promjena u ponašanju tijeka vremena pod utjecajem gravitacijskog polja. Upravo ta saznanja vrlo su praktično iskorištena u navigaciji u sustavu koji je danas poznat kao GPS - Global positioning sistem. To je samo jedan od mnogobrojnih primjera koji pokazuje na koji način promjena u shvaćanju nekog fizikalnog koncepta može potpuno preoblikovati svijet u kojem živimo. Problem uklapanja vremena u formalizam kvantne mehanike još je uvijek otvoren, a najbolje ga se može pratiti promatrajući Heisenbergovu relaciju neodređenosti za vrijeme i energiju: ∆E∆t≥ħ/2. Promotrit ćemo i jedan prijedlog razriješenja tog problema koji bi omogućio formalno izvođenje spomenute relacije preoblikovanjem nekih ranijih koncepata: hamiltonijana te Bornovog interpretativnog postulata. I na kraju, nadam se da ništa manje zanimljiva neće biti niti metodička obrada nastavne jedinice dilatacije vremena u kojoj ću kroz razna pitanja, primjere i rasprave pokušati dati dio svog osobnog viđenja tog dijela gradiva.

Item Type: Thesis (Diploma thesis)
Keywords: povijest fizike u 16. i 17. stoljeću ; vrijeme i entropija ; vrijeme u klasičnoj mehanici ; vrijeme u specijalnoj teoriji relativnosti ; vrijeme u općoj teoriji relativnosti ; vrijeme u kvantnoj mehanici
Supervisor: Paar, Vladimir
Date: 13 May 2010
Number of Pages: 82
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Faculty of Science > Department of Physics
Depositing User: Gordana Stubičan Ladešić
Date Deposited: 03 Jan 2014 13:54
Last Modified: 28 Mar 2014 15:05
URI: http://digre.pmf.unizg.hr/id/eprint/101

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata