8063591001

KAPITAŁ LUDZKI

Projekt pn. „Wzmocnienie potencjału dydaktycznego UMK w Toruniu w dziedzinach matematyczno-przyrodniczych” realizowany w^: ramach Poddzialaiua 4.1.1 Programu Operacyjnego Kapitał Ludzki

Wykład 1. O celowości znajomości fizyki

• Motywacja

• Scena pełna informacji

• Struktura fizyki

• Fizyka klasyczna a kwantowa

• Czasoprzestrzeń, szczególna a ogólna teoria względności

Skąd się wzięło pojęcie „inżynier”? Słowo to pochodzi z francuskiego ingenieur (wcześniej engigneor), które oznaczało konstruktora machin wojennych, a czasem, w wąskim sensie, specjalistę sapera. Osobę, która potrafi wykorzystywać dźwignie i wielokrążki, budować umocnienia, ale też czynić podkopy, zakładać miny i kontrminy. Pomaga zdobywać nowe terytoria i bogacić się wykorzystując zdobycze techniki. Oznacza osobę, która wykorzystuje specjalistyczną wiedzę fizyczną i chemiczną. Inżynier informatyk też musi coś budować, konstruować, tworzyć. Wykorzystuje osiągnięcia techniki i zaawansowane wytwory myśli ludzkiej.

Angielskie słowo engineer, choć podobne w brzmieniu, ma inny rodowód - pochodzi od łacińskiego wyrazu ingeniosus oznaczającego osobę wyszkoloną. Nie można być dobrym inżynierem nie rozumiejąc podstawowych praw fizyki, nie znając wielkości fizycznych, nie operując swobodnie na jednostkach. Aby kojarzyć fakty, np. takie, że w zbyt gorącym pokoju żadne „wiatraki” i dmuchawy nie zapobiegną przegrzewaniu się procesora, bo energia cieplna nie może być odbierana z braku stosownego nośnika, trzeba bardzo dobrze orientować się w świecie fizyki.

Wykład „Fizyka przetwarzania informacji” ma zainteresować każdego przyszłego inżyniera tymi zjawiskami i prawami fizyki, które łączą się bezpośrednio z jego przyszłym zawodem informatyka. To znajomość zasad przechowywania informacji, przetwarzania informacji, przekazywania informacji ma dać tutaj zebranym studentom i studentkom (czytelnikom i czytelniczkom) wygodne i dostanie życie. Ruszamy zatem po nową wiedzę i odświeżenie wiedzy starej.

„Scena” zjawisk fizycznych sceną przetwarzania informacji

Na wykładzie z fizyki na I roku zapoznaliście się już nieco ze „sceną” zjawisk fizycznych. Wiecie, że materia we Wszechświecie nie jest rozłożona równomiernie, że grupuje się głównie w gwiazdach i w pyle kosmicznym, że wg akceptowanego powszechnie modelu, na początku była pewna osobliwość: Wielki Wybuch. Wszechświat stale ekspanduje, świadczą o tym obserwacje spektroskopowe wykorzystujące efekt Dopplera, obiekty znajdujące się dalej uciekają od nas szybciej, niż te bliższe nam. Mamy pewien problem z opisem (w oparciu o znaną fizykę) rozkładu prędkości materii we Wszechświecie. Postuluje się istnienie bliżej nieokreślonych form materii (ciemna materia) i energii (ciemna energia). Zatem nie wszystko fizycy rozumieją, jeszcze sporo jest do odkrycia, np. w astronomii i kosmologii. Na przykład, nie ma konsensusu nt. tego jak nasz Kosmos będzie dalej ewoluował, czy np. po fazie ekspansji nie nastąpi faza kurczenia się. Czasem, wychodząc z termodynamiki (II ZT), mówi się nawet o nieuchronności cieplnej śmierci Wszechświata. To jest wszystko b. ciekawe, każdego zdumiewa np, występowanie takich osobliwości jak czarne dziury. Grawitacja wokół tych czarnych dziur jest tak silna, że fotony nie