Description
Этот курс для тех, кто изучал физику в школе или в университете, пусть даже почти ничего при этом не понял, но желал бы все-таки понять; для тех, кто любознателен, кому интересно, как устроен и по каким правилам существует Вселенная, в которой мы живем, и природа, которая нас окружает; для тех, кто собирается в будущем заняться любой творческой работой, требующей кроме прочего хорошего логического анализа.
В результате прохождения курса вы узнаете многое о том, как устроен и по каким объективным законам существует наш Мир, и какими способами мы можем проникать в тайны его законов и использовать их на практике. Вы узнаете, как отличить действительные знания от мнимых, научитесь отличать псевдознания от “уфологов”, “экстрасенсов” и прочих от подлинного знания, основанного на логике и общих представлениях о принципах организации нашего Мира, заложенных Природой и/или Создателем. Вы сможете продолжить изучение проекта «Физика» на действительно глубоком уровне в последующих модулях нашего курса.
Что надо знать и уметь, чтобы приступить к изучению этого курса?
- Начальные знания по физике в рамках школьного курса, пусть даже и не слишком твердо усвоенные
- Умение логически мыслить, складывать “два и два”, делать выводы из предпосылок.
- Иметь достаточные знания по математике в рамках школьного курса.
Syllabus :
1. Физика от Аристотеля до Ньютона
- Чем и как занимается физика? Введение в курс
- Анализ размерностей — простой пример того, что может физика
- На подходе к настоящей физике. Физика Аристотеля
- Великие догадки Ньютона
- Начинаем с описания простого движения
- Механика Ньютона — первый результат глобального проекта
- Первое великое объединение — механика земная и небесная
- Итоги первого модуля
2. Обобщенная механика
- Функция Лагранжа
- Принцип наименьшего действия. Часть 1
- Принцип наименьшего действия. Часть 2
- Обобщенные уравнения движения. Часть 1
- Обобщенные уравнения движения. Часть 2
- Функция Лагранжа и принципы симметрии
- Энергия и время
- Работа и энергия
- Энергия — деньги природы
- Энергия и импульс
- Импульс и однородность пространства
- Импульс и система центра масс
- Момент импульса
- Момент импульса и момент сил
- Интегралы движения
3. Конкретная механика
- Обобщенная механика (обзор). Задача двух тел.
- Задача двух тел. Задача Кеплера
- Неинерциальные системы отсчета. Часть 1
- Неинерциальные системы отсчета. Часть 2
- Механика вращательного движения
- Примеры необычного вращательного движения
- Механика колебательных систем
- Опыт с большим гироскопом: разрыв веревки
- Опыт с большим гироскопом: гирокомпас
- Гироскоп в карданном подвесе
4. От механики к тепловым явлениям
- Теплород и атомы
- Атомы и молекулы
- Степени свободы движения молекул
- Движение молекул и температура
- Температура и теплоемкость
- Движение молекул и давление
- Первое начало термодинамики
- Внутренняя энергия вещества
- Конденсированное состояние вещества
5. Статистическая физика
- Теория игры в орлянку
- Распределение Гаусса
- Распределение молекул по скоростям
- Распределение Максвелла
- Распределение по энергиям
- Энтропия в математике
- Энтропия в термодинамике
- Энтропия и тепловые машины
- Второе начало термодинамики. Энтропия и время.
6. Поля и волны
- Векторные поля
- Силовые линии поля
- Гравитация и электрическое поле
- Поля и заряды
- Магнитное поле
- Теорема Гауса
- Поток и дивергенция векторного поля
- Магнитное поле и магнитные силы
- Уравнения электрического и магнитного полей
- Электромагнитное поле
- Электромагнитная индукция
- Уравнения Максвелла
- Электромагнитные волны
7. Квантовая физика
- Намеки на "другую физику"
- Загадка атома Резерфорда
- Фотоны. Гипотезы Планка и Эйнштейна
- Теория атома Бора
- Частицы и волны. Принцип неопределенности
- Волновая функция. Уравнение Шредингера.
- Как работает уравнение Шредингера
- Операторы. Квантование момента импульса
- Спин. Принцип Паули. Таблица Менделеева
- Макроскопические квантовые эффекты
8. Физика высоких энергий
- Преобразования Галилея и Лоренца
- Удивительная механика высоких скоростей
- Пространство-время. Интервал
- Энергия и масса покоя
- Ядерная энергия
- Атомное ядро
- Радиоактивность
- Квантовая электродинамика
- Элементарные взаимодействия
- Элементарные частицы
- Гравитация и Вселенная