2. Sasniedzamie rezultāti
• Analizē Visuma izpētes vēsturi un nākotnes perspektīvas.
• Apkopo un prezentē informāciju par Latvijas zinātnieku ieguldījumu
Visuma izpētē.
• Klasificē Nobela prēmijas laureātu pētījumu virzienus fizikā un analizē
fizikas atklājumu nozīmi sabiedrības attīstībā.
• Izprot citu dabaszinātņu, matemātikas un informācijas tehnoloģiju
nozīmi fizikas attīstībā un novērtē fizikas sasniegumu ietekmi uz citu
dabaszinātņu un informācijas tehnoloģiju attīstību.
3. • Vai taisnība, ka bērni biežāk
dzimst pilnmēness laikā?
Jā Nē
8. Astronomijas ietekme uz senajām
civilizācijām
Ēģiptieši
Būvēja milzīgus tempļus un
piramīdas ar konkrētu,
zvaigznēm atbilstošu
orientāciju.
Zvaigznāji tika piesaistīti
dieviem.
9. Astronomijas ietekme uz senajām
civilizācijām
Eiropieši
Stounhendža, iespējams, ir
viena no pazīstamākajām
senajām vietām, ko saista ar
astronomiju.
Pētnieki uzskata, ka tas bija
kalendārs.
Tā celta ap 2800 - 1100
p.m.ē
10. Visuma izpētes vēsture
• Galileo Galilejs (1564-
1642)
– pirmais teleskops
– atklājis jaunus objektus
kosmosā (Jupitera
pavadoņi u.c.)
– atklājis kosmosa objektu
rotāciju ap savu asi
– heliocentrisma
koncepcijas piekritējs.
http://lr1.lsm.lv/lv/raksts/zinamais-nezinamaja/teleskopi-amatie
http://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/esplora/eesplora2.html
11. 1610. gada 19
janvāris – Saules
aptumsums
Galilejs novēroja Saules
aptumsumu, Mēness kalnus uc
13. Galilejs bija vīlies, ka teleskops nepalielināja zvaigznes. Tās joprojām
bija gaismas punkti. Galilejs secināja, ka tas ir saistīts ar zvaigžņu
milzīgo attālumu no Zemes. Viņš redzēja tūkstošiem līdz šim
nezināmas zvaigznes.
Ar neapbruņotu aci Ar teleskopu
14. Visuma izpētes vēsture
• Johaness Keplers
(1571-1630)
– pilnveidojis
teleskopu optiku
– formulējis 3
planētu kustības
likumus
– novēroja
supernovu un
pierādīja, ka
kosmoss ir mainīgs
http://brunelleschi.imss.fi.it/esplora/cannocchiale/dswmedia/esplora/eesplora2
https://giphy.com/gifs/planet-closer-slice-pRqK2YcBYQp0s
15. Visuma izpētes vēsture
• Izaks Ņūtons (1643-
1727)
– uzbūvēja pirmo
spoguļteleskopu
– pierādīja, ka Zemes
objektu un debesu
ķermeņu kustību ietekmē
vieni un tie paši dabas
likumi
– sasaistīja Keplera likumus
ar savu gravitācija teoriju
http://www.taringa.net/posts/info/17866645/10-Curiosidades-de
16. Izaks Ņūtons pagatavoja teleskopu
no spoguļiem, nevis lēcām
Tas novērsa ar gaismas laušanu lēcās saistītās problēmas un atrisināja
citas lēcu teleskopu problēmas
17. Visuma izpētes vēsture
• Alberts Einšteins (1879-
1955)
– formulējis relativitātes
principu (gravitācija nav
spēks, bet gan
laiktelpas izliekuma sekas –
zvaigžņu gaismu izliec Saules
gravitācija)
– kvantu mehānikas teorijas
aizsācējs
https://astronomytopicoftheday.wordpress.com/2
18. Visuma izpētes vēsture
• Stīvens Hokings (1942)
– pēta singularitātes
(laiktelpas vietas, kur
nedarbojas fizikas likumi),
piemēram, melnos
caurumus
– aktīvi piedalās
zinātniskajā un
sabiedriskajā dzīvē
https://www.pinterest.com/ozark280253/stephen-hawking/
19. Nobela prēmijas laureāti fizikā
• https://lv.wikipedia.org/wiki/Nobela_pr%C4%93m
https://sweden.se/society/the-nobel-prize-awarding-great-minds/
20. Visuma izpētes metodes
• Teleskopi uz Zemes un Kosmosā
• Kodolpētījumu centri (CERN jeb Lielais
Hadronu paātrinātājs Šveicē/Francijā)
• Pavadoņi
• Kosmiskie lidojumi
21. Riski kosmosa izpētē
• Kosmiskais starojums
• Kosmosa atkritumi
• Kosmisko lidaparātu kļūmes
22. Ilgonis Vilks
Teleskopi un observatorijas
ESF projekts „Profesionālajā izglītībā iesaistīto vispārizglītojošo mācību
priekšmetu pedagogu kompetences paaugstināšana”
(vienošanās Nr. 2009/0274/1DP/1.2.1.1.2/09/IPIA/VIAA/003)
23. Kāpēc ar teleskopu redz vairāk
• Teleskops savāc vairāk
gaismas
– Tātad, var redzēt vājākus
objektus
– Gaismas plūsma vienmērīgi
apgaismo apgaismo laukumu
Φ = ES
– Apaļam objektīvam
Φ = EπD2
/4 jeb Φ ~ D2
24. Optisko
teleskopu uzbūve
• Teleskops sastāv no
– montējuma, kurā
ievietoti optiskie
elementi,
– starojuma uztvērēja un
– reģistrācijas sistēmas.
25. Sastāvdaļas
Lejā – teleskopa spogulis slīpēšanas stadijā.
Pa labi – kabīne liela teleskopa fokusā, kur
var būt novietots sekundārais spogulis vai
starojuma uztvērējs.
26. Aktīvā optika
Teleskopa spoguli novieto uz daudziem
kustināmiem atbalstiem. Spogulis var
deformēties sasilšanas vai sašķiebuma dēļ.
Spoguļa formu kontrolē un, konstatējot atkāpes,
pārvieto atbalstus, lai tas atgūtu vēlamo formu.
27. Adaptīvā optika Adaptīvā optika, izmantojot nelielu
deformējamu palīgspoguli, daļēji novērš
atmosfēras viļņošanās radītos attēla
kropļojumus. Pa kreisi – attēls pirms un
pēc korekcijas. Pa labi – adaptīvā optikas
darbības shēma.
28. CCD uztvērēji
Lādiņsaites matrica (CCD) ir
ļoti jutīgs elektronisks
daudzelementu gaismas
uztvērējs. Gaismu pārvērš
elektriskajos signālos, kurus
nolasa un saglabā dators.
Pa kreisi CCD matrica, pa labi – CCD
nolasīšanas princips.
29. Atmosfēras ietekme
• Minimāla atmosfēras
turbulence;
• Sauss klimats (kur gaisā ir pēc
iespējas mazāk ūdens tvaiku);
• Minimāls putekļu daudzums,
kas izkliedē gaismu;
• Minimāls debess fons, ko rada
apdzīvoto vietu apgaismojums;
• Minimāla mākoņainība.
= astroklimats
30. Observatorijas
Observatorija ir komplekss, kurā
ietilpst teleskopi (parasti grozāmos
kupolos) un citas palīgēkas. Pa kreisi
– VLT teleskopa komplekss Paranala
kalnā Čīlē. Lejā – teleskopi
Maunakea kalnā Havaju salās.
32. Optiskie teleskopi kosmosā
Lai izvairītos no atmosfēras ietekmes,
optiskos teleskopus palaiž arī kosmosā. Pa
kreisi – Habla kosmiskais teleskops.
Lejā – Džeimsa Veba kosmiskais teleskops.
Dots arī spoguļu izmēru salīdzinājums.
33. Radioteleskopi
Radioteleskops uztver debess ķermeņu
radiostarojumu un reģistrē tā intensitāti. Augšā
– radiostarojuma intensitātes līnijas, kas
uzliktas uz objekta optiskā attēla. Lejā –
radioteleskopa darbības shēma.
36. Infrasarkanie un
ultravioletie teleskopi
Infrasarkakanā starojuma
teleskopus izvieto kalnos,
balonos vai kosmosā.
Ultravioletā starojuma
teleskopus – tikai kosmosā.
Oriona zvaigznājs redzamajā
gaismā.
Oriona zvaigznājs
infrasarkanajā diapazonā.
Oriona zvaigznājs ultravioleta
gaismā.
37. Rentgenteleskopi
Rentgenstarojumam ir liela caurspiedība, tā atstarošanos panākt grūti. Lai iegūtu
kosmisko objektu rentgenattēlus, izmanto atstarošanos nelielā leņķī no metāla virsmas.
Rentgenteleskops
kosmosā
38. Gamma teleskopi
Gamma teleskopus var izmantot tikai kosmosā, jo šo starojumu aiztur Zemes
atmosfēra. Tie maz līdzinās tradicionāliem teleskopiem, tajos izmanto dažādus
kodolfizikas instrumentus. Augšā – gamma teleskopa CGRO izskats un shēma.
39. Visuma izpēte Latvijā
• Frīdrihs Canders
(1887-1933)
– Izgudrojis reaktīvo
dzinēju, kas darbojās ar
sašķidrinātu
skābekli un benzīnu
– radījis kosmisko
lidojumu teoriju http://www.rtu.lv/lv/universitate/atzinibas-un-ap
http://www.vatp.lv/sites/default/files/kosmosa_nozare_latvija_vesturiskie_sasniegumi_2009.pdf
40. Visuma izpēte Latvijā
• Latvijas kosmonauti:
– Aleksandrs Kaleri (1956)
– studējis Maskavā,
bortinženieris,
piedalījies 5 misijās
– Anatolijs Solovjovs
(1948) – studējis Rīgā,
ekipāžas komandieris,
rekordists darbā atklātā
kosmosā (82 h 21 m)
https://lv.wikipedia.org/wiki/Ale
http://topalbums.me/search/a
41. Kosmosa izpēte ikdienas dzīvē
• Autiņbiksītes
• Dūmu detektori
• Atmiņas putas (spilveni, matrači)
• Briļļu pretskrāpējumu pārklājums
• Ūdens filtri
• Satelīttelevīzija
• Datori, mobilie telefoni
• Internets
• .........................
43. Sasniedzamie rezultāti
• Analizē Visuma izpētes vēsturi un nākotnes perspektīvas.
• Apkopo un prezentē informāciju par Latvijas zinātnieku ieguldījumu
Visuma izpētē.
• Klasificē Nobela prēmijas laureātu pētījumu virzienus fizikā un analizē
fizikas atklājumu nozīmi sabiedrības attīstībā.
• Izprot citu dabaszinātņu, matemātikas un informācijas tehnoloģiju
nozīmi fizikas attīstībā un novērtē fizikas sasniegumu ietekmi uz citu
dabaszinātņu un informācijas tehnoloģiju attīstību.
44. Papildus informācijas avoti:
• http://profizgl.lu.lv/course/view.php?id=4 -
MEGAPASAULES (kosmosa) FIZIKA (Ilgonis Vilks)
• http://lr1.lsm.lv/lv/raksts/zinamais-nezinamaja/tel
• http://www.lu.lv/zvd/2011/vasara/devums/
#11: Galileo Galileja teleskops nav saglabājies, bet jau drīz oriģinālam sekojušas šī teleskopa replikas. Vienu no šādām replikām var apskatīt un izmēģināt arī Latvijas Universitātes Fridriha Candera kosmosa izpētes muzejā. Tas ir aptuveni pusmetru garš un nemaz ne tik viegli regulējams, taču vēl grūtāk pirms četriem gadsimtiem bija panākt, lai citi zinātnieki notic teleskopa spējām.
#16: pierādīja, ka Zemes objektu un debesu ķermeņu kustību ietekmē vieni un tie paši dabas likumi, demonstrējot sakarību starp Keplera planētu kustības likumiem un viņa izveidoto gravitācijas teoriju, tādējādi iznīcot pēdējās šaubas par heliocentrismu un uzsākot zinātnisko revolūciju.
#17: Gregory (1663), then Cassegrain (1672) designed telescopes using only mirrors that today bear their name:but the technology of their time not able to construct them. (They required cutting a hole in the center of the mirror.)
Newton (1668) was the first to construct a telescope using mirrors that actually could be used.
#19: Stīvens Hokings aktīvi piedalās zinātniskajā un sabiedriskajā dzīvē, lai arī ir smagi slims — viņam ir motoro neironu slimība amiotrofā laterālā skleroze, ko viņam diagnosticēja 21 gada vecumā. Ārsti apgalvoja, ka viņš nenodzīvošot vairāk kā pāris gadu. Hokingam ir izdevies izdzīvot daudz ilgāk, lai arī, slimībai progresējot, viņš ir zaudējis spēju runāt (pēc traheotomijas) un gandrīz nespēj pakustēties. Viņš pārvietojas un "runā" ar īpaša ar datoru aprīkota braucamkrēsla palīdzību.
Hokings bijis precējies divreiz (pirmo reizi īsi pirms savas diagnozes, otrreiz 1995. gadā), un viņam no pirmās laulības ir trīs bērni.
Plašākai publikai Hokings ir zināms kā populārzinātnisku grāmatu autors. No tam visslavenākā ir "Īsi par laika vēsturi", kas izdota arī latviski. Latviski 2003. gadā izdots arī viņa darbs "Visums rieksta čaumalā". 2002. gadā latviski izdota Kitijas Fērgusones grāmata par Hokinga dzīvi — "Stīvens Hokings: mērķis — teorija par visu".
Hokings popkultūrā pazīstams kā ģēnijs, kurš daudz sasniedzis par spīti fiziskām problēmām. Viņš parādījies tādos seriālos kā "Zvaigžņu ceļš", "Simpsoni", kā arī piedalījies Pink Floyd dziesmas Keep Talking ierakstā. 2014.gadā iznākusi filma "Teorija par visu", kurā atveidotas Stīvena V. Hokingsa dzīves ainas.
#20: Nobela prēmija ir ikgadēja starptautiska balva, ko piešķir cilvēkiem, kas ir veikuši izcilus pētījumus, atklājumus. Zviedru rūpnieks un dinamīta izgudrotājs Alfrēds Nobels paredzēja šīs prēmijas savā testamentā. Viņš bija šokēts par dinamīta, sava izgudrojuma, izmantošanu postošiem nolūkiem un vēlējās, lai šīs prēmijas pasniegtu cilvēkiem, kuri ir labi kalpojuši cilvēcei.
Kopš 1901. gada tiek pasniegtas Nobela prēmijas fizikā, ķīmijā, fizioloģijā vai medicīnā, literatūrā un miera veicināšanā. Papildus šīm Nobela testamentā norādītajām balvām, 1968. gadā Zviedrijas Riksbanka nodibināja balvu ekonomikas zinātnes jomā, kas kopš 1969. gada tiek pasniegta reizē ar Nobela dibinātajām balvām.
Nobela miera prēmiju katru gadu pasniedz Norvēģijas galvaspilsētā Oslo, bet pārējo nomināciju Nobela prēmijas pasniedz Zviedrijas galvaspilsētā Stokholmā. Nobela prēmija visās kategorijās tiek uzskatīta par visprestižāko balvu.[2]
Karaliskajā Zviedrijas zinātņu akadēmijā ik gadu tiek nolemts, kam piešķirt Nobela prēmiju fizikā, ķīmijā un ekonomikā/
Katrs Nobela prēmijas laureāts saņem zelta medaļu, diplomu un naudas summu, kuras lielumu katru gadu nosaka Nobela komiteja, saskaņā ar ekonomisko situāciju. Piemēram, 2011. gadā Nobela prēmija katrā nominācijā bija 10 miljoni Zviedrijas kronu, bet 2012. gadā tās samazinājās uz 8 miljoniem kronu (kas aptuveni pēc vērtības līdzinās pirmajām Nobela prēmijām 1901. gadā, kad tās bija 150 782 kronas).[3]