Cum învățăm fizica – din noua carte a fizicianului Cristian Presură, „Care este diferența dintre un copil și un laptop?” O călătorie personală prin religie, fizică și neuroștiințe ”- Cultură

„Care este diferența dintre un copil și un laptop? O călătorie personală prin religie, fizică și neuroștiințe „, a treia carte a fizicianului Cristian Presură, bazată pe bestseller-ul „The Physics Told” și atlasul copiilor „O călătorie prin univers. Narrated Astrophysics ”, va ajunge în librăriile din toată țara începând cu această săptămână.

Într-un interviu acordat Hotnews, fizicianul Cristian Presură a spus că nu este de acord cu perspectiva strict materialistă conform căreia nu există nicio diferență între un copil și un laptop. Politicienii răuvoitori au trunchiat declarația, inversând-o și creând isterie anti-presiune pe social media. Această circumstanță a declanșat scrierea acestei cărți, mărturia unui om în căutarea credinței și schela complexă a explicațiilor științifice.

„Durerea și suferința personală au fost întotdeauna în urechea mea: poți nega totul, dar nu poți nega că simți această durere! Desigur, nu pot convinge pe nimeni că „sentimentul” depășește limitele materiei, pentru că nu am argumente: este o chestiune de credință. Odată ce această credință în durere este acceptată, alte întrebări apar în mod natural unul de la altul. Dacă simt, ar trebui să existe ceva sentiment, nu? Dacă da, care este acel sentiment? Este ceva material sau nu? Poate fi localizat procesul de senzație în creier? Cercetătorii au localizat conștiința în creier? De fapt, ce spun ei că este conștiință? Călătoria mea personală către aceste răspunsuri trece, în această carte, prin religie, fizică și neuroștiințe. „- Cristian Presură

Cristian Presură s-a născut în 1971 la Voineasa și a studiat la facultățile de inginerie electrică și fizică. A lucrat la Institutul de Fizică Atomică, unde a studiat instalațiile electrice și a studiat proprietățile laserelor cu medii active solide. În 2002 și-a obținut doctoratul în fizică la Universitatea din Groningen, Olanda, unde a caracterizat proprietățile optice ale sistemelor electronice corelate. Rezultatele sale au fost traduse în articole publicate în reviste: Physical Review B, Physical Review Letters și Science. În prezent, este cercetător la Philips, Olanda. S-a specializat în domeniul senzorilor medicali. Alături de echipa sa, a inventat și a lansat pe piață primul ceas capabil să măsoare ritmul cardiac al sportivilor numai pe baza senzorilor optici. A publicat zeci de articole și brevete. Cristian Presură are o activitate intensă de popularizare a științei în limba română, scriind articole pentru ziare, reviste și televiziune. Poate fi urmărit în fiecare săptămână cu un videoclip nou pe canalul de youtube „Fizică cu Cristian Presură”.

EXTRACTUL DE HÂRTIE:

Să începem, în paginile următoare, cu o călătorie prin universul materiei. Acest lucru se datorează faptului că, în timp ce existența divinității este puternic dezbătută, nu există nicio îndoială că trăim lângă o stea „pierdută” printre miliarde de alte stele. Dacă natura conștiinței este înțeleasă greșit, suntem cu toții de acord că suntem alcătuiți din atomi. Dar, înainte de a discuta despre natura atomilor și a cosmosului, să spunem câteva cuvinte despre modul în care putem aborda această știință care pentru mulți pare „ezoterică”: fizica.

Nu am văzut un copil care să nu se joace cu magneți sau să fie surprins când văd o fotografie cu cea mai mare stea din cosmos. Este normal, el învață să descopere lumea în care a apărut. Vârful curiozității și interesului pentru natura din jur este atins în jurul vârstei de 12 ani. Când avea 15 ani, a intrat în clasa a IX-a, unde a întâmpinat probleme abstracte cu un plan înclinat și ecuații. Majoritatea studenților reacționează cu respingere și se îndepărtează de fizică (cel mai abstract dintre științele naturii). Așa a observat un cititor, descoperind explozia stelelor: nici nu știam că este fizic!

Cred că, pentru a apropia copiii și studenții de fizică, trebuie să folosiți metode care nu sunt foarte diferite de cele folosite de cercetători, precum Einstein sau Newton: treziți curiozitate, vă imaginați povestea și, mai mult mai târziu, ne reconstituim ecuațiile. Și primii doi pași sunt atrăgători pentru copii. Curiozitatea este scânteia care, odată ce intră în creier, declanșează o reacție în lanț. Să ne amintim cuvintele lui Plutarh: „Spiritul unui copil nu este un vas care trebuie umplut, ci un lemn care trebuie aprins cu o scânteie”.

Curiozitatea lui Einstein a fost trezită la vârsta de 12 ani, citind cum ar fi să călătorești „nu cu viteza unui vagon sau a unor trenuri minunate, ci cu viteza unui telegraf”. De acolo, el a dezvoltat teoria relativității de-a lungul anilor, imaginându-și că merge la viteza luminii, care este viteza semnalelor telegrafice. La fel s-a întâmplat și cu Newton, care, uitându-se la mărul care cădea, era curios de ce luna nu cădea. Apoi descoperă teoria universală a gravitației și faptul că, paradoxal, Luna „cade” continuu pe Pământ, orbitând în cele din urmă în jurul său.

Uită-te la cât de curioși sunt copiii mici: de îndată ce pun mâna pe un aparat de fotografiat, fotografiază totul în jurul lor, din unghiuri la care nu ne-am fi gândit. La fel ca ei, să privim lumea din jurul nostru cu alți ochi: o scânteie sau o briză pot fi indicii ale unor secrete bine ascunse. Acesta este, în esență, rolul laboratoarelor de fizică de la școală: să ne trezească curiozitatea, să evidențieze aceste rare procese care ascund noi fenomene. Adesea sunt suficiente experimente simple, cum ar fi cel cu pieptenele frecate care apoi desenează hârtiile. Fenomenele electrice care apar în pieptene se datorează faptului că atomii se descompun în componentele sale atunci când pieptenul este frecat. Vedeți cum, pentru a sparge atomii și a scoate la iveală noi legi ale naturii, nu este nevoie să aveți laboratoare în valoare de milioane de dolari: experimentele se pot face și în camera de zi.

După cum știm de la copii, curiozitatea este mulțumită de povești. Acesta este al doilea pas. Înainte de a începe explicații sau ecuații complexe, trebuie să spunem o poveste simplă a curiozității observate. Păstrați povestea cât mai simplă posibil, dacă este posibil, în cuvinte obișnuite, imagini și exemple din imediata apropiere a ascultătorului. De exemplu, povestea câmpului magnetic văzut cu pila de fier, care acționează ca magie de la distanță. Părinții se plâng adesea că, în loc să învețe din manual, copiii urmăresc înregistrări YouTube pe internet. Adevărul este că sunt populari tocmai pentru că spun povești convingătoare.

Din păcate, legile naturii nu erau scrise în limba română, altfel le-am fi găsit în poveștile bunicii sau în romanele lui Sadoveanu. Limbajul naturii este matematica și este un limbaj nou pentru noi toți. Cine nu învață nu va putea avansa în înțelegerea științei. Acesta este cazul pseudostiinței, care imaginează povești dincolo de cadrul natural al științei, dar falsitatea lor este recunoscută în cadrul matematic care lipsește sau este inconsistent. Prin urmare, al treilea și cel mai dificil pas, care nu apare întotdeauna în prezentarea științei (dar nu trebuie neapărat evitat), sunt ecuațiile matematice.

Metoda de introducere a ecuațiilor poate urma povestea. Astfel, „personajele” poveștii devin litere și cifre, iar ecuațiile sunt reconstituite folosind „acțiunea” poveștii. Cu cât „personajele” și „acțiunea” sunt mai clare, cu atât povestea este mai inteligibilă, cu atât fenomenul este mai bine descris și ecuațiile sunt reconstituite în mod natural. Făcând acest lucru, înainte de a începe să rezolvăm ecuațiile, vom ști nu numai ce înseamnă fiecare literă, ci mai ales ce reprezintă ea. A spune, de exemplu, că forța este un vector nu este suficient. Trebuie să înțelegem că are o dimensiune și o direcție.

Ultimul pas (dacă vrem să ajungem acolo) este să rezolvăm setul de ecuații. Și iată, totuși, un secret pe care îl cunoaște oricine știe matematică: trebuie văzut ca o ghicitoare sau ghicitoare, nu ca o serie de „rețete oarbe” de rezolvat. Elevii se pierd în matematică atunci când învață un set de metode pe care le aplică orbește, neînțelegând de ce o folosesc așa sau ce ajută.

Faceți un test și oferiți elevilor un sistem de ecuații, fără nicio metodă de rezolvat. Spune-le că pot face orice vor, urmând legile matematicii. Pot înmulți termenii în ambele părți ale ecuațiilor, pot adăuga ecuațiile împreună, le pot scădea, pot face cu adevărat tot ce vor, atâta timp cât respectă regulile matematicii. După multe încercări, vor putea rezolva singuri ecuațiile. Deoarece au găsit rezultatul singuri, vor fi fericiți atunci când rezolvați un puzzle sau un puzzle. Cu atenție, ei vor recunoaște în demonstrația lor o „metodă”. În viitor, vor putea rezolva foarte bine ecuațiile, deoarece ei înșiși au descoperit „metoda” și bucuria descoperirii este imprimată în memoria lor.

Aproape întotdeauna există o tensiune între povești și ecuații, care se vede cel mai bine în structura manualelor de fizică. Forțați să se supună unei liste prea lungi de cerințe ale ministerului, manualele de fizică conțin puține „povești”, abia reușind să introducă termeni specializați, apoi să sară direct la ecuații din lipsă de spațiu. Acesta este motivul pentru care mulți studenți se îndepărtează de fizică imediat ce sunt forțați să rezolve probleme pe care nici nu le înțeleg.

Popularizarea științelor exacte nu trebuie neapărat să parcurgă toți pașii de mai sus. Se poate opri chiar și la primul pas, curiozitatea. Adesea, este suficient să „arunci” în spațiul public anumite lucruri interesante; cine le găsește, uimit, se va căuta mai departe. În același timp, ecuațiile nu trebuie neapărat evitate, deși depinde și de cunoștințele cititorului. Cu toate acestea, în esență, curiozitatea, istoria și ecuațiile sunt coloana vertebrală a comunicării științifice. Și când vezi că înțelegi cu mintea lucruri pe care le-a descoperit Einstein, nici nu vrei să te oprești!