Ja wiem, ty wiesz, on wie
Nie wiem, czy zdajesz sobie sprawę z tego, jak wiele rzeczy potrafisz. Często mówisz, że nie umiesz. Było w szkole, ale nie pamiętasz. Kazali, to wiedziałeś. Czasem było ciekawe. I co z tego?
Teraz spójrz. To tylko błahe przykłady, ale pokazują, ile może nam dać to, że coś wiemy. Niektóre z nich pozwalają wykorzystać nasze umiejętności w praktyce.
Czekoladowa fizyka
Istnieje mnóstwo małych doświadczeń, które da się zrobić w domu. Ale czy zmierzenie prędkości światła brzmi jak coś małego? Była ona zawsze tajemnicą i zrobiono to po raz pierwszy dopiero w XVII wieku!
Być może już wiesz, ale żeby dowiedzieć się, jak szybko porusza się promień świetlny, wystarczy tabliczka czekolady oraz mikrofalówka – urządzenie dostępne w każdej kuchni. Krótkie przypomnienie z liceum: każda fala ma swoją długość (odległość między grzbietami) i częstotliwość (liczba grzbietów fali, które miną określony punkt w ciągu sekundy). Fala stojąca to zjawisko, w którym wydaje nam się, że grzbiet fali nie przemieszcza się – powstają węzły i strzałki. Długość fali stojącej możemy obliczyć, mnożąc razy dwa odległość między dwoma strzałkami. Taka fala powstaje w mikrofalówce. Musimy jeszcze wyjąć lub zablokować talerz, który znajduje się w środku, tak żeby się nie obracał. W wyniku tej operacji w miejscu węzła czekolada roztapia się, a w miejscu strzałki pozostaje nietknięta. Za pomocą linijki mierzymy zatem odległość. Jest to długość fali. Częstotliwość jest stała – zapisana na obudowie kuchenki. A prędkość to nic innego jak częstotliwość pomnożona przez długość. Proste?
Dobrze, teraz ktoś może się zapytać: po co to? Prędkość światła jest nam niezbędna np. do mierzenia odległości. W końcu jeden metr to droga, jaką światło pokonuje w próżni w ciągu 1/299792458 s. To tylko fragment promieniowania, a trudno wyobrazić sobie życie bez niego. Właściwie to mogłoby go wówczas nawet nie być. Im więcej o nim wiemy, tym lepiej możemy je wykorzystać. A zbadać, jak widzisz, możesz je do pewnego stopnia we własnym domu.
Kolorowa chemia
Każdy pierwiastek, gdy zostanie wzbudzony, wysyła kwant promieniowania. W zależności od tego, jaki to pierwiastek, promieniowanie ma inną długość, czyli również inny kolor. Rzecz jasna, działa to też w drugą stronę: cząsteczki mogą pochłaniać promieniowanie, również o określonej długości. Tak powstają widma. W pierwszym przypadku emisyjne, w drugim absorpcyjne. No dobrze. Każdy pierwiastek ma zatem swoją własną wizytówkę. I co z tego?
Wiedzę tę wykorzystuje spektrometria. Widmo składa się z różnokolorowych prążków. W ten sposób możemy dowiedzieć się nawet, z czego zbudowane są odległe gwiazdy. Jest to bez wątpienia pomocne również przy szukaniu życia poza Ziemią. Z bliższych nam przykładów – spektrometria jest wykorzystywana przy badaniu jakości produktów spożywczych (zawartości wody) oraz w tomografii (można za jej pomocą wykrywać guzy w mózgu). Aha, nie pisałabym o tym, gdyby nie to, że Ty również możesz prążki oglądać – w domu. Żeby zbudować spektroskop, wystarczy długa rolka po papierowych ręcznikach, szeroka nieprzezroczysta taśma klejąca, nożyczki, płyta CD, tektura, spinacz (instrukcja).
Magia matematyki: 2,7182818
Znasz ją? To „e”. Liczba Eulera lub Nepera, w zależności od encyklopedii. Poza tym, że używana powszechnie w bankowości (również w liceum, był taki wzór na liczenie dochodu ze stopą oprocentowania), to okazuje się, że wszechobecna jest w świecie przyrody. Różne wykresy przedstawiające rozwój roślin, populacji itd. mają kształt właśnie tej funkcji. Poza tym kiedyś, gdy nie było jeszcze kalkulatora, mocno przysłużyła się w liczeniu rzeczy. W końcu jest podstawą logarytmu naturalnego. Rzecz jasna sam możesz ją wyliczyć.
Wymiar 9 i ¾
Może trochę przesadziłam. Cóż to za rzecz, która nie ma dwóch, trzech czy czterech wymiarów, tylko wymiar wyrażony ułamkiem? To fraktal. A czym jest fraktal? Wyjrzyj przez okno, spójrz na chmurę. Popatrz na linię brzegową, nad jeziorem czy morzem – albo na góry. Przyjrzyj się liściom drzew. Posłuchaj muzyki. Są również w Tobie. Fraktal to figura geometryczna, w której w nieskończoność powielane są pewne elementy. Oczywiście, jak wszystko na tym świecie, to też da się policzyć.
Na wieży Babel
We are learning foreign languages. What for? Some may ask. But not you. You must have noticed, that nowadays, we cannot live without basic knowledge, which are also reading, writing and speaking in more than one language. English is now everywhere in science. Apart from that, we have possibilities to travel across the world, meet new people, communicate, gain information. Isn’t it wonderful?
Na zakończenie
Odkryto genom jabłka. LHC działa już z połową zaplanowanej energii. Obserwujemy błyski w atmosferze Jowisza. Badamy problemy. Konstruujemy maszyny. Sięgamy tam, gdzie wzrok nie sięga – bardzo daleko lub niesamowicie blisko.
Po co się uczymy? Co nam to daje? Widzisz już? Tak często zdarza Ci się mówić: „rany, ale mi się nie chce!” – a mimo to brniesz dalej. Ze świadomością, że nigdy nie będziesz wiedział wszystkiego – sięgasz po kolejną książkę. Ciekawość rozszerza nasze horyzonty. Zauważasz nowe, zaskakujące rzeczy, które możesz zrobić dzięki swojej wiedzy. I chwała Ci za to. W ten sposób pchasz świat do przodu. Oby tak dalej!
Źródła: podręczniki szkolne, stare zeszyty, wiedza własna, wikipedia, wikimedia, youtube, strony, do których linki są zawarte w tekście.
