24 квітня 2024 року на факультеті природничої і фізико математичної освіти ГНПУ ім.О. Довженка відбулася гостьова лекція Івана Михайловича ГАСЮКА, доктора фізико-математичних наук, професора, декана фізико-технічного факультету Прикарпатського національного університету імені Василя Стефаника «КВАНТОВА ФІЗИКА ПОРЯД».
В першій частині лекції було представлено огляд ключових постатей та подій з історії науки, які зробили значний внесок у розвиток фізики. Починаючи з Арістотеля, який ввів концепцію руху та логіки, до Ісаака Ньютона, який встановив основи класичної механіки, лектор наголосив на значенні кожного з вчених для формування сучасного розуміння фізичних явищ.
Більша частина лекції була присвячена квантовій фізиці. Згадуючи відкриття історичних фактів, таких як телескоп і фундаментальні закони динаміки, лектор переходить до сучасних досліджень у цій області. Були проаналізовані міфи про квантову фізику, зокрема, спостереження квантових ефектів у великих масштабах, ідея «дискретності» квантів та можливість передачі інформації швидше за світло за допомогою квантової заплутаності.
На прикладі провідників та квантових систем лектор показав, що квантові ефекти можуть виявлятися навіть у макроскопічних об’єктах. Дослідження у цій області поширили наше розуміння природи і дозволили зрозуміти, що багато квантових явищ є безперервними за своєю природою.
Було наведено перелік визначних вчених квантової фізики та їхніх внесків у розвиток науки. Зокрема, були згадані імена Макса Планка, Альберта Ейнштейна, Ервіна Шредінгера та інших.
У другій частині лекції лектор поглибив тему квантової фізики, звертаючи увагу на деякі міфи, пов’язані з цією наукою.
Міф 4: Суперпозиція є фундаментальною для квантової фізики. Лектор пояснив, що суперпозиція, хоч і корисна для проміжних обчислень, не є фундаментальним явищем, як заплутаність. Він довів, що суперпозиція не піддається універсальному вимірюванню і не застосовується однаково для всіх вимірювальних величин.
Міф 5: Немає нічого поганого в тому, що ми всі обираємо свою улюблену квантову інтерпретацію. Лектор наголосив, що вибір конкретної інтерпретації квантової механіки не повинен ґрунтуватися на особистих уподобаннях, а має бути заснований на експериментальних даних та об’єктивних вимірюваннях.
Міф 6: Телепортація завдяки квантовій механіці можлива. Лектор пояснив, що квантова телепортація дійсно існує, але це не означає можливість телепортування фізичних об’єктів. Він розкрив обмеження цього явища, зазначивши, що квантова телепортація дозволяє лише передавати інформацію про квантовий стан, а не саму матерію.
Загальною метою цієї частини лекції було розібрати деякі поширені міфи та непорозуміння, пов’язані з квантовою фізикою, і зрозуміти справжню природу цих явищ на основі наукових даних та експериментальних спостережень.
Міф 7: У квантовому Всесвіті все невизначено. Лектор пояснив принцип невизначеності, який ілюструє, що при точному вимірі однієї величини інша стає менш точною. Проте багато величин у квантовому світі можуть бути добре визначені, наприклад, маса спокою, електричний заряд тощо. Невизначеність спостерігається лише у спряжених змінних, таких як енергія і час, напруга і вільний заряд тощо.
Міф 8: Кожна частинка одного типу має однакову масу. Лектор пояснив, що хоча стабільні частинки, такі як протони і електрони, можуть мати однакову масу, нестабільні частинки можуть мати різну масу через притаманну невизначеність між енергією та часом.
Міф 9: Сам Ейнштейн заперечував квантову механіку. Лектор пояснив, що хоча Ейнштейн висловлював сумніви щодо деяких аспектів квантової механіки, це не означає, що він повністю відкидав цю теорію. Він просто ставив питання та шукав глибшого розуміння фізичних явищ.
Міф 10: Обмін частинками в квантовій теорії поля повністю описує наш Всесвіт. Лектор пояснив, що метод обміну частинками є лише наближенням і не описує всі можливі взаємодії між частинками. Цей метод є корисним для розрахунків, але не є повною моделлю.
Інноваційний методичний підхід до вивчення квантової фізики, розроблений професором Гасюком І.М., має декілька ключових моментів.
По-перше, цей підхід відзначається своєрідністю і оригінальністю, оскільки враховує не лише традиційні аспекти навчання, а й використовує історичний підхід до розвитку квантової фізики.
По-друге, методика професора Гасюка І.М. базується на розвінчанні міфів про квантову фізику, що дозволяє студентам отримати більш повне та об’єктивне розуміння цієї складної науки. Завдяки цьому підходу, студенти мають змогу побачити квантову фізику в контексті її розвитку, зрозуміти основні концепції та принципи, а також критично оцінювати інтерпретації та дослідження.
Крім того, важливо відзначити високий інтерес як студентів, так і викладачів до цієї гостьової лекці. Цей інтерес свідчить про ефективність і цінність його підходу, а також про важливість обміну досвідом у формі гостьових лекцій.
Завершуючи, важливо висловити вдячність професору Івану Михайловичу Гасюку за його внесок у вивчення квантової фізики та за цінний внесок у розвиток методики навчання фізики. Його інноваційний підхід та професійний досвід заслуговують на визнання та подальше використання у навчальному процесі.
Щиро дякуємо за лекцію!!
