FYSIIKKA. Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto Mensa

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "FYSIIKKA. Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto Mensa"

Inkeri Hakola
7 vuotta sitten
Katselukertoja:

FILOSOFIAA? ARKIPÄIVÄÄ? FYSIIKKA TEKNIIKKAA?

fi/~trantala SISÄLTÖ FILOSOFIAA VAI ARKIPÄIVÄÄ

1 FILOSOFIAA? ARKIPÄIVÄÄ? FYSIIKKA TEKNIIKKAA? TIEDETTÄ? 1 Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto SISÄLTÖ FILOSOFIAA VAI ARKIPÄIVÄÄ TEKNIIKKAA VAI TIEDETTÄ INNOVAATIO MATERIAALIFYSIIKKA TEOREETTINEN JA LASKENNAL- LINEN FYSIIKKA TAMPEREELLA Paletti

2 ARKIPÄIVÄÄ 2 Havainnot Johtopäätökset Esim. Tasapaino - sekoittuminen -... Dynamiikka - F = ma Rakenne Syy seuraus...

3 TIEDETTÄ 3 Fysiikka: Edellinen riittävästi systematisoituna: esim. Materiaalifysiikka havainnot tulkinta ymmärrys ennustaminen

4 FILOSOFIAA 4 Ontologiaa, metafysiikkaa, luonnonfilosofiaa, modernia fysiikkaa... Mistä tulemme minne menemme? Mihin ymmärrys riittää (periaatteessa)? Mitä (siellä) oikeasti on? Kari Enqvistin, Esko Valtaojan, monet Pietiläisen kääntämät,... kirjat

5 ARKIPÄIVÄSTÄ TIETEESEEN 5 Järjestelmällistä tiedonhankintaa, esim. ympäröivästä luonnosta Arkipäivän havainnot ja kokemukset yritys ja erehdys Suunnitelmallinen havaintojen tekeminen, tulkinta, jäsentely, ymmärrys ja ennustaminen Tieteen erityispiirteitä: yleinen käsitteistö, ei kulttuuririippuvutta totuus tai todennäköisyys, kokeell. havainnot ristiriidattomuus julkisuus, ei auktoriteetteja kriittisyys: itseään korjaava kumuloituvuus: edistyvä

6 RAUTALANKAMALLI TIETEESTÄ KIVIKAUDELTA 6 Vipu Voin selittää sinulle tämän F 1 D 1 = F 2 D 2

7 VAI OLIKO SE VASTA ARKHIMEDES? 7 Antakaa minulle kiinteä piste...

8 INNOVAATIO 8 WIKIPEDIA: Innovaatio eli uudennus on jokin uutuus: -keksintö -idea -käytäntö -tuote PERUSTUEN TUNNETTUUN TIETOON! Mikä se on? Ideat ja keksinnöt eivät vielä tee yrityksestä innovatiivista. Yrityksen on osattava myös kehittää ja jatkojalostaa ne valmiiksi tuotteiksi, prosesseiksi tai toimintatavoiksi.

9 INNOVAATIOITA VIVUSTA TEKNIIKKAA 9 Vipu: F 1 D 1 = F 2 D 2 Vaaka, keinulauta, väkipyörä, vinssi, sorkkarauta, kiila, kalteva taso, ruuvi,...

10 TIEDE INNOVAATIOT JA TEKNIIKKA 10 Hieman yksinkertaistaen voidaan sanoa, että pääpainoisesti tiede innovaatiot YLIOPISTOISSA YRITYKSISSÄ Rahasta tietoa Tiedosta rahaa Rajanveto ei kuitenkaan ole selvää eikä tarpeenkaan, ks. seuraavat esimerkit

11 TEKNIIKASTA TAKAISIN ARKIPÄIVÄÄN: 11 TRANSISTORI JA INFORMAATIOTEKNIIKKA Fysiikan Nobel-palkinto1956 William Bradford Shockley, John Bardeen, Walter Houser Brattain Transistori Fysiikan Nobel-palkinto 2000 Zhores Ivanovich Alferov, Herbert Kroemer, Jack St. Clair Kilby Perustavasta työstä informaatio- ja kommunikaatiotekniikan parissa

12 TIETOLIIKENTEEN INNOVAATIOISTA 12 Savumerkeistä Bellin puhelimen kautta kännykkään

13 ELEKTRONIMIKROSKOOPPI JA TUNNELOINTIMIKROSKOOPPI 13 Fysiikan Nobel-palkinto1986 Gerd Binnig, Heinrich Rohrer Tunnelointimikroskooppi (STM) Ernst August Friedrich Ruska, Elektronimikroskooppi

14 MATERIAALIFYSIIKKAA 14 Technology: and new materials based on materials physics nano technology: top down bottom up

15 PROPERTIES OF MATTER 15 Where do properties of materials arise from? mechanical thermal electrical optical... ELECTRONIC STRUCTURE!

16 ELECTRONIC STRUCTURE 16 Schrödinger equation for stationary states N 1 N i + + V(R) Ψ k (R) = E k Ψ k (R) i=1 i< j=1 r ij where R = {r1, r2,..., rn, }. and/or for time evolution N i + i=1 N 1 i< j=1 r ij + V(R,t) Ψ(R,t) = i t Ψ(R,t) The wavefunction Ψ(R,t) = Ψ(r 1,r 1,..., r N,t) is what we need to fully understand and evaluate the properties of materials. This is a many-body problem!

THEORETICAL AND COMPUTATIONAL MATERIALS PHYSICS @ TAMPERE 17 Compound semiconductor physics

17 THEORETICAL AND COMPUTATIONAL MATERIALS TAMPERE 17 Compound semiconductor physics (Bio)molecular (opto)electronics (100) CBM VBM LUMO (110) HOMO Surface science Path-Integral Quantum Monte Carlo

Samankaltaiset tiedostot

FYSIIKKA. Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto Kissanmaa

FYSIIKKA. Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto Kissanmaa FILOSOFIAA? ARKIPÄIVÄÄ? FYSIIKKA TEKNIIKKAA? TIEDETTÄ? 1 Tapio Rantala Fysiikka Tampereen teknillinen yliopisto http://www.tut.fi/~trantala SISÄLTÖ FILOSOFIAA VAI ARKIPÄIVÄÄ TEKNIIKKAA VAI TIEDETTÄ INNOVAATIO