✖


Jump to content

Механическая Вселенная

Механическая Вселенная
Жанр Образовательный
Создано Дэвид Гудштейн
В главных ролях Дэвид Гудштейн
Рассказал Аарон Флетчер, Салли Бити
Композитор музыкальной темы Шэрон Смит, Херб Джиммерсон
Страна происхождения Соединенные Штаты
Язык оригинала Английский
Количество сезонов 1
Количество серий 52
Производство
Исполнительный продюсер Салли Бити
Продюсер Питер Буффа
Настройка камеры Пэт Аллен
Время работы 30 минут
Производственные компании Калифорнийский технологический институт
Интелеком
Оригинальный выпуск
Сеть ПБС
Выпускать 1985  ( 1985 )  –
1986  ( 1986 )
Связанный
Проект Математика!

«Механическая Вселенная... И за ее пределами» — это телекурс из 52 частей, снятый в Калифорнийском технологическом институте , который знакомит с физикой университетского уровня и охватывает темы от Коперника до квантовой механики . Серия 1985–1986 годов была выпущена Калифорнийским технологическим институтом и INTELECOM, некоммерческим консорциумом калифорнийских колледжей , ныне известным как Intelecom Learning. [1] при финансовой поддержке Annenberg/CPB . [2] Сериал, который транслировался на партнерских станциях PBS , а затем был распространен на LaserDisc и, в конечном итоге, на YouTube , известен использованием компьютерной анимации .

Обзор [ править ]

В видеороликах, выпускаемых с 1982 года, широко используются исторические инсценировки и наглядные пособия для объяснения концепций физики. Последние были самыми современными на тот момент и включали почти восемь часов компьютерной анимации, созданной компьютерной графики пионером Джимом Блинном вместе с ассистентами Сильви Рюфф. [3] и Том Браун из Лаборатории реактивного движения . [4] [5] Каждый эпизод открывается и завершается фрагментами подставки для книг, в которых профессор Калифорнийского технологического института Дэвид Гудстейн , выступая в лекционном зале, дает объяснения, «которые невозможно вложить в уста нашего приветливого, безликого рассказчика». [2] Спустя более чем четверть века эта серия по-прежнему часто используется в качестве дополнительного учебного пособия благодаря четкому объяснению фундаментальных концепций, таких как специальная теория относительности . [6] [7] [8]

Отрывки на форзаце с участием Гудштейна представляли собой специально инсценированные версии реальных лекций по физике для первокурсников с курсов Физики 1a и 1b Калифорнийского технологического института. Организация и выбор тем, на которые следует обратить внимание в телешоу, отражают недавний на тот момент пересмотр вводной учебной программы по физике Калифорнийского технологического института, первый полный пересмотр со времени того, который был представлен в « Фейнмановских лекциях по физике» почти два десятилетия назад. В то время как Фейнман обычно искал современные примеры тем, более поздний пересмотр учебной программы привнес более исторический акцент:

По сути, ранний курс Фейнмана стремился сделать физику интересной, связывая каждый предмет, где это возможно, с современными научными проблемами. Новый курс пошел противоположным путем, пытаясь воссоздать историческое волнение первоначального открытия. Например, классическая механика — общеизвестно трудный и скучный предмет для студентов — рассматривается как открытие «нашего места во Вселенной». Соответственно, небесная механика является основой предмета, а ее кульминацией является проблемы решение Ньютоном Кеплера . [2]

Эпизод 22 решил проблему Кеплера — то есть продемонстрировал, что закон обратных квадратов гравитации подразумевает, что орбиты представляют собой конические сечения — с использованием варианта вектора Лапласа-Рунге-Ленца , хотя и не под таким названием. [9]

Подробности производства [ править ]

Комната, видимая в сегментах подставок, — это лекционный зал Бридж в Калифорнийском технологическом институте. Многие из статистов были студентами других школ, а первые ряды лекционного зала были намеренно заполнены большим количеством женщин, чем обычно можно было бы увидеть на лекциях Калифорнийского технологического института. [10] Команда телепроизводителей добавила в лекционный зал искусственные деревянные панели, чтобы он больше напоминал тот, что можно увидеть в шоу «Бумажная погоня» . Позже физический факультет Калифорнийского технологического института был настолько впечатлен результатом, что панели были установлены постоянно. [2] Многие сиденья в лекционном зале пришлось убрать, чтобы освободить место для камеры и студийного освещения. можно было создать иллюзию полной аудитории Чтобы скрыть это, позже были сняты дополнительные кадры реакции полного лекционного зала, чтобы при монтаже . На большей части видеозаписи самого Гудштейна присутствовало только два ряда студентов. [11]

Многие другие фрагменты видео были сняты на натуре, например, на промышленном заводе Linde , производившем жидкий воздух . Исторические сцены часто делались общими, чтобы облегчить их повторное использование в нескольких эпизодах: «Молодой Ньютон прогуливается по яблоневому саду, старый Ньютон раздраженно отказывается от чашки чая от слуги и так далее». [2] Кадры, показывающие историческую реконструкцию Иоганна Кеплера, были приобретены из телесериала Карла Сагана 1980 года «Космос: личное путешествие» . [12]

Изначально планировалось, что сериал будет состоять из 26 серий. [13] [14] Позже это число было расширено до 60 серий, а затем их количество сократилось до 52 по причинам бюджета и графика производства. [2] [15]

Шоу было задумано не для того, чтобы требовать предыдущего опыта в исчислении . Вместо этого основы дифференциального и интегрального исчисления будут преподаваться в начале самой серии. [13] Математик из Калифорнийского технологического института Том М. Апостол присоединился к производственному персоналу «Механической вселенной» , чтобы гарантировать, что сериал не поставит под угрозу качество представленной в нем математики. Впервые увидев пример компьютерной анимации Блинна, Апостол убедился в том, что сериал может воплотить математику «в жизнь так, как это невозможно сделать в учебнике или на доске». [16] Когда тестовые проверки студентов- гуманитариев показали, что их наибольшая трудность в изучении математического анализа заключалась в слабых знаниях в тригонометрии , Апостол написал учебник по этому предмету, который будет распространяться вместе с телекурсом. [2] Посоветовав создать «Механическую вселенную» , Апостол решил, что аналогичная серия, посвященная математике в средней школе, будет полезна. [17] Это стало более поздней серией Калифорнийского технологического института «Математика проекта»! , в котором также использовалась компьютерная анимация Блинна. Некоторые анимации Блинна для «Механической вселенной» были повторно использованы в новой серии, чтобы проиллюстрировать применение алгебры, геометрии и тригонометрии. [18]

В научно-фантастическом боевике 1990 года « Вспомнить все» использовались части заглавной последовательности «Механической вселенной» в сцене, где главному герою (Дугласу Куэйду, которого играет Арнольд Шварценеггер ) предлагается виртуальный отпуск в местах Солнечной системы . Анимация использовалась без лицензии, в результате чего Caltech и Intelecom подали в суд на Carolco Pictures на долларов . 3 миллиона [19]

Чтобы представить подробный вывод математических уравнений, в шоу использовалась техника, которую его создатели назвали «алгебраическим балетом». [4] Компьютерная анимация представляла выводы в пошаговых деталях, но быстро и с нотками причудливости, например, алгебраические термины отменялись топающей ногой в стиле Монти Пайтона или рукой Бога из Микеланджело » «Сотворения Адама . Блинн чувствовал, что Космос отнесся к себе «слишком серьезно», и поэтому стремился включить больше юмора в анимацию Механической Вселенной . [20] Цель заключалась в том, чтобы не заставлять «мозги зрителей работать в 60-цикловом режиме », не жертвуя при этом строгостью; Создатели намеревались, чтобы учащиеся могли узнать общую суть каждого вывода из анимации, а затем изучить детали с помощью прилагаемого учебника. [2] Компьютерная анимация также использовалась для изображения идеализаций физических систем, таких как моделируемые бильярдные шары, иллюстрирующие законы движения Ньютона. Блинн ранее использовал такое же программное обеспечение для визуализации взаимодействия ДНК и ДНК-полимеразы для Cosmos . [21] Один из комментаторов посчитал эти анимации «особенно полезными для предоставления студентам субъективного понимания динамических трехмерных явлений, таких как магнитные поля ». [22]

Создание компьютерной графики, необходимой для визуализации физических концепций, побудило Блинна изобрести новые методы моделирования облаков, а также виртуальных «объектов-капель», известных как меташары . [23] Блинн использовал координаты вершин правильных икосаэдров и додекаэдров, чтобы определить расположение силовых линий электрического поля, исходящих от точечных зарядов. [24]

Большую часть повествования озвучил актер Аарон Флетчер, который также играл Галилео Галилея в исторических отрывках. шоу Некоторые части, такие как объяснения конкретных технических деталей, были озвучены Салли Бити, исполнительным продюсером . [2]

Более короткие версии эпизодов «Механической вселенной» продолжительностью от 10 до 20 минут были созданы для использования в средних школах . Эта адаптация, консультантами которой выступили дюжина учителей и администраторов средних школ, была поддержана грантом в 650 000 долларов от Национального научного фонда . [25] Эти видеоролики распространялись вместе с дополнительными письменными материалами для учителей и предназначались для использования вместе с существующими учебниками. [12] Позже Yorkshire Television выпустила версию, переизданную для аудитории Соединенного Королевства, которая была выпущена в апреле 1991 года. [26]

Финансирование [ править ]

Анненберг/CPB предоставила финансирование для производства «Механической Вселенной» . [27] Шоу было одним из первых двенадцати проектов, профинансированных за счет первоначального залога в 90 миллионов долларов, который Фонд Анненберга дал Корпорации общественного вещания в начале 1980-х годов. [1] [2] [28] Общая стоимость проекта составила около 10 миллионов долларов. [29]

прием Критический ​ ​

Первоначальные ответы [ править ]

PBS и The Learning Channel начали трансляцию «Механической Вселенной» в сентябре 1985 года. [30] Осенью 1986 года примерно 100 станций PBS транслировали «Механическую вселенную» , а к осени 1987 года более 600 высших учебных заведений приобрели ее или лицензировали эпизоды для использования. [2] В 1992 году Гудштейн отметил, что сериал транслировался через PBS более чем 100 станциями, «обычно в определенные часы, когда невинные люди вряд ли случайно настроятся на дифференциальное уравнение в процессе его решения». [29] Он заметил, что подробные данные о зрительской аудитории получить трудно, но когда шоу транслировалось в Майами субботним утром, продюсеры смогли получить рейтинги Nielsen .

Фактически, он занял второе место в своем временном интервале, опередив детские мультфильмы на двух сетевых станциях. насчитывалось 18 000 преданных основных домохозяйств Только в округе Дейд , средний возраст зрителей составлял 18 лет, половина из которых составляла женщины. Однако мы редко получаем такую ​​подробную информацию. [29]

Гудштейн и помощник директора проекта Ричард Оленик отметили:

Неофициальная информация в форме писем и телефонных звонков указывает на очень значительный энтузиазм среди пользователей на всех уровнях, от случайных зрителей до старшеклассников и профессоров исследовательских университетов, но также произошел ряд резких разочарований, особенно когда администраторы учебного телевидения попытались обращаться с TMU как с обычным телекурсом. [2]

Аналогичным образом, обзор 1988 года, опубликованный в журнале Physics Today, показал, что программы не будут хорошо функционировать сами по себе в качестве телекурса, но будут гораздо лучше работать в качестве дополнения к традиционному классному часу или более стандартному курсу дистанционного обучения, такому как Открытый университет . [31] Рецензенты также сочли «алгебраический балет» анимированных на компьютере уравнений слишком быстрым, чтобы за ним следить: «Через короткое время хочется увидеть живого профессора, заполняющего доску уравнениями». [31] Точно так же в обзоре в «Американском журнале физики» , хваля «техническое мастерство фильмов», говорится о манипуляциях с анимационными уравнениями: «Как говорят студенты Массачусетского технологического института , это все равно, что пытаться налить глоток воды из огня». шланг". [32] Гораздо более восторженную оценку дал физик Чарльз Х. Холброу , который сказал Оленику: «Эти материалы будут составлять основной визуальный образ физики на десятилетия». [12] Рецензент, пишущий для Educational Technology, нашел анимацию «увлекательной для просмотра» и высказал мнение, что она, по крайней мере, так же эффективна, как то, с чем многие преподаватели могли бы справиться на традиционной доске. [33] Редакционная статья Los Angeles Times назвала шоу «экстраординарным», а анимацию «великолепной», пошутив, что «если дифференциальное исчисление не является высшим испытанием телевидения, оно наверняка выйдет в полуфинал любого соревнования». [34] Гудстейн и Оленик сообщили, что юные зрители, как правило, наслаждаются стилем «алгебраического балета» «гораздо больше, чем зрители постарше, которым некомфортно из-за алгебраических манипуляций, которые они не могут полностью уследить». [2]

Использование в классе [ править ]

В 1986 году «Механическая вселенная» использовалась в рамках летней программы для одаренных детей и имела общий успех. [35]

В исследовании 1987 года, проведенном в Университете Индианы в Блумингтоне, использовались 14 эпизодов Механической Вселенной , и в целом они дали положительные результаты: в рамках вводного курса по механике Ньютона

[Эти] записи были особенно эффективны для рассмотрения ньютоновской механики в исторической перспективе; драматизация исторического ниспровержения аристотелевских и средневековых идей; иллюстрируя разнообразный характер ученых и научных усилий; стимулирование интереса и энтузиазма учащихся; и, посредством превосходной анимации, иллюстрирующей временное измерение некоторых концепций механики. Сопутствующий текст [...] был помещен в библиотечный резерв курса, но не использовался студентами широко. [36]

Последующее исследование показало, что видео также могут быть полезны для объяснения физики профессорам в других областях. Негативные реакции, как правило, были связаны не столько с внутренним воспринимаемым качеством эпизодов, сколько со временем, когда научно-исторический материал отделялся от содержания, рассматриваемого как «критическое руководство по подготовке к экзамену». [37] Следователь вспоминал:

[Некоторые] студенты, думая, что материал видеозаписи не будет рассмотрен на тестах, направились к дверям, когда свет погас! Чтобы противостоять этой тенденции, я начал использовать несколько тестовых вопросов, основанных на исторических или литературных подробностях, обсуждаемых в видеокассетах. Некоторые студенты возмутились: «Это что, урок поэзии?» [38]

Использование классных комнат продолжалось и в 1990-е годы. Программа образования меньшинств в Калифорнийском университете в Беркли использовала «Механической вселенной» фрагменты эпизодов (на LaserDisc ) как часть групповых обсуждений. [39] В обзоре сериала в 1993 году историк науки заявил, что он использовал эпизоды на своих занятиях в течение нескольких лет, назвав «Три закона Кеплера» и «Эксперимент Майкельсона-Морли» своими личными фаворитами.

Изюминкой фильма «Кеплер» является фрагмент, в котором нам показывают изысканную графическую реализацию того, как Кеплер на самом деле выяснил, что орбиты планет имеют эллиптическую, а не круговую форму. Совершенно очевидна сложность проблемы, с которой он столкнулся, и элегантность метода, который он применил для ее решения. Я не могу представить лучшего способа представить это великолепное открытие, которое легко может показаться таким тривиальным. [40]

В колонке 2005 года в журнале «Учитель физики» предлагалась «Механическая Вселенная» в качестве подготовительного просмотра для преподавателей, впервые пытающихся преподавать физику. [41] Учитель физики также рекомендовал эту серию «в качестве дополнительного или дополнительного задания для одаренных учеников». [42] В статье для Wired веб-сайта журнала Ретт Аллен привел эту серию в качестве примера видеороликов, которые могут заменить некоторые функции традиционных лекций. [43]

Награды [ править ]

В 1987 году «Преобразование Лоренца» (серия 42) было удостоено шестнадцатой ежегодной премии Японии в области образовательного телевидения. [44] Другие награды, полученные The Mechanical Universe, включают золотую награду 1986 года на Международном кинофестивале в Бирмингеме, две награды «Синди» от Международной ассоциации аудиовизуальных коммуникаторов (1987 и 1988 годы), золотую награду (1985) и серебряную награду (1987). ) Международного кино- и телефестиваля в Нью-Йорке, награды «Серебряное» (1986) и «Золотое яблоко» (1987) Национального фестиваля образовательных фильмов и видео, а также Золотую пластинку (1985) на Чикагском международном кинофестивале. [45] [46]

Гудштейн получил в 1999 году медаль Эрстеда за свою работу в области физического образования, включая «Механическую Вселенную» . [47] За вклад в область компьютерной графики, включая анимацию для фильмов «Космос» , «Механическая вселенная» и «Математический проект»! Блинн получил стипендию Макартура в 1991 году, а также премию Стивена А. Кунса в 1999 году . [48] [49]

обрушения моста через Изображение Такома пролив

Основная статья: Мост через пролив Такома (1940)

Как и во многих вводных учебниках по физике, «Механическая вселенная» приводит впечатляющее обрушение моста через пролив Такома в 1940 году в качестве примера резонанса , используя кадры катастрофы в эпизоде ​​​​«Резонанс». Однако, как подчеркивалось в более поздних экспозициях, катастрофические колебания, разрушившие мост, возникли не из-за простого механического резонанса, а из-за более сложного взаимодействия между мостом и проходящим через него ветром — явления, известного как аэроупругое флаттер . Это явление представляет собой своего рода «самоподдерживающуюся вибрацию», выходящую за рамки применимости линейной теории с внешним приводом простого гармонического осциллятора . [50] [51]

Список серий [ править ]

Во вступительной части первых 26 эпизодов шоу указано как «Механическая вселенная» , тогда как последние 26 эпизодов называются «Механическая вселенная… и за ее пределами» . [52] [53] Причину добавления Гудштейн объясняет в заключительной лекции последнего эпизода:

Во время первой научной революции споры об интерпретации человеческой или божественной власти были заменены наблюдением, измерением, проверкой гипотез, и все это с мощной помощью количественных математических рассуждений. И результатом всего этого стала механическая вселенная, вселенная, которая неумолимо вершила свою судьбу в соответствии с точными, предсказуемыми механическими законами. Сегодня мы больше не верим в эту вселенную. Если я знаю точное положение некоторой частицы в какой-то момент времени, я не могу иметь никакого представления о том, куда она движется и с какой скоростью. И не будет никакой разницы, если вы скажете: «Хорошо, вы не знаете , куда это идет, но куда это на самом деле идет?» Это именно тот вопрос, который с научной точки зрения бессмысленен. Такова природа мира, в котором мы живем. Это квантово-механическая вселенная. [54]

Серию можно приобрести в Калифорнийском технологическом институте или просмотреть в потоковом режиме из онлайн-источников видео, включая официальный Калифорнийского технологического института на YouTube . канал [55] Калифорнийский технологический институт также разместил на YouTube серию коротких видеороликов, снятых Блинном для демонстрации компьютерной анимации шоу на конференциях SIGGRAPH .

Механическая Вселенная [ править ]

Номер серии Заголовок Режиссер Написал Эпизод через
Ютуб
1 "Введение" Питер Ф. Фанни Джек Арнольд 1
Краткий обзор материала первых 26 серий.
2 «Закон падающих тел» Питер Ф. Фанни Питер Ф. Фанни 2
Как ведут себя падающие тела и введение в производную .
3 «Деривативы» Марк Ротшильд Памела Клейбринк 3
Обзор математической операции производная.
4 «Инерция» Питер Ф. Фанни Альберт Абрамс 4
Как Галилей использовал закон инерции , чтобы ответить на вопросы о звездах.
5 «Векторы» Питер Ф. Фанни Дин Ринк 5
Векторы имеют не только величину, но и направление.
6 «Законы Ньютона» Марк Ротшильд Рональд Дж. Касден 6
Ньютона . Первый, второй и третий законы
7 «Интеграция» Марк Ротшильд Сет Хилл и Том М. Апостол 7
Интегрирование и дифференцирование являются операциями, обратными друг другу.
8 «Яблоко и луна» Питер Ф. Фанни Для Бэйна 8
Яблоко падает, и Луна вращается вокруг Земли под действием силы тяжести .
9 «Движение по кругу» Марк Ротшильд Дин Ринк 9
Тело, находящееся в равномерном круговом движении, имеет как постоянную скорость, так и постоянное ускорение .
10 «Фундаментальные силы» Марк Ротшильд Для Бэйна 10
Гравитация, электромагнетизм , сильные и слабые ядерные взаимодействия.
11 «Гравитация, электричество, магнетизм» Питер Ф. Фанни Для Бэйна 11
Как электричество и магнетизм связаны со скоростью света .
12 «Эксперимент Милликена» Марк Ротшильд Альберт Абрамс 12
Милликена по точному измерению заряда электрона Демонстрация .
13 «Сохранение энергии» Марк Ротшильд Сет Хилл 13
Энергию нельзя создать или уничтожить, ее можно только трансформировать.
14 "Потенциальная энергия" Марк Ротшильд Для Бэйна 14
Стабильные системы имеют наименьшую потенциальную энергию .
15 «Сохранение импульса» Питер Робинсон Джек Джордж Арнольд 15
Количество движения при сохраняется взаимодействии двух или более тел.
16 «Гармоническое движение» Марк Ротшильд Рональд Дж. Касден 16
Возмущающие устойчивые системы будут производить простое гармоническое движение .
17 "Резонанс" Питер Ф. Фанни Рональд Дж. Касден 17
Резонанс возникает, когда частота возмущающей силы приближается к частоте собственной гармоники системы.
18 "Волны" Питер Ф. Фанни Рональд Дж. Касден 18
Волны представляют собой серию возмущений, распространяющихся через твердые тела, жидкости и газы.
19 «Угловой момент» Питер Ф. Фанни Джек Джордж Арнольд
и Дэвид Л. Гудштейн 		19
Объекты, движущиеся по кругу, обладают угловым моментом .
20 «Моменты и гироскопы» Марк Ротшильд Джек Джордж Арнольд
и Дэвид Л. Гудштейн 		20
Сила , действующая на вращающийся объект, может вызвать его прецессию .
21 «Три закона Кеплера» Питер Ф. Фанни Сет Хилл 21
Кеплер обнаружил, что орбиты планет представляют собой эллипсы .
22 «Проблема Кеплера» Питер Ф. Фанни Сет Хилл 22
Ньютон доказал, что закон обратных квадратов гравитации предполагает, что небесные тела движутся по орбитам, имеющим конические сечения .
23 «Энергия и эксцентричность» Питер Ф. Фанни Сет Хилл 23
Сохранение энергии и углового момента помогает определить, насколько эксцентричной будет орбита.
24 «Навигация в космосе» Питер Ф. Фанни Для Бэйна 24
Законы, описывающие движение планет, используются для навигации в космосе.
25 «Кеплер Эйнштейну» Питер Ф. Фанни Дон Бэйн, Дэвид Л. Гудштейн
и Джек Джордж Арнольд 		25
Альберт Эйнштейн использовал законы Ньютона и Кеплера для разработки своей теории относительности .
26 «Гармония сфер» Питер Ф. Фанни Дэвид Л. Гудштейн
и Джек Джордж Арнольд 		26
Обзор сериала на данный момент, с « музыкой сфер » в качестве организующей темы. Содержит синтезаторную композицию Джона Роджерса и Уилли Раффа . [56]

Механическая Вселенная... и пределами за ее

Номер серии Заголовок Режиссер Написал Эпизод через
Ютуб
27 «За пределами механической вселенной» в титрах не указан Джек Арнольд 27
Обзор темы второй половины серии.
28 « Статическое электричество » Марк Ротшильд Дональд Баттон 28
Введение понятия электрического заряда .
29 «Электрическое поле» в титрах не указан Дон Баттон, Джек Арнольд 29
Майкл Фарадей дал науке образ электрического поля.
30 « Емкость и потенциал » в титрах не указан Грэм Берри, Джек Арнольд 30
Основы конденсатора с историческим акцентом на Бенджамина Франклина .
31 « Напряжение , энергия и сила» Марк Ротшильд Дональд Баттон 31
Содействие пониманию того, как электрические заряды оказывают силы и совершают работу.
32 «Электрическая батарея» в титрах не указан Джудит Р. Гудштейн 32
Благодаря Алессандро Вольта изобретению электрической батареи , мы можем иметь постоянный электрический ток .
33 «Электрические цепи» Марк Ротшильд Дональд Баттон 33
«Основы» того, как электрические схемы стали практичными, с участием Уитстона , Кирхгофа и Ома .
34 "Магнетизм" в титрах не указан Дональд Баттон, Джек Арнольд 34
Уильям Гилберт обнаружил, что Земля сама по себе является магнитом , и это открытие основано на современной науке.
35 «Магнитное поле» Марк Ротшильд Джек Арнольд 35
Электрические токи создают магнитные поля и находятся под их влиянием в соответствии с законами Био-Савара и Ампера .
36 « Векторные поля и гидродинамика » Роберт Латтанцио Дональд Баттон, Джек Арнольд 36
Некоторые концепции применимы вообще ко всем векторным полям и полезны как в электромагнетизме, так и при изучении потока жидкости.
37 «Электромагнитная индукция» в титрах не указан Джек Арнольд 37
Изменяющееся магнитное поле создает электрический ток: электромагнитную индукцию , продемонстрированную Фарадеем в 1831 году.
38 « Переменные токи » Марк Ротшильд Джек Арнольд 38
Чтобы сделать возможным распределение электроэнергии на большие расстояния, применяют трансформаторы для изменения напряжения переменного тока .
39 « Уравнения Максвелла ». Марк Ротшильд Джек Арнольд 39
Найдя недостающую концептуальную часть в математике электричества и магнетизма, Максвелл обнаруживает, что свет — это электромагнитная волна .
40 " Оптика " Роберт Латтанцио Джек Арнольд, Дэвид Гудштейн 40
Понимание света как волны имеет смысл отражения , преломления и дифракции .
41 « Эксперимент Майкельсона-Морли » в титрах не указан Для Бэйна 41
Если свет — это волна, то что такое волна? Путем тщательных и точных измерений Майкельсон и Морли пытались обнаружить движение Земли через эту среду, « светоносный эфир », и ничего не нашли.
42 « Преобразование Лоренца ». в титрах не указан Дон Баттон 42
Эйнштейн понял, что если скорость света должна быть одинаковой для всех наблюдателей, то расстояния в пространстве и продолжительность прошедшего времени должны быть относительными.
43 «Скорость и время» в титрах не указан Джек Арнольд, Ричард Белликофф 43
Эйнштейн пришел к преобразованию Лоренца на основе более глубокого концептуального понимания, создав теорию, полную неожиданностей, такую ​​​​как парадокс близнецов .
44 «Энергия, импульс и масса» в титрах не указан Джек Арнольд 44
Закон сохранения импульса по-прежнему применим в специальной теории относительности, но с новыми последствиями.
45 «Температура и газовый закон » в титрах не указан Джек Арнольд 45
Изучение термодинамики начинается с газов.
46 «Двигатель природы» Марк Ротшильд Грэм Берри, Дэвид Гудштейн 46
Знакомство с двигателем Карно — идеализированной машиной для преобразования тепловой энергии в механическую работу.
47 "Энтропия" в титрах не указан Дэвид Гудштейн, Джек Арнольд 47
Дальнейшие исследования двигателей Карно приводят к понятию энтропии .
48 «Низкие температуры» в титрах не указан Джудит Р. Гудштейн 48
Фарадей превращает газообразный хлор в жидкость, начиная погоню за все более низкими температурами , кульминацией которой является сжижение гелия .
49 "Атом" в титрах не указан Дэвид Гудштейн, Джек Арнольд 49
Древние греки ввели представление о том, что материя состоит из атомов . В начале 20 века спектральные линии и открытие атомного ядра заставили развить новые идеи.
50 «Частицы и волны» в титрах не указан Дональд Баттон 50
Было обнаружено, что свет, который раньше считался волной, в некоторых обстоятельствах действовал как поток частиц. Эта загадка привела к квантовой механике .
51 «Атомы в кварки» в титрах не указан Дональд Баттон 51
Понимание волновых функций , которые можно приписать электрону в атоме водорода, проливает свет на форму периодической таблицы элементов .
52 «Квантово-механическая вселенная» в титрах не указан Дэвид Гудштейн 52
Обзор сериала.

Ссылки [ править ]

  1. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Наша история» . Интелеком Обучение . Проверено 22 июня 2017 г.
  2. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м Гудштейн, Дэвид Л.; Оленик, Ричард П. (1 сентября 1988 г.). «Создание механической вселенной » . Американский журнал физики . 56 (9): 779–785. Бибкод : 1988AmJPh..56..779G . дои : 10.1119/1.15485 . ISSN   0002-9505 .
  3. ^ Рюфф, Сильви Дж. (август 1992 г.). «Картинки, позеры и позеры» . ACM SIGGRAPH Компьютерная графика . 26 (3): 202–204. дои : 10.1145/142413.142429 . ISSN   0097-8930 . S2CID   36575875 .
  4. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Блинн, Джим (1991). «Создание Механической Вселенной » (PDF) . В Эллисе, Стивен Р.; Кайзер, Мэри К.; Грюнвальд, Артур К. (ред.). Графическая коммуникация в виртуальной и реальной средах . Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0-7484-0008-9 .
  5. ^ «Серия основателей: легенда индустрии Джим Блинн» . fxguide . 24 июля 2012 г. Проверено 28 июля 2017 г.
  6. ^ «Телешоу о новаторской физике «Механическая вселенная» теперь на YouTube: 52 полных эпизода из Калифорнийского технологического института» . Открытая культура . Проверено 21 июня 2017 г.
  7. ^ Брукс, Мид (2014). «Видеозадания PHYS-1402» . Коллин Колледж . Проверено 2 сентября 2017 г.
    Товар, Энтони А. (2013). «PHYS 223 Общая физика, Лабораторное занятие № 1: Статическое электричество» (PDF) . Университет Восточного Орегона . Проверено 2 сентября 2017 г.
  8. ^ Генрих, Виктор Э. (январь 2018 г.). «Мотивация ненаучных специальностей: технология электромагнитных волн» . Учитель физики . 56 (1): 29–31. Бибкод : 2018PhTea..56...29H . дои : 10.1119/1.5018686 . ISSN   0031-921X .
  9. ^ Мунган, Карл Э. (25 февраля 2005 г.). «Еще один комментарий к теме «Эксцентриситет как вектор» » . Европейский журнал физики . 26 (2): L7–L9. дои : 10.1088/0143-0807/26/2/l01 . ISSN   0143-0807 . S2CID   121740340 .
  10. ^ Ванг, Кен (30 сентября 1983 г.). «Механическая съемка» (PDF) . Калифорнийский технологический институт . Проверено 23 июня 2017 г.
  11. ^ «Физика в метро» (PDF) . Инженерия и наука . Ноябрь 1983 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  12. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Оленик, Ричард П. (2 декабря 2016 г.). «Разработка видеокассет для курсов физики в средней школе: Механическая вселенная и за ее пределами». Журнал систем образовательных технологий . 17 (1): 33–46. doi : 10.2190/wm1g-31mg-n9ha-yp38 . S2CID   61148495 .
  13. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Механическая вселенная: Калифорнийский технологический институт разрабатывает курс физики для образовательного телевидения» (PDF) . Новости Калифорнийского технологического института . Том. 16, нет. 7. Декабрь 1982 года . Проверено 23 июня 2017 г.
  14. ^ Гладстон, Дэниел (1982). «Физики из Калифорнийского технологического института и Небраски проводят курсы для колледжей по телевидению». Физика сегодня . 35 (12): 56. Бибкод : 1982ФТ....35л..56Г . дои : 10.1063/1.2914889 .
  15. ^ Шоу, Сидней (5 января 1984 г.). «Новый директор Анненбергской корпорации общественного вещания...». Архив UPI: Washington News . Юнайтед Пресс Интернешнл.
  16. ^ Альберс, Дональд Дж.; Апостол, Том (1997). «Интервью с Томом Апостолом». Математический журнал колледжа . 28 (4): 250–270. дои : 10.2307/2687147 . JSTOR   2687147 .
  17. ^ Роллинз, Билл (7 октября 1993 г.). «Анимированная компьютерная графика открывает новый взгляд на математическое образование» . Лос-Анджелес Таймс . ISSN   0458-3035 . Проверено 22 июня 2017 г.
  18. ^ См., например, проект «Математика»! серия «Синусы и косинусы, часть 1», 25:05 и последующие . (Проверено 28 января 2018 г.)
  19. ^ «Школы подали в суд на Каролко из-за «Вспомнить» ». Ежедневное разнообразие . 3 сентября 1992 г. с. 12.
  20. ^ Соломон, Чарльз (9 января 1987 г.). «Компьютерная анимация и физика: объяснение Вселенной с помощью мультфильмов» . Лос-Анджелес Таймс . ISSN   0458-3035 . Проверено 12 января 2018 г.
  21. ^ Хольцман, Роберт Э. (1 июля 1986 г.). «Атомы в астрономии: компьютерная графика в Лаборатории реактивного движения». Визуальный компьютер . 2 (3): 159–163. дои : 10.1007/BF01900326 . ISSN   0178-2789 . S2CID   2265857 .
  22. ^ Эллис, СР (1991). «Природа и происхождение виртуальных сред: библиографический очерк». Вычислительные системы в технике . 2 (4): 321–347. Бибкод : 1991ComSE...2..321E . дои : 10.1016/0956-0521(91)90001-л .
  23. ^ Карлсон, Уэйн Э. (20 июня 2017 г.). «4.6 Лаборатория реактивного движения и Национальный исследовательский совет Канады | Компьютерная графика и компьютерная анимация: ретроспективный обзор» . Университет штата Огайо . Проверено 12 января 2018 г.
  24. ^ Блинн, Джим (1996). Уголок Джима Блинна: ​​путешествие по графическому конвейеру . Морган Кауфманн. п. 44. ИСБН  9781558603875 .
  25. ^ Сладкий, Уильям (1984). «Фонды присуждают новые гранты на научно-видеопродукцию» . Физика сегодня . 37 (9): 72–73. Бибкод : 1984ФТ....37Р..72С . дои : 10.1063/1.2916409 .
  26. ^ Грэм, Гиббс; Алан, Дженкинс (18 марта 2014 г.). Преподавание больших классов в системе высшего образования: как сохранить качество при сокращении ресурсов . Рутледж. ISBN  9781135350420 .
  27. ^ «Механическая Вселенная» . Калифорнийский технологический институт . Проверено 22 мая 2010 г.
  28. ^ «Фонд Анненберга | О фонде | Богатая история предоставления грантов» . 09.01.2010. Архивировано из оригинала 9 января 2010 г. Проверено 22 июня 2017 г. {{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
  29. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Гудштейн, Дэвид (1 сентября 1992 г.). «Пробел в научной грамотности: лекция Карплюса». Журнал научного образования и технологий . 1 (3): 149–155. Бибкод : 1992JSEdT...1..149G . дои : 10.1007/BF00701360 . ISSN   1059-0145 . S2CID   144378932 .
  30. ^ «Телевизионный курс физики Калифорнийского технологического института начнет выходить в эфир в этом месяце» . Физика сегодня . 38 (9): 71. 1985. Бибкод : 1985PhT....38S..71. . дои : 10.1063/1.2814699 .
  31. ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Киркпатрик, Ларри Д .; Уилер, Джеральд Ф. (1988). «Телекурс Механической Вселенной». Физика сегодня . 41 (8): 74. Бибкод : 1988ФТ....41х..74К . дои : 10.1063/1.2811531 .
  32. ^ Оленик, Ричард П.; Апостол, Том М.; Гудштейн, Дэвид Л.; Аронс, AB (1 сентября 1986 г.). «Механическая Вселенная: Введение в механику и тепло». Американский журнал физики . 54 (9): 857–862. Бибкод : 1986AmJPh..54..857O . дои : 10.1119/1.14420 . ISSN   0002-9505 .
  33. ^ Миллер, Джей К. (1989). «Обзор Механической Вселенной... и за ее пределами. Вводный курс физики на основе видео» . Образовательные технологии . 29 (4): 57–59. ISSN   0013-1962 . JSTOR   44426437 .
  34. ^ «Больше, чем обещание» . Лос-Анджелес Таймс . 27 марта 1986 г. п. 4. ПроКвест   292281044 . Проверено 29 июня 2022 г.
  35. ^ Ткач, Джон Р. (1987). «Вечная проблема для родителей: чем заняться одарённому ребенку этим летом II». Журнал «Одаренный ребенок сегодня» . 10 (3): 6–8. дои : 10.1177/107621758701000302 . S2CID   140378690 .
  36. ^ Хейк, Р.Р. (1 октября 1987 г.). «Содействие студенческому переходу в ньютоновский мир». Американский журнал физики . 55 (10): 878–884. Бибкод : 1987AmJPh..55..878H . дои : 10.1119/1.14945 . ISSN   0002-9505 .
  37. ^ Тобиас, Шейла; Хейк, Р.Р. (1 сентября 1988 г.). «Профессора как студенты-физики: чему они могут нас научить?». Американский журнал физики . 56 (9): 786–794. Бибкод : 1988AmJPh..56..786T . дои : 10.1119/1.15486 . ISSN   0002-9505 .
  38. ^ Хейк, Ричард (27 декабря 2011 г.). «Помогаем студентам мыслить как ученые в лабораториях, способствующих сократовскому диалогу» (PDF) . Учитель физики . 50 (1): 48–52. Бибкод : 2012PhTea..50...48H . дои : 10.1119/1.3670087 . ISSN   0031-921X .
  39. ^ Линн, Марсия К. (1 ноября 1996 г.). «Познание и дистанционное обучение» . Журнал Американского общества информатики . 47 (11): 826–842. doi : 10.1002/(sici)1097-4571(199611)47:11<826::aid-asi6>3.3.co;2-n . ISSN   1097-4571 .
  40. ^ Дэвис, Эдвард Б. (1993). «Рецензия на «Механическую Вселенную»; «Механическая Вселенная и за ее пределами» ». Исида . 84 (4): 755–756. дои : 10.1086/356641 . JSTOR   235109 .
  41. ^ Леглейтер, Эрл (23 февраля 2005 г.). «Советы зарубежного учителя физики». Учитель физики . 43 (3): 188–189. Бибкод : 2005PhTea..43..188L . дои : 10.1119/1.1869440 . ISSN   0031-921X .
  42. ^ МакИсаак, Дэн (9 ноября 2004 г.). «Веб-ресурсы для преподавания вращательного движения и теплофизики: механическая вселенная». Учитель физики . 42 (9): 560. Бибкод : 2004PhTea..42Q.560M . дои : 10.1119/1.1828735 . ISSN   0031-921X .
  43. ^ Аллен, Ретт (11 мая 2017 г.). «Традиционная лекция мертва. Я бы знал — я профессор» . Проводной . Проверено 28 июля 2017 г.
  44. ^ «Международный конкурс образовательных медиа JAPAN PRIZE» . www.nhk.or.jp. ​Проверено 22 июня 2017 г.
  45. ^ «Механическая вселенная — просмотры, обзоры и награды» . www.learner.org . Проверено 26 июля 2017 г.
  46. ^ « Механическая Вселенная» получила две награды» (PDF) . Новости Калифорнийского технологического института . Февраль 1986 года . Проверено 30 июля 2017 г.
  47. ^ Эдж, Рональд Д. (17 февраля 1999 г.). «Американская ассоциация учителей физики, медалист Эрстеда 1999 года: Дэвид Гудштейн». Американский журнал физики . 67 (3): 182. Бибкод : 1999AmJPh..67..182E . дои : 10.1119/1.19223 . ISSN   0002-9505 .
  48. ^ «Джеймс Ф. Блинн: аниматор компьютерной графики» . Фонд Макартуров . Проверено 12 января 2018 г.
  49. ^ «Премия Стивена А. Кунса 1999 года: Джеймс Ф. Блинн» . СИГРАФ ACM . 04.01.2015 . Проверено 12 января 2018 г.
  50. ^ Биллах, К. Юсуф; Сканлан, Роберт Х. (1 февраля 1991 г.). «Резонанс, разрушение моста Такома-Нарроуз и учебники физики для студентов» (PDF) . Американский журнал физики . 59 (2): 118–124. Бибкод : 1991AmJPh..59..118B . дои : 10.1119/1.16590 . ISSN   0002-9505 .
  51. ^ Олсон, Дональд В.; Вольф, Стивен Ф.; Хук, Джозеф М. (31 октября 2015 г.). «Обрушение моста через пролив Такома» . Физика сегодня . 68 (11): 64–65. Бибкод : 2015ФТ....68к..64О . дои : 10.1063/PT.3.2991 . ISSN   0031-9228 .
  52. ^ "Введение". Механическая Вселенная . 1 сезон. 1 серия. PBS .
  53. ^ «Ресурс: Механическая Вселенная... и за ее пределами» . Анненберг Медиа. 2009 . Проверено 28 мая 2010 г.
  54. ^ «Квантово-механическая вселенная» (серия 52), 25:37 и далее.
  55. ^ МакИсаак, Дэн (январь 2017 г.). « Серия «Механическая вселенная и за ее пределами» теперь доступна в свободном доступе на YouTube». Учитель физики . 55 (2): 126. Бибкод : 2017PhTea..55T.126. . дои : 10.1119/1.4974137 .
  56. ^ Роджерс, Джон; Рафф, Вилли (1979). «Гармония мира Кеплера: понимание для слуха» . Американский учёный . 67 (3): 286–292. Бибкод : 1979AmSci..67..286R . ISSN   0003-0996 . JSTOR   27849220 .

Сопутствующие учебники [ править ]

  • Р.П. Оленик, Т.М. Апостол и Д.Л. Гудштейн (1986). Механическая вселенная: введение в механику и тепло (издательство Кембриджского университета). ISBN   0-521-30429-6
  • Р.П. Оленик, Т.М. Апостол и Д.Л. Гудштейн (1986). За пределами механической вселенной: от электричества к современной физике (издательство Кембриджского университета). ISBN   0-521-30430-X

Внешние ссылки [ править ]

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=The_Mechanical_Universe&oldid=1173963607"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: aea93e34fffd0166d9119403464f4da0__1693907460
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/ae/a0/aea93e34fffd0166d9119403464f4da0.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
The Mechanical Universe - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)