Guia
Mapa
Mòdul 1
Mòdul 2
Mòdul 3
Mòdul 4
Mòdul 5
Mòdul 6
Pràctica 1
Pràctica 2
Pràctica 3
Pràctica 4
Pràctica 5
Pràctica 6
Exercici
   
  L'energia
  Física nuclear, física de partícules, teories d'unificació
   

En aquesta pràctica, se us proposa treballar una mica les tres parts citades visitant diferents webs.

La primera que veureu és la Nobelprize, de la Fundació Nobel.
http://nobelprize.org/physics/laureates

Aquí es pot obtenir informació sobre molts físics i la seva aportació a l'estudi de la física en diversos camps. Permet a l'alumnat conèixer científics el nom dels quals no és Einstein, i la informació continguda en els diversos apartats permet treballar els camps esmentats per a diferents nivells educatius de secundària.

També se us proposa de visitar una pàgina de divulgació sobre Física de partícules del portal del CERN:
http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/keyhole/en/main/Main.html

I, finalment, un bloc titulat Supercordes, sobre el que ja us hem parlat al mòdul 1, pràctica 4:
http://supercordes.blogspot.com/

   
Desenvolupament de la pràctica
   
Pràctica
1. Accés a la pàgina

Si accediu a aquesta adreça, arribareu a la pàgina oficial dels premis Nobel de física mostrats en ordre descendent:
http://nobelprize.org/physics/laureates

   
Pràctica
2. Visita a la pàgina
   
  Com podeu observar, heu entrat a la pàgina inicial dels guanyadors del premi Nobel de física:

 

Premis Nobel de física

Portal dels Nobel

 

 

Començareu per la part de física nuclear. Busqueu un científic guardonat per treballs en aquest camp, com pot ser Enrico Fermi.

Enrico Fermi

Enrico Fermi

Si aneu a la dreta de la pàgina, veureu que es pot accedir a més informació: a la biografia, al discurs pronunciat pel guardonat i a altres recursos (adreces web amb més informació sobre Fermi).

Si aneu als premiats de l’any 1975, hi trobareu tres científics: A. Bohr (fill de N. Bohr), B. R. Motelson i L. J. Rainwater, guardonats per les seves contribucions al desenvolupament d’una teoria sobre el nucli atòmic.

Podríeu buscar moltes coses en aquesta pàgina dels Nobel de física, però esteu treballant l’apartat de nuclear, per tant, us proposem que busqueu els anys i els científics premiats per les seves contribucions en la física nuclear.

Una vegada tingueu el motiu, dediqueu-vos a buscar-ne informació. Per exemple, si li van atorgar el Nobel a Yukawa pels seus estudis sobre la interacció forta, buscareu la informació corresponent al concepte d’interacció forta: què és, on es dóna, quin abast té, què permet explicar...

Pràctica
3. Física de partícules

També podeu treballar aquesta part amb la pàgina dels premis Nobel de física. Si aneu baixant i us atureu a l’any 1984, observareu que hi ha dos premiats: Carlo Rubbia i Simon van der Meer. La pàgina indica el motiu de la concessió del Nobel. En aquest cas, pel treball experimental que va portar al descobriment de les partícules W i Z, responsables de la interacció dèbil.

 

 

Premi Nobel de física 1984

Nobels de física de 1984

 

Aquest any, el premi va ser per a dos físics que treballaven en la física de partícules.

Si aneu a l'any 2004, trobareu dos premiats amb el Nobel per estudis en aquest camp de la física. Concretament, pels treballs teòrics que van fer possible completar el model estàndard.

A la dreta de la pàgina, podeu accedir a informació per al públic i arribareu a la pàgina següent, on trobareu informació relacionada amb aquest premi:

http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2004/public.html

Ara busqueu informació sobre les qüestions següents:

  • Qui va ser el guardonat amb el Nobel pels seus treballs sobre classificació de partícules i el model de quarks?
  • Quin físic ha estat guardonat als anys 90 per inventar detectors de partícules?
  • Quins van ser els guardonats per demostrar l'estructura de doblet dels leptons?
  • Quins científics van ser guardonats l'any 1965 i per què?
  • Quin científic va descobrir el positró?
  • Quin físic va ser el primer a postular les antipartícules?

La web dels Nobel també dóna informació sobre física de partícules. La trobareu en aquesta pàgina sobre l'estructura de la matèria:
http://nobelprize.org/educational_games/physics/matter/estructura de la matèria

Estructura de la matèria

Dins el mateix portal, també podeu trobar informació sobre acceleradors:
http://nobelprize.org/educational_games/physics/accelerators/

En aquesta pàgina, hi ha informació de detectors:
http://nobelprize.org/educational_games/physics/observing/

Ara visitarem una pàgina del CERN de divulgació sobre partícules. L'adreça és la següent:
http://www.physicsmasterclasses.org/exercises/keyhole/en/main/Main.html

Us trobareu amb la pantalla següent:

CERN: Particle Physics

CERN: Particle Physics

En aquesta web, trobareu informació sobre: quins són els constituents bàsics de la matèria, com es classifiquen, com es detecten, com s'interpreten els resultats...

Si mireu la part de l'esquerra, veieu una sèrie d'apartats: teoria, acceleradors, detectors... La part de projectes és un test que podeu fer quan hàgiu visitat la web. Si mireu l'índex, trobareu les persones que l'han desenvolupat: Dr. James Gillies, Dr. Richard Jacobsson i Olaf Lenz, entre d'altres. També teniu un glossari de partícules i un índex on podeu buscar les explicacions sobre raigs còsmics, quarks, Lep...

índex

índex

Si torneu a la pàgina principal, veureu, a la dreta, animacions amb dos ànecs i el mapa de les instal·lacions. Si trieu algun apartat, arribareu a trobar informació relacionada amb cada un d'ells.

   
Pràctica
4. Teories d'unificació

A partir de la segona meitat del segle XX, els físics teòrics van intentar unificar les quatre forces conegudes: gravitatòria, electromagnètica, forta i dèbil.

L'any 1967 es va elaborar la teoria electrodèbil, que unificava la força electromagnètica i la força dèbil. Si tornem al portal dels Nobel, veureu que l'any 1979 van rebre el premi els físics que van elaborar aquest model.


Nobels de Física de 1979

Nobels de f ísica de 1979

 

Posteriorment, al començament dels 80, van sortir les GUT, teories de gran unificació, que ajuntaven la força forta i la força electrodèbil, encara que cap d'aquestes teories és completament satisfactòria.

Darrerament, han aparegut les teories del tot, denominades TOE (Theory Of Everything), que inclouen la gravetat. El principal problema d'aquestes teories és que les forces forta, electromagnètica i dèbil es poden descriure utilitzant la Teoria Quàntica de Camps, mentre que la gravetat està descrita per la teoria de la Relativitat General. Es creu que amb la teoria de cordes es podran unificar les quatre forces.

Hi ha un bloc en català, sobre cordes, supercordes, gravitació, partícules..., creat per Manel Loosveldt. El bloc es titula Supercordes:
http://supercordes.blogspot.com/

Observeu que es poden trobar notícies sobre la comprovació de l'efecte geodètic, la matèria fosca, la supersimetria... Fixeu-vos que, una vegada a la pàgina del bloc, es poden enviar comentaris referents a alguna notícia publicada. Ho podeu fer amb el vostre identificador i contrasenya del Google, si hi esteu donats d'alta, i, si no, de forma anònima. Al mòdul 2 pràctica 4, ja heu treballat els blocs: la seva creació i com fer una sindicació o subscripció.

   
  Programació de l'activitat
   
Programació
  • Requeriments de maquinari i de programari
    Un canó amb connexió a Internet, l'aula d’informàtica amb connexió a Internet, un processador de textos i un traductor. Cada ordinador ha de tenir el Flash Player instal·lat i, en algunes pàgines, el Shockwave.
  • Metodologia
    El professor/a pot utilitzar el canó per fer una demostració de la pàgina Nobel.org. Després, l’alumnat, en grups de 2 o a criteri del professor/a, utilitzarà els ordinadors de l’aula d’informàtica. Elaborarà un guió de la pràctica, que serà diferent per a cada nivell (ESO o batxillerat). Aquest guió pot anar des de trobar els científics corresponents que van rebre el premi Nobel de física per contribuir a l’estudi del nucli atòmic, fins a treballar els conceptes de desintegració radioactiva, fissió, fusió, datacions basades en la desintegració nuclear, sèries radioactives, utilització de la radioactivitat en medicina, perills de la radioactivitat... L’alumnat confeccionarà un dossier amb el processador de textos o prepararà una presentació. En el cas de treballar la física de partícules, es pot tractar la interacció forta, la interacció dèbil, el model de quarks, el model estàndard... En el cas de treballar les teories d'unificació, es pot veure de manera divulgativa les quatre interaccions conegudes, les partícules d'intercanvi, el que són les GUT i les TOE, i descriure els trets característics de les cordes. Dins aquest últim apartat de forces, es pot tractar el Big Bang, els forats negres...
  • Material per a l'alumnat
    En el cas de no guardar les dades al servidor, se’ls subministrarà un disquet.
  • Avaluació
    Es valorarà el treball així com la participació i l'actitud a l’aula.
  • Temporització
    Segons el curs, de 3 a 9 sessions.

 

   
  Informació complementària
   
Informació complementària

Altres enllaços per treballar la física nuclear

 

 

Informació complementària Altres enllaços per treballar la física de partícules, les teories d'unificació i l'Univers
 

 

 
Amunt
   
XTEC Internet i la física i química a secundària