Esitada füüsika põhimõisted ja -seadused ajaloolises ja kultuurilises kontekstis. Käsitletavad teemad on liikumine, energia, entroopia, elektromagnetism, relatiivsusteooria, kvantnähtused ja elementaarosakesed.

To present fundamental notions and laws of physics in the historical and cultural context. The topics are motion, energy, entropy, electromagnetism, relativity, quantum phenomena and fundamental particles.

Üliõpilane teab füüsika põhimõisteteid ja on omandanud oskused ülesandeid loogiliselt analüüsida ja lahendada.
Üliõpilane oskab leida seoseid eri valdkondadesse ja ajastutesse kuuluvate nähtuste vahel.
Üliõpilasel on ettekujutus teaduslikust, filosoofilisest ja esteetilisest maailmapildist.

The student has acquired basics of physics and is able to logically analyse and solve problems.
The student is able to find relations between phenomena of different spheres of human activities and different ages.
The student gets notion of scientific, philosophic and poetic world-views.

Taevakehade liikumine, kalender ja astroloogia. Teadus ja ebateadus. Antiikaeg. Eratosthenese meetod Maa ümbermõõdu määramiseks. Renessanss. Galilei. Liikumise kiirus ja kiirendus. Liikumishulk. Jõud. Newtoni seadused. Gravitatsiooniseadus ja planeetide orbiidid. Energia, töö ja võimsus. Reduktsionistlik ja holistlik maailmakäsitlus. Elekter ja magnetism. Faraday, Oersted, Maxwell. XIX sajandi tehnoloogia. Lained. Interferents. Youngi katse ja Newtoni prisma – kaks kümnest kauneimast füüsikaeksperimendist. Termodünaamika seadused. Aja suund. Entroopia mõiste ja seos informaatikaga. Maxwelli deemon. Michelsoni katse ja kiiruste klassikaline liitmine. Einstein, erirelatiivsusteooria sünd. Tuumaenergia. Termotuumasüntees ja ITER. Üldrelatiivsuse elemendid. Aegruumi kõverus. Paisuv universum. Mustad augud, suur pauk ja aja algus. Varjatud aine. Plancki kvanthüpotees. Einstein ja fotoefekt. Rutherford. Aatom, elektron, tuum. Füüsika kuldajastu. Bohri aatomimudel. De Broglie hüpotees. Schrödingeri võrrand. Heisenbergi määramatuse printsiip. Lainefunktsiooni statistiline tõlgendus. Superpositsiooniprintsiip kui kvantarvutamise alus. Schrödingeri kass. XX sajandi sünergia: mikro- ja megamaailm ning heitlevad kunstivoolud. Elementaarosakesed ja standardmudel. LHC – suur hadronite põrguti. Kvantmehaanika paradoksid. Klassikalise ja kvantmaailma vahekord. Stephen Hawkingi positivistlik filosoofia. Universaalkonstandid ja antroopsusprintsiip. Milline oleks meie maailm, kui universaalkonstandid oleksid teistsugused?

Motion of celestial bodies, calendar and astrology. Science and pseudoscience. Antiquity. The method of Eratosthenes to estimate the circumference of the Earth. Renaissance. Galilei. Velocity and acceleration. Momentum. Force. Newton’s laws. The law of gravitation and orbits of the planets. Energy, work and power. Reductionism and holism. Electricity and magnetism. Faraday, Oersted, Maxwell. The technology of the XIX century. Waves. Interference. The Young’s experiment and Newton’s prism – two of the ten most beautiful experiments of physics. The laws of thermodynamics. Direction of time. Entropy in physics and informatics. Maxwell’s demon. Michelson’s experiment and classical addition of speeds. Einstein, the birth of special relativity. Nuclear energy. Nuclear fusion and ITER. Elements of general relativity. Curvature of the space. Expanding universe. Black holes, big bang and the beginning of time. Dark matter. Planck’s quantum hypothesis. Einstein and photoelectric effect. Rutherford. Atom, electron, nucleus. The golden age of physics. Bohr’s atom. The hypothesis of de Broglie. Schrödinger’s equation. Heisenberg’s uncertainty principle. Statistical interpretation of the wave function. Superposition principle as the basis of quantum computing. Schrödinger’s cat. The synergy of the XX century: micro- and mega-world and confusion in art. Fundamental particles and standard model. LHC – Large Hadron Collider. The paradoxes of quantum mechanics. Classical and quantum world. The positivist philosophy of Stephen Hawking. Universal constants and anthropic principle. How would our world look like if the universal constants were different?

Kaks semestrisisest testi

Two classroom tests

Loengumaterjalid tuleb läbi töötada järgnevaks harjutustunniks, et võimaldada ülesannete lahendamist.

The material presented at the lectures should be acquired to be prepared for solving problems

Robert H. March. Füüsika võlu.Tartu, Ilmamaa, 2000
Robert H. March. Physics for Poets. 5th edition. McGraw-Hill, 2003
Stephen Hawking. Universum pähklikoores. Tallinn, Eesti Entsüklopeediakirjastus, 2002
Stephen Hawking. Minu lühiajalugu Tallinn, Tänapäev, 2014

-