Механическая Вселенная - The Mechanical Universe

Механическая Вселенная
ЖанрОбразовательные
СделаноДэвид Гудштейн
В главных роляхДэвид Гудштейн
ПередалАарон Флетчер, Салли Битти
Композитор музыкальной темыШэрон Смит, Херб Джиммерсон
Страна происхождения Соединенные Штаты
Оригинал язык (и)английский
Нет. сезонов1
Нет. эпизодов52
Производство
Исполнительный производитель (и)Салли Бити
Производитель (и)Питер Буффа
Место производства (а)Пасадена, Калифорния
Настройка камерыПэт Аллен
Продолжительность30 минут
Релиз
Исходная сетьPBS
Формат изображенияNTSC
Оригинальный выпуск1985 (1985) –
1986 (1986)
Хронология
Связанные шоуПроектная математика!
внешняя ссылка
Интернет сайт

Механическая вселенная ... и за ее пределами это телекурс из 52 частей, снятый на Калифорнийский технологический институт, который знакомит с физикой университетского уровня и охватывает темы из Коперник к квантовая механика. Серия 1985-86 была произведена Caltech и INTELECOM, некоммерческим консорциумом Калифорнии. общественные колледжи теперь известен как Интелеком Обучение,[1] при финансовой поддержке Анненберг / CPB.[2]

Обзор

В видеороликах, снятых с 1982 года, широко используются исторические драматизации и наглядные пособия для объяснения концепций физики. Последние были в то время самыми современными и включали почти восемь часов занятий. компьютерная анимация сделано компьютерная графика пионер Джим Блинн.[3][4] Каждый выпуск открывается и закрывается сегментами книжной обложки, в которых профессор Калифорнийского технологического института Дэвид Гудштейн, выступая в лекционном зале, дает объяснения, «которые совершенно невозможно вложить в уста нашего приветливого безликого рассказчика».[2] Спустя более четверти века серию по-прежнему часто используют в качестве вспомогательного учебного пособия, поскольку в ней четко объясняются такие фундаментальные концепции, как специальная теория относительности.[5][6]

Сегменты подставки для книг с участием Гудстайна представляли собой специально поставленные версии настоящих лекций по физике для первокурсников из курсов Физики 1a и 1b Калтеха. Организация и выбор тем, на которые следует обратить внимание в телешоу, отражают недавний пересмотр вводной учебной программы по физике Калифорнийского технологического института, первый полный пересмотр после той, которая была представлена Лекции Фейнмана по физике почти два десятилетия назад. В то время как Фейнман обычно искал современные примеры тем, более поздний пересмотр учебной программы привел к более исторической направленности:

По сути, предыдущий курс Фейнмана стремился сделать физику увлекательной, связав каждый предмет, где это возможно, с современными научными проблемами. Новый курс взял противоположный курс, пытаясь воссоздать историческое волнение первоначального открытия. Например, классическая механика - заведомо сложный и скучный предмет для студентов - рассматривается как открытие «нашего места во Вселенной». Соответственно, небесная механика является основой предмета, и его кульминация Ньютон решение Проблема Кеплера.[2]

Детали производства

Помещение, показанное в сегментах подставки для книг, - это лекционный зал Моста в Калтехе. Многие статисты были учениками других школ, а передние ряды лекционного зала были намеренно заполнены большим количеством женщин, чем обычно можно было бы увидеть на лекциях в Калтехе.[7] Команда телепродюсеров добавила в лекционный зал фальшивые деревянные панели, чтобы он больше напоминал то, что видели в шоу. Бумажная погоня. Позже физический факультет Калифорнийского технологического института был достаточно впечатлен результатом постоянной установки панелей.[2] Многие места в лекционном зале пришлось убрать, чтобы освободить место для трек камеры и студийное освещение. Чтобы скрыть это, позже были сняты дополнительные кадры реакции всего лекционного зала, так что иллюзия целой аудитории могла быть создана в редактирование. На большей части видеозаписи самого Гудштейна присутствовало только два ряда студентов.[8]

Многие другие видеофрагменты были сняты на месте, например, в Linde промышленный завод, производивший жидкий воздух. Исторические сцены часто делались общими, чтобы облегчить их повторное использование в нескольких эпизодах: «Молодой Ньютон гуляет по яблоневому саду, старый Ньютон раздраженно отказывается от чашки чая от слуги и так далее».[2] Кадры с исторической реконструкцией Иоганн Кеплер был куплен у Карл Саган телесериал 1980 года Космос: личное путешествие.[9]

Изначально планировалось, что сериал будет состоять из 26 серий.[10][11] Позже это было увеличено до 60 эпизодов, а затем их количество сократилось до 52 из соображений бюджета и графика производства.[2][12]

Шоу было задумано, чтобы не требовать предыдущего опыта работы с исчисление. Вместо этого основы дифференциал и интегральное исчисление обоих будут учить в самом начале самого сериала.[10] Математик Калифорнийского технологического института Том М. Апостол присоединился к Механическая Вселенная производственный персонал, чтобы гарантировать, что серия не ставит под угрозу качество представленных математических расчетов. Впервые увидев пример компьютерной анимации Блинна, Апостол убедился, что эта серия может оживить математику «так, как это невозможно сделать в учебнике или на классной доске».[13] Когда тестовые показы гуманитарные науки студенты показали, что их самая большая трудность в изучении математического анализа была слабым опытом в тригонометрия, Апостол написал букварь на эту тему, который будет распространяться вместе с телекурсом.[2] Посоветовав производство Механическая ВселеннаяАпостол решил, что подобная серия, ориентированная на математику средней школы, будет полезна.[14] Это стало более поздней серией Caltech Проектная математика!, в котором также использовалась компьютерная анимация Блинна. Некоторые из анимаций Блинна для Механическая Вселенная были повторно использованы в новой серии, чтобы проиллюстрировать приложения алгебры, геометрии и тригонометрии.[15]

Научно-фантастический боевик 1990 года Вспомнить все использованные части Механическая Вселенная эпизод в названии сцены, где главный герой (Дуглас Куэйд, которого играет Арнольд Шварцнеггер ) предлагается виртуальный отдых в регионах вокруг Солнечная система. Анимация использовалась без лицензии, и, следовательно, Caltech и Intelecom подали в суд. Каролко Фотографии за $ 3 миллиона.[16]

Чтобы представить подробный вывод математических уравнений, в шоу использовалась техника, которую его создатели назвали «алгебраический балет».[3] Компьютерная анимация представляла вывод с пошаговой детализацией, но быстро и с легкими прихотями, например, с отменой алгебраических терминов. Монти Пайтон -эмоциональная топающая нога или рука Бога из Микеланджело с Сотворение Адама. Блинн чувствовал, что Космос воспринял себя «слишком серьезно», поэтому он стремился включить больше юмора в Механическая Вселенная анимации.[17] Цель заключалась в том, чтобы не загромождать "мозги зрителей". 60-тактный гул ", не жертвуя строгостью; создатели хотели, чтобы студенты могли изучить общую суть каждого производного от анимации, а затем изучить детали, используя прилагаемый учебник.[2] Компьютерная анимация также использовалась для изображения идеализации физических систем, таких как смоделированные бильярдные шары иллюстрирующие законы движения Ньютона. (Блинн ранее использовал то же программное обеспечение для визуализации взаимодействия ДНК и ДНК-полимераза за Космос.[18]) Один из комментаторов счел эти анимации «особенно полезными для предоставления учащимся субъективного понимания динамических трехмерных явлений, таких как магнитные поля ".[19]

Создание компьютерной графики, необходимой для визуализации концепций физики, побудило Блинна изобрести новые методы моделирования облаков, а также виртуальные «объекты-пятна», известные как метаболы.[20] Блинн использовал координаты вершины правильные икосаэдры и додекаэдр определить размещение электрическое поле линии, расходящиеся от точечных зарядов.[21]

Большую часть повествования озвучил актер Аарон Флетчер, который также сыграл Галилео Галилей в исторических сегментах. Некоторые части, такие как объяснения конкретных технических деталей, были рассказаны Салли Бити, ведущей шоу. исполнительный продюсер.[2]

Более короткие версии Механическая Вселенная эпизоды продолжительностью от 10 до 20 минут были созданы для использования в вузы. Эта адаптация, консультантами которой были десятки учителей и администраторов средней школы, была поддержана грантом в размере 650 000 долларов США. Национальный фонд науки.[22] Эти видеоролики распространялись вместе с дополнительными письменными материалами для учителей и предназначались для использования вместе с существующими учебниками.[9] Йоркширское телевидение позже выпустил версию, переупакованную для британской аудитории, которая вышла в апреле 1991 года.[23]

Финансирование

Анненберг / CPB обеспечил финансирование производства Механическая Вселенная.[24] Шоу было одним из первых двенадцати проектов, финансируемых за счет первоначального обещания в размере 90 миллионов долларов, которое Фонд Анненберга дал Корпорации общественного вещания в начале 1980-х годов.[1][2][25] Общая стоимость проекта составила около 10 миллионов долларов.[26]

Критический прием

Первые ответы

PBS и Канал обучения начал трансляцию Механическая Вселенная в сентябре 1985 г.[27] Осенью 1986 года примерно 100 станций PBS передавали Механическая Вселенная, и к осени 1987 года более 600 высших учебных заведений приобрели серию или лицензировали ее для использования.[2] В 1992 году Гудстейн отметил, что сериал транслировался через PBS более чем 100 станциями, «обычно в особые часы, когда невинные люди вряд ли случайно настроились на канал. дифференциальное уравнение в процессе решения ".[26] Он заметил, что подробные данные о количестве зрителей получить трудно, но когда шоу транслировалось в Майами в субботу утром продюсеры смогли получить Рейтинги Nielsen.

Фактически, он занял второе место в своем временном интервале, опередив детские мультфильмы на двух сетевых станциях. Было 18000 верных основных домашних хозяйств в Dade County Только средний возраст зрителей составлял 18 лет, половина из них - женщины. Однако мы редко получаем такую ​​подробную информацию.[26]

Гудштейн и помощник директора проекта Ричард Оленик отметили:

Анекдотическая информация в виде писем и телефонных звонков свидетельствует об очень значительном энтузиазме среди пользователей на всех уровнях, от случайных зрителей до старшеклассников и профессоров исследовательских университетов, но был также ряд резких разочарований, особенно когда Учебное телевидение администраторы попытались использовать TMU как обычный телекурс.[2]

Точно так же обзор 1988 г. Физика сегодня предположил, что программы не будут работать сами по себе как телекурс, но будут работать намного лучше в качестве дополнения к традиционному классу или более стандартному курсу дистанционного обучения, например Открытый университет.[28] Рецензенты также сочли «алгебраический балет» компьютерно-анимированных уравнений слишком быстрым, чтобы следовать ему: «Спустя короткое время человек тоскует по живому профессору, заполняющему доску уравнениями».[28] Точно так же обзор в Американский журнал физики, восхваляя «техническое мастерство фильмов», писал об анимированных манипуляциях с уравнениями: «Поскольку Массачусетский технологический институт студенты говорят, что это все равно, что выпить воды из пожарного шланга ».[29] Значительно более восторженные оценки были даны физиком. Чарльз Х. Холброу, который сказал Оленику: «Эти материалы будут составлять главный визуальный образ физики на десятилетия».[9] Гудштейн и Оленик сообщили, что более молодые зрители, как правило, наслаждались стилем «алгебраического балета» «гораздо больше, чем зрители старшего возраста, которые испытывают дискомфорт из-за алгебраических манипуляций, которым они не могут полностью следовать».[2]

Использование в классе

В 1986 г. Механическая Вселенная использовалась как часть летней программы для одаренные дети, к общему успеху.[30]

Исследование 1987 г. Университет Индианы Блумингтон б / у 14 Механическая Вселенная эпизоды в рамках вводного курса по механике Ньютона, с в целом положительными результатами:

Эти ленты были особенно эффективны при рассмотрении механики Ньютона в исторической перспективе; драматизируя историческое свержение Аристотелевский и средневековые идеи; иллюстрируя разнообразный характер ученых и научных усилий; стимулирование интереса и энтузиазма студентов; и с помощью превосходной анимации, иллюстрирующей временное измерение определенных концепций механики. Сопутствующий текст [...] был помещен в резерв библиотеки для курса, но не получил широкого распространения среди студентов.[31]

Последующее исследование показало, что видеоролики также могут быть полезны для объяснения физики профессорам в других областях. Отрицательные реакции, как правило, были связаны не столько с внутренним воспринимаемым качеством эпизодов, сколько со временем, когда научно-исторический материал отделялся от содержания, рассматриваемого как «критическая инструкция по подготовке к экзамену».[32] Следователь вспоминал,

[Некоторые] ученики, думая, что видеозаписи не будут покрыты тестами, направились к дверям, когда погас свет! Чтобы противостоять этой тенденции, я начал использовать несколько тестовых вопросов, основанных на исторических или литературных деталях, обсуждаемых в видеозаписях. Некоторые ученики возмутились: «Это что, урок поэзии?»[33]

Использование классной комнаты продолжалось в 1990-е годы. Программа образования меньшинств в Калифорнийский университет в Беркли нанятый Механическая Вселенная сегменты эпизода (на LaserDisc ) в рамках групповых обсуждений.[34] В обзоре сериала 1993 года историк науки заявил, что он использовал эпизоды в своих классах в течение нескольких лет, назвав «Три закона Кеплера» и «Эксперимент Майкельсона-Морли» своими личными фаворитами.

Изюминкой фильма Кеплера является сегмент, в котором нам показывают изящную графическую реализацию того, как Кеплер на самом деле понял, что орбиты планет имеют эллиптическую форму, а не круговую. Абсолютная сложность проблемы, с которой он столкнулся, и изящество метода, который он применил для ее решения, совершенно очевидны. Я не могу представить лучшего способа представить это великолепное открытие, которое легко может показаться таким тривиальным.[35]

Колонка 2005 г. в Учитель физики предложенный Механическая Вселенная как подготовительный просмотр для преподавателей, впервые пытающихся преподавать физику.[36] Учитель физики также рекомендовал серию «в качестве обогащения или макияжа для студентов с высокими способностями».[37] Написание для Проводной сайт журнала, Ретт Аллен привел серию в качестве примера видеороликов, которые могут заменить некоторые функции традиционных лекций.[38]

Награды

В 1987 году фильм «Преобразование Лоренца» (серия 42) был удостоен шестнадцатой ежегодной премии. Премия Японии для образовательного телевидения.[39] Другие награды, полученные Механическая Вселенная в том числе Золотая награда 1986 года от Бирмингемского международного кинофестиваля, две награды «Синди» от Международной ассоциации аудиовизуальных коммуникаторов (1987 и 1988), золотая награда (1985) и серебряная награда (1987) от Международного кино и телевидения Фестиваль в Нью-Йорке, Серебряная (1986) и Золотая (1987) награды Национального фестиваля образовательных фильмов и видео и Золотая доска (1985) Чикагского международного кинофестиваля.[40][41]

Гудштейн получил 1999 Медаль Эрстеда за его работу в области физического образования, в том числе Механическая Вселенная.[42] За его вклад в область компьютерной графики, включая анимацию для Космос, Механическая Вселенная и Проектная математика!, Блинн получил Стипендия Макартура в 1991 г., а также в 1999 г. Премия Стивена А. Куна.[43][44]

Изображение обрушения моста через пролив Такома

Основная статья: Такома узкий мост (1940)

Как и многие вводные тексты по физике, Механическая Вселенная цитирует впечатляющий крах 1940 г. Tacoma Narrows Bridge как пример резонанс, используя кадры катастрофы в эпизоде ​​«Резонанс». Однако, как подчеркивается в более поздних экспозициях, катастрофические колебания, разрушившие мост, были вызваны не простым механическим резонансом, а более сложным взаимодействием между мостом и ветрами, проходящими через него, - явление, известное как аэроупругий флаттер. Это явление представляет собой своего рода «самоподдерживающуюся вибрацию», выходящую за рамки режима применимости линейная теория ведомых извне простой гармонический осциллятор.[45][46]

Список серий

В вступительной последовательности, используемой для первых 26 эпизодов, указано название шоу как Механическая Вселенная, тогда как последние 26 серий озаглавлены Механическая Вселенная ... и за ее пределами.[47][48] Причину добавления Гудштейн объясняет в заключительном сегменте лекции заключительного эпизода:

Во время первой научной революции споры по поводу интерпретации человеческого или божественного авторитета были заменены наблюдением, измерением, проверкой гипотез, и все это с мощной помощью количественных математических рассуждений. И результатом всего этого была механическая вселенная, вселенная, которая неумолимо определяла свою судьбу в соответствии с точными, предсказуемыми, механическими законами. Сегодня мы больше не верим в эту вселенную. Если я знаю точное положение какой-либо частицы в какой-то момент времени, я не могу любая идея о том, куда он идет или как быстро. И это не имеет никакого значения, если вы скажете: «Хорошо, ты не знать Куда он идет, но где это В самом деле идете? »Это именно тот вопрос, который с научной точки зрения не имеет смысла. Такова природа мира, в котором мы живем. Это квантово-механическая вселенная.[49]

Сериал можно приобрести в Caltech или транслировать из онлайн-источников видео, включая официальные источники Caltech. YouTube канал.[50] Калтех также разместил на YouTube серию коротких видеороликов, снятых Блинном для демонстрации компьютерной анимации шоу на СИГГРАФ конференции.

Механическая Вселенная

Номер эпизодаЗаголовокРежиссерНаписаноЭпизод через
YouTube
1"Вступление"Питер Ф. БуффаДжек Арнольд1
Краткий обзор материала первых 26 серий.
2"Закон падающих тел"Питер Ф. БуффаПитер Ф. Буффа2
Как ведут себя падающие тела и введение в производная.
3«Деривативы»Марк РотшильдПамела Клейбринк3
Обзор математической операции производная.
4«Инерция»Питер Ф. БуффаАльберт Абрамс4
Как Галилео использовал закон инерции ответить на вопросы о звездах.
5"Векторы"Питер Ф. БуффаДин Ринк5
Векторы имеют не только величину, но и направление.
6«Законы Ньютона»Марк РотшильдРональд Дж. Касден6
Ньютона первый, второй и третий законы.
7«Интеграция»Марк РотшильдСет Хилл и Том М. Апостол7
Интеграция и дифференциация являются обратными друг другу операциями.
8«Яблоко и луна»Питер Ф. БуффаДон Бэйн8
Яблоко падает, и Луна вращается вокруг Земли из-за сила тяжести.
9«Движение по кругу»Марк РотшильдДин Ринк9
Тело в равномерном круговом движении имеет как постоянную скорость, так и постоянную скорость. ускорение.
10«Основные силы»Марк РотшильдДон Бэйн10
Сила тяжести, электромагнетизм, а сильный и слабый ядерные силы.
11«Гравитация, электричество, магнетизм»Питер Ф. БуффаДон Бэйн11
Как электричество и магнетизм относятся к скорость света.
12«Эксперимент Милликена»Марк РотшильдАльберт Абрамс12
Демонстрация Милликена чтобы точно измерить обвинять из электрон.
13"Сохранение энергии"Марк РотшильдСет Хилл13
Энергия не может быть создано или уничтожено, только преобразовано.
14"Потенциальная энергия"Марк РотшильдДон Бэйн14
Стабильные системы находятся на самом низком уровне потенциальная энергия.
15«Сохранение импульса»Питер РобинсонДжек Джордж Арнольд15
Импульс является консервированный когда взаимодействуют два или более тела.
16«Гармоническое движение»Марк РотшильдРональд Дж. Касден16
Нарушение стабильных систем будет производить простые гармонические колебания.
17"Резонанс"Питер Ф. БуффаРональд Дж. Касден17
Резонанс производится, когда частота возмущающей силы приближается к собственной гармонической частоте системы.
18"Волны"Питер Ф. БуффаРональд Дж. Касден18
Волны представляют собой серию возмущений, которые распространяются через твердые тела, жидкости и газы.
19"Угловой момент"Питер Ф. БуффаДжек Джордж Арнольд
И Дэвид Л. Гудштейн		19
Объекты, путешествующие по кругу, имеют угловой момент.
20«Крутящие моменты и гироскопы»Марк РотшильдДжек Джордж Арнольд
И Дэвид Л. Гудштейн		20
А сила воздействие на вращающийся объект может вызвать его прецессия.
21"Три закона Кеплера"Питер Ф. БуффаСет Хилл21
Кеплер обнаружил, что орбиты планет эллипсы.
22"Проблема Кеплера"Питер Ф. БуффаСет Хилл22
Ньютон доказал, что закон гравитации обратных квадратов подразумевает, что небесные тела движутся по орбитам, которые конические секции.
23«Энергия и эксцентриситет»Питер Ф. БуффаСет Хилл23
Сохранение энергии и углового момента помогает определить, как эксцентричный орбита будет.
24«Путешествие в космосе»Питер Ф. БуффаДон Бэйн24
Законы, описывающие планетарное движение привыкли перемещаться в космосе.
25«Кеплер - Эйнштейну»Питер Ф. БуффаДон Бэйн, Дэвид Л. Гудштейн
И Джек Джордж Арнольд		25
Альберт Эйнштейн использовал законы Ньютона и Кеплера для работы над своим теория относительности.
26«Гармония сфер»Питер Ф. БуффаДэвид Л. Гудштейн
И Джек Джордж Арнольд		26
Гармонизирующая музыку с орбитами планет.

Механическая Вселенная ... и за ее пределами

Номер эпизодаЗаголовокРежиссерНаписаноЭпизод через
YouTube
27«За пределами механической вселенной»не указанДжек Арнольд27
Обзор предмета второй половины серии.
28"Статичное электричество "Марк РотшильдДональд Баттон28
Представляем концепцию электрический заряд.
29«Электрическое поле»не указанДон Баттон, Джек Арнольд29
Майкл Фарадей дал науке представление об электрическом поле.
30"Емкость и Потенциал "не указанГрэм Берри, Джек Арнольд30
Основы конденсатора с историческим акцентом на Бенджамин Франклин.
31"Напряжение, Энергия и сила »Марк РотшильдДональд Баттон31
Дальнейшее понимание того, как электрические заряды проявляют силы и работают.
32"Электрическая батарея"не указанДжудит Р. Гудштейн32
Благодаря Алессандро Вольта изобретение электрическая батарея, мы можем иметь устойчивый электрический ток.
33«Электрические схемы»Марк РотшильдДональд Баттон33
"Гайки и болты" того, как электрические схемы стали практичными, включая Уитстон, Кирхгоф и Ом.
34"Магнетизм"не указанДональд Баттон, Джек Арнольд34
Уильям Гилберт обнаружил, что Земля сама по себе магнит, открытие, основанное на современной науке.
35«Магнитное поле»Марк РотшильдДжек Арнольд35
Электрические токи создают и на них влияют: магнитные поля, согласно Био-Савар и Ампер законы.
36"Векторные поля и Гидродинамика "Роберт ЛаттанциоДональд Баттон, Джек Арнольд36
Некоторые концепции применимы ко всем векторным полям и полезны как в электромагнетизме, так и при изучении течения жидкости.
37"Электромагнитная индукция"не указанДжек Арнольд37
Изменяющееся магнитное поле создает электрический ток: электромагнитная индукция, продемонстрированный Фарадеем в 1831 году.
38"Переменные токи "Марк РотшильдДжек Арнольд38
Для того чтобы раздача электроэнергия практичен на больших расстояниях, трансформаторы используются для изменения напряжения переменные токи.
39"Уравнения Максвелла "Марк РотшильдДжек Арнольд39
Найдя недостающий концептуальный элемент в математике электричества и магнетизма, Максвелл обнаруживает, что свет - это электромагнитная волна.
40"Оптика "Роберт ЛаттанциоДжек Арнольд, Дэвид Гудштейн40
Понимание света как волны имеет смысл отражение, преломление, и дифракция.
41"The Эксперимент Майкельсона-Морли "не указанДон Бэйн41
Если свет - это волна, что же колышется? Путем тщательного и точного измерения Майкельсон и Морли попытались обнаружить движение Земли через эту среду, "светоносный эфир ", и ничего не нашел.
42"The Преобразование Лоренца "не указанДон Баттон42
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»не указанДжек Арнольд, Ричард Белликофф43
Эйнштейн пришел к преобразованию Лоренца на основе более глубокого концептуального понимания, создав теорию, полную сюрпризов, таких как парадокс близнецов.
44«Энергия, импульс и масса»не указанДжек Арнольд44
В сохранение импульса все еще применяется в специальной теории относительности, но с новыми выводами.
45"Температура и Закон о газе "не указанДжек Арнольд45
Изучение термодинамики начинается с газов.
46«Двигатель природы»Марк РотшильдГрэм Берри, Дэвид Гудштейн46
Введение в Двигатель Карно, идеализированная машина для преобразования тепловой энергии в механическую работу.
47"Энтропия"не указанДэвид Гудштейн, Джек Арнольд47
Дальнейшее исследование двигателей Карно приводит к концепции энтропия.
48«Низкие температуры»не указанДжудит Р. Гудштейн48
Фарадей делает хлор газ в жидкость, начав преследование все более низкие температуры, завершившейся сжижением гелий.
49"Атом"не указанДэвид Гудштейн, Джек Арнольд49
Древние греки ввели понятие, что материя состоит из атомы. В начале 20 века спектральные линии и открытие атомное ядро заставил развитие новых идей.
50«Частицы и волны»не указанДональд Баттон50
Было обнаружено, что свет, который считался волной, при некоторых обстоятельствах действует как поток частиц. Эта загадка привела к квантовая механика.
51«Атомы в кварки»не указанДональд Баттон51
Понимание волновые функции которые можно отнести к электрон в водород атом освещает форму периодическая таблица элементов.
52«Квантовая механическая Вселенная»не указанДэвид Гудштейн52
Обзор серии.

Рекомендации

  1. ^ а б "Наша история". Интелеком Обучение. Получено 2017-06-22.
  2. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Гудштейн, Дэвид Л .; Оленик, Ричард П. (1988-09-01). "Изготовление Механическая Вселенная". Американский журнал физики. 56 (9): 779–785. Bibcode:1988AmJPh..56..779G. Дои:10.1119/1.15485. ISSN  0002-9505.
  3. ^ а б Блинн, Джим (1991). "Изготовление Механическая Вселенная" (PDF). В Эллисе, Стивен Р .; Кайзер, Мэри К .; Грюнвальд, Артур С. (ред.). Изобразительное общение в виртуальной и реальной среде. Тейлор и Фрэнсис. ISBN  978-0-7484-0008-9.
  4. ^ "Founders Series: легенда индустрии Джим Блинн". fxguide. 2012-07-24. Получено 2017-07-28.
  5. ^ "Новаторское телешоу по физике" Механическая вселенная "теперь на YouTube: 52 полных эпизода из Калифорнийского технологического института". Открытая культура. Получено 2017-06-21.
  6. ^ Брукс, Мид (2014). "Назначения видео PHYS-1402". Коллин Колледж. Получено 2017-09-02.
    Товар, Энтони А. (2013). "PHYS 223 Общая физика, Лабораторная сессия № 1: Статическое электричество" (PDF). Университет Восточного Орегона. Получено 2 сентября 2017.
  7. ^ Уанг, Кен (30 сентября 1983 г.). "Механическая съемка" (PDF). Калифорнийский Технологический. Получено 23 июн 2017.
  8. ^ «Физика на трубе» (PDF). Инженерия и наука. Ноябрь 1983 г.. Получено 23 июн 2017.
  9. ^ а б c Оленик, Ричард П. (02.12.2016). «Разработка видеокассет для школьных курсов физики: механическая вселенная и за ее пределами». Журнал систем образовательных технологий. 17 (1): 33–46. Дои:10.2190 / wm1g-31mg-n9ha-yp38.
  10. ^ а б «Механическая вселенная: Калифорнийский технологический институт разрабатывает курс физики для образовательного телевидения» (PDF). Новости Калифорнийского технологического института. 16 (7). Декабрь 1982 г.. Получено 23 июн 2017.
  11. ^ Гладстон, Дэниел (1982). «Физики Калифорнийского технологического института и Небраски создают курсы телевидения для колледжей». Физика сегодня. 35 (12): 56. Bibcode:1982ФТ .... 35л..56Г. Дои:10.1063/1.2914889.
  12. ^ Шоу, Сидней (5 января 1984 г.). «Новый директор Анненберг-корпорации общественного вещания ...». Архив UPI: Вашингтонские новости. United Press International.
  13. ^ Альберс, Дональд Дж .; Апостол, Том (1997). «Интервью с Томом Апостолом». Математический журнал колледжа. 28 (4): 250–270. Дои:10.2307/2687147. JSTOR  2687147.
  14. ^ Роллинз, Билл (1993-10-07). «Анимированная компьютерная графика открывает новый взгляд на математическое образование». Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 2017-06-22.
  15. ^ См., Например, Проектная математика! серия "Синусы и косинусы, часть 1", 25:05 и последующие. (Проверено 28 января 2018 г.)
  16. ^ "Школы подали в суд на Каролко из-за отзыва'". Ежедневное разнообразие. 3 сентября 1992 г. с. 12.
  17. ^ Соломон, Чарльз (1987-01-09). «Компьютерная анимация и физика: объяснение Вселенной с помощью мультфильмов». Лос-Анджелес Таймс. ISSN  0458-3035. Получено 2018-01-12.
  18. ^ Хольцман, Роберт Э. (1986-07-01). «Атомы в астрономии: компьютерная графика в Лаборатории реактивного движения». Визуальный компьютер. 2 (3): 159–163. Дои:10.1007 / BF01900326. ISSN  0178-2789.
  19. ^ Эллис, С. (1991). «Природа и происхождение виртуальных сред: библиографический очерк». Вычислительные системы в инженерии. 2 (4): 321–347. Bibcode:1991ComSE ... 2..321E. Дои:10.1016 / 0956-0521 (91) 90001-л.
  20. ^ Карлсон, Уэйн Э. (20.06.2017). "4.6 Лаборатория реактивного движения и Национальный исследовательский совет Канады | Компьютерная графика и компьютерная анимация: ретроспективный обзор". Государственный университет Огайо. Получено 2018-01-12.
  21. ^ Блинн, Джим (1996). Уголок Джима Блинна: ​​путешествие по конвейеру графики. Морган Кауфманн. п. 44. ISBN  9781558603875.
  22. ^ Милый, Уильям (1984). «Фонды присуждают новые гранты для видеонаучной продукции». Физика сегодня. 37 (9): 72–73. Bibcode:1984ФТ .... 37Р..72С. Дои:10.1063/1.2916409.
  23. ^ Грэм, Гиббс; Алан, Дженкинс (18 марта 2014 г.). Преподавание больших классов в высшем образовании: как сохранить качество с ограниченными ресурсами. Рутледж. ISBN  9781135350420.
  24. ^ «Механическая Вселенная». Калифорнийский технологический институт. Получено 22 мая 2010.
  25. ^ "Фонд Анненберга | О фонде | Сильная история грантодействия". 2010-01-09. Архивировано 9 января 2010 года.. Получено 2017-06-22.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  26. ^ а б c Гудштейн, Дэвид (1992-09-01). «Разрыв в научной грамотности: лекция Karplus». Журнал естественно-научного образования и технологий. 1 (3): 149–155. Bibcode:1992JSEdT ... 1..149G. Дои:10.1007 / BF00701360. ISSN  1059-0145.
  27. ^ «Телевидение курса физики Калифорнийского технологического института выходит в эфир в этом месяце». Физика сегодня. 38 (9): 71. 1985. Bibcode:1985ФТ .... 38С..71.. Дои:10.1063/1.2814699.
  28. ^ а б Киркпатрик, Ларри Д.; Уиллер, Джеральд Ф. (1988). "Телекурс механической Вселенной". Физика сегодня. 41 (8): 74. Bibcode:1988ФТ .... 41х..74К. Дои:10.1063/1.2811531.
  29. ^ Оленик, Ричард П .; Апостол, Том М .; Гудштейн, Дэвид Л .; Аронс, А. Б. (1986-09-01). «Механическая Вселенная: Введение в механику и тепло». Американский журнал физики. 54 (9): 857–862. Bibcode:1986AmJPh..54..857O. Дои:10.1119/1.14420. ISSN  0002-9505.
  30. ^ Ткач, Джон Р. (1987). «Извечная проблема для родителей: что делать с одаренным ребенком этим летом II». Журнал "Одаренный ребенок сегодня". 10 (3): 6–8. Дои:10.1177/107621758701000302.
  31. ^ Хейк, Р. Р. (1987-10-01). «Продвижение студенческого перехода в ньютоновский мир». Американский журнал физики. 55 (10): 878–884. Bibcode:1987AmJPh..55..878H. Дои:10.1119/1.14945. ISSN  0002-9505.
  32. ^ Тобиас, Шейла; Хейк, Р. Р. (1988-09-01). «Профессора как студенты-физики: чему они могут нас научить?». Американский журнал физики. 56 (9): 786–794. Bibcode:1988AmJPh..56..786T. Дои:10.1119/1.15486. ISSN  0002-9505.
  33. ^ Хейк, Ричард (27 декабря 2011 г.). «Помощь студентам думать, как ученые, в лабораториях, побуждающих к сократическому диалогу» (PDF). Учитель физики. 50 (1): 48–52. Bibcode:2012PhTea..50 ... 48ч. Дои:10.1119/1.3670087. ISSN  0031-921X.
  34. ^ Линн, Марсия К. (1996-11-01). «Познание и дистанционное обучение». Журнал Американского общества информационных наук. 47 (11): 826–842. Дои:10.1002 / (sici) 1097-4571 (199611) 47:11 <826 :: aid-asi6> 3.3.co; 2-n. ISSN  1097-4571.
  35. ^ Дэвис, Эдвард Б. (1993). "Обзор" Механической Вселенной ";" Механической Вселенной и за ее пределами """. Исида. 84 (4): 755–756. Дои:10.1086/356641. JSTOR  235109.
  36. ^ Леглейтер, Эрл (23 февраля 2005). «Совет учителя физики вне поля». Учитель физики. 43 (3): 188–189. Bibcode:2005PhTea..43..188L. Дои:10.1119/1.1869440. ISSN  0031-921X.
  37. ^ МакИсаак, Дэн (2004-11-09). "Интернет-ресурсы для обучения вращательному движению и теплофизике: механическая Вселенная". Учитель физики. 42 (9): 560. Bibcode:2004PhTea..42Q.560M. Дои:10.1119/1.1828735. ISSN  0031-921X.
  38. ^ Аллен, Ретт (11 мая 2017 г.). «Традиционная лекция мертва. Я бы знал - я профессор». Проводной. Получено 28 июля 2017.
  39. ^ "Международный конкурс образовательных СМИ JAPAN PRIZE". www.nhk.or.jp. Получено 2017-06-22.
  40. ^ «Механическая вселенная - обзоры, обзоры и награды». www.learner.org. Получено 2017-07-26.
  41. ^ ""«Механическая вселенная» «получает две награды» (PDF). Новости Калифорнийского технологического института. Февраль 1986 г.. Получено 30 июля 2017.
  42. ^ Эдж, Рональд Д. (1999-02-17). "Американская ассоциация учителей физики, медалист Эрстеда 1999 года: Дэвид Гудстейн". Американский журнал физики. 67 (3): 182. Bibcode:1999AmJPh..67..182E. Дои:10.1119/1.19223. ISSN  0002-9505.
  43. ^ "Джеймс Ф. Блинн: аниматор компьютерной графики". Фонд Макартура. Получено 2018-01-12.
  44. ^ "Премия Стивена А. Куна, 1999: Джеймс Ф. Блинн". ACM SIGGRAPH. 2015-01-04. Получено 2018-01-12.
  45. ^ Биллах, К. Юсуф; Сканлан, Роберт Х. (1991-02-01). «Резонанс, разрушение моста через Такома-Нэрроуз и учебники физики для студентов» (PDF). Американский журнал физики. 59 (2): 118–124. Bibcode:1991AmJPh..59..118B. Дои:10.1119/1.16590. ISSN  0002-9505.
  46. ^ Олсон, Дональд У .; Вольф, Стивен Ф .; Крюк, Джозеф М. (2015-10-31). "Обрушение моста через пролив Такома". Физика сегодня. 68 (11): 64–65. Bibcode:2015ФТ .... 68к..64О. Дои:10.1063 / PT.3.2991. ISSN  0031-9228.
  47. ^ "Вступление". Механическая Вселенная. Сезон 1. Эпизод 1. PBS.
  48. ^ "Ресурс: Механическая Вселенная ... и за ее пределами". Анненберг Медиа. 2009 г.. Получено 28 мая 2010.
  49. ^ «Квантовая механическая вселенная» (серия 52), 25:37 и далее.
  50. ^ МакИсаак, Дэн (январь 2017 г.). ""Серия «Механическая вселенная и за ее пределами» теперь в свободном доступе на YouTube ». Учитель физики. 55 (2): 126. Bibcode:2017PhTea..55T.126.. Дои:10.1119/1.4974137.

Сопутствующие учебники

  • Р.П. Оленик, Т. Апостол, Д. Гудштейн (1986). Механическая вселенная: введение в механику и тепло (Издательство Кембриджского университета). ISBN  0-521-30429-6
  • Р.П. Оленик, Т. Апостол, Д. Гудштейн (1986). За пределами механической Вселенной: от электричества до современной физики (Издательство Кембриджского университета). ISBN  0-521-30430-X

внешняя ссылка