Na univerzitu nemusíte - fyzika

V minulém díle našeho miniseriálu jsme vám přinesli tipy, jak studovat informatiku bez návštěvy univerzity. Dnes se podobným způsobem zaměříme na fyziku a od matematických základů se dostaneme až ke kosmologii a teorii relativity.

Plně distanční studium fyziky v sobě nese celou řadu komplikací. Kromě těch, které jsme naznačovali v předchozím článku o studiu informatiky, jako je například slabší motivace či problémech s komunikaci s cvičícími se zde zapojuje jeden, pro fyziku mimořádně důležitý rozměr, a to je experiment. Ten lze na dálku realizovat jen velice obtížně. Nejde jenom o experimenty demonstrační, které provázejí výuku, ale také o fyzikální praktika. Při vší snaze nelze provádět všechna měření doma nebo virtuálně na počítači. Pro fyziku je velice podstatné si moci experimenty „osahat“.

V tomto kontextu je zřejmé, že při vší snaze o samostudium kompletní vysokoškolský kurz zrealizovat distančně nelze. Proto následující řádky přijměte jako možný zdroj pro doplnění některých obecných vlastností, nebo přehled zajímavých stránek. Komplexní kurz z nich ale neposkládáme.

Matematické disciplíny jsou přinejmenším stejně důležité jako při studiu informatiky. Pokud převezmete všechny studijní materiály, které jsme uváděli v předchozím článku, chybu neuděláte. Zde okruh rozšíříme o několik menších praktických učebnic. Jednak je to Matematika I. a II. od Lenky Přibylové a Roberta Maříka. Jedná se o poměrně kvalitně zpracované řešené příklady mapující oblast základní vysokoškolské matematiky. Učebnice slouží na pochopení postupů při řešení příkladů či na procvičování. Jednotlivá témata jsou zpracovaná formou .pdf a každá následující stránka skrývá krok ve výpočtu. Není tedy vhodná pro tisk, ale pro počítačové využití.

Pro práci fyziků se více než hodí umět provádět matematické výpočty pomocí nějakého software. V současné době se nemalé polaritě těší například Maple, který se jeví jako zajímavý kompromis, mezi snadností použití, výpočetních schopnostech a ceny. Zde zcela určitě bude stát za zmínku učebnice Diferenciální počet funkcí více proměnných s programem Maple od Zuzany Došlé, Romana Plcha a Petra Sojky. Kniha je sice stavěna na poměrně staré verzi V., takže nemapuje všechny funkce a možnosti, ale určitě stojí za nahlédnutí. Od stejného autora (R. Plcha) jsou k dispozici i další učebnice týkající se programu Maple.

Fyzika

Pro studium základní fyzikální disciplíny lze doporučit materiály pocházející z Brněnského VUT UFI FSI- Fyzika základního kurzu I. (hypertextově) a s ní související základní rovnice. Učebnice prochází témata mechaniky, termiky, kmitání, vlnění, optiku a speciální teorii relativity. Učebnice je mimořádně zdařilá i díky provázání skrze hypertextové odkazy, což výrazným způsobem urychluje a usnadňuje práci. Text je zpracován poměrně čtivě, avšak za účasti mimořádně podrobného matematického aparátu. Číst ji bez dobré znalosti integrování a derivování v podstatě nemá smysl. Vše doplňují i řešené příklady nebo příklady k samostatnému procvičení. Celkově se jedná o skripta mimořádně zdařilá především v oblasti mechaniky.

Základy teorie relativity, které vytvořil kolektiv autorů kolem Jana Novotného, jsou ukázkou moderního přístupu k tvorbě učebnic. Kromě samotného textu zde naleznete vtipné a praktické animace (flash) vztahující se k tématice, nebo ukázky přednášek na videu ke klíčovým zajímavým tématům. Nemůže samozřejmě chybět ani potřebné matematické vysvětlení obecné a speciální teorie relativity a jevů s celou problematikou sovisejících. Kromě vtipu a nadhledu překvapí také kapitoly, které volně přecházejí do oblasti filosofie a myšlení. Fyzika je zde pojatá jako způsob náhledu na svět.

Mezi zajímavé zdroje jistě patří velmi archaicky působící Sbírka příkladů do elektřiny a magnetismu od Vladimíra Prokeše, která však ani s věkem neztratila nic ze své kvality.

Pokud se zajímáte o astrofyziku a kosmologii, pak lze upozornit na stručný a popularizačně vedený úvod do kosmologie s názvem Kosmologie do vesty od Rudolfa Kippenhahna. Komplexním způsobem pojaté téma naleznete na stránkách brněnské hvězdárny Vademecum. Jedná se o kurz rozčleněný do mnoha kratších kapitol. Každý celek je doplněn příklady na procvičení. Matematika však nehraje v kurzu hlavní roli. Představuje zajímavý souhrn informací o vesmíru, hvězdách, planetách i pozorováních. Po zaplacení drobného poplatku je možné složit zkoušku a obdržet certifikát.

Virtuální laboratoře

Pokud si chcete fyziku lépe představit či trochu „osahat“, může být pro vás zajímavou volbou použití některé z virtuálních laboratoří. Ty umožňují provádět nejrůznější měření či experimenty snadno rychle (ideálně) z tepla domova.

V českém jazyce není ale výběr nikterak široký. Známé jsou JAVA aplety Waltera Fendta, které jsou poměrně dobře lokalizovány a které představují základnu těch nejzákladnějších věcí, jako je Newtonova kolébka, RLC obvody a podobně. Jedná se o sbírku nástrojů, které jistě ocení jak učitelé, tak studenti.

Mnohem rozsáhlejší jsou stránky Schulphysik z Německa. Zde naleznete simulace jak v němčině, tak v angličtině. Největším nedostatkem stránek je ale poněkud nepřehledná a zmatená navigace. Jinak je výběr možností opravdu široký. Zvláště bych upozornil na nesmírně zajímavé laboratoře především z kapitol kmitání a vlnění. Jedná se o jednu z největších zásobáren experimentů vůbec a rozhodně stojí za návštěvu.

Závěrem

Máme li shrnout, zda na universitu musíte či nemusíte, pak při studiu fyziky je potřeba říci jednoznačné – musíte. A to i přes to, že se nedá říci, že by studijní materiály byly odfláknuté či nedodělané. Naopak. Platí zde, že kvalita vykupuje nedostatek kvantity. Experimenty jsou ale opravdu nenahraditelné.

CIF16

Co lze ale s úspěchem studovat, je astrofyzika, pokud již základy fyziky a matematiky máte vlastní na poměrně vysoké úrovni. Pak pro vás bude Vademecum velice příjemnou a zajímavou záležitostí. Jako poznámku pod čarou řekněme, že úspěšné absolvování zkoušky je vstupní branou k práci na hvězdárně Mikuláše Koperníka v Brně. Astronomové se pak mohou těšit také z různých online nástrojů pro pozorování vesmíru jako například Google Sky, který dává k dispozici možnosti pozorování zcela mimořádných rozměrů. Stejná firma vám také nabídne prohlídku Měsíce či Marsu. Takže v této oblasti jsou možnosti samostudia velice bohaté.

Pokud vás ale láká klasická fyzika nebo nemáte onen očekávaný počáteční fond znalostí, pak vám zřejmě nezbude nic jiného než se na universitu v případě zájmu o vzdělání přihlásit. A sázet na populárně vědecké publikace může být často velice ošidné.

Anketa

Hledáte na Internetu materiály pro studium fyziky?

15 názorů Vstoupit do diskuse
poslední názor přidán 6. 10. 2008 12:44

Školení Instagram pro firemní i osobní marketing

  •  
    Jak zakládat a používat účty.
  • Jak publikovat a vyhodnocovat.
  • Jak si poradit s hastagy.

Detailní informace o školení Instagram»