Danas.hr

Godišnji natječaj The Weird Fields (Čudna polja), dio studije Uvod u elektricitet i magnetizam, potiče studente da koriste posebne računalne programe kojima matematičke formule pretvaraju u vizualne prezentacije elektromagnetskih polja.

Rezultati toga su spirale, krugovi i kvadrati, ne nužno povezani s onim što vidimo u prirodi, ali nude kreativno razumijevanje nekih od najapstraktnijih koncepata u fizici.

"Takva vrsta vizualizacije dovodi formule u realni svijet", kaže brucoš George Zaidan, čiji je rad proglašen pobjedničkim, uokviren je i obješen, uz ostale umjetnine, u Muzeju MIT-a.

Natječaj je dio MIT-ovog Projekta aktivnog učenja, u okviru kojeg se učenje fizike iz pasivnog okruženja kao što su velike dvorane, gdje studenti u svoje blokove prepisuju profesorove črčkarije s ploče, prebacuje u manje učionice gdje strudenti preko računala interaktivno komuniciraju međusobno, s profesorima i s računlanim simulacijama.

The Weird Fields, ravnopravna druga nagrada

"Ako uspijete komunicirati s drugima, dobit ćete bolje rezultate učenja", kaže John Belcher, koji predaje Uvod u elektricitet i magnetizam i vodi natječaj.

Interaktivnost je ključ u razumijevanju takvih apstrakcija kao što su vektorska polja. Shvaćanje nevidljivih sila predstavljenih u vektorskim poljima važno je za razumijevanje gotovo svega u prirodi – od sustava oluja do sjedenja u stolici. Zračna struja je, primjerice, vektorsko polje, a mnoge strelice koje predstavljaju kretanje unutar njega su vektori.

Ali, ima i drugih, ne tako očitih vektorskih polja, kao što je ono koje predstavlja sjednje u stolici. Iako možete misliti da vaša stražnjica samo pritišće sjedalo, zapravo se radi o vektorskom električnom polju koje nastaje uslijed interakcije atoma iz naše stražnjice i onih iz sjedala.

"Tvar iz vašeg tijela doslovno nikada ne dotiče drugu tvar, polja su jedino što je u interakciji", kaže Belcher.

Razumijevanje toga zahtijeva ozbiljne vizualizacije i tu na svoje dolaze Belcherova predavanja i na kraju, natječaj Čudna polja.

The Weird Fields, ravnopravna druga nagrada

"Zbog natječaja, studenti postaju svjesniji kako matematiku prikazati vizualno", kaže profesorica fizike Carolann Koleci s Politehničkog instututa Worcester, koja proučava metode kojima se najbolje uči fizika.

Za postavljanje smjera i jačine svakog vektora na točki u prostoru, studenti u natječaju koriste java applet koji je razvio njihov stariji kolega s odsjeka za računalne znanosti.

Studenti koriste dvije jednadžbe, jedna predstavlja horizontlanu komponentu vektorskog polja, a druga njegovu vertikalnu komponentu. Program tada napravi vizualnu prezentaciju polja, a umjetnost nastaje sama od sebe.

Natječaj je namijenjen isključivo studentima MIT-a, ali svi mogu skinuti java applet i stvoriti vlastita čudna polja. Zaidan ih potiče, ako ni zbog čega drugog, onda zbog ljepote koju mogu dati i najružnije formule.


Više:
MIT, Electricity & Magnetism