MeĎunarodna godina svetlosti 2015.

A. Mančić

Departman za fiziku, PMF Niš

Sadrţaj

• Šta je MeĎunarodna godina svetlosti?

• Ciljevi

• Zašto svetlost?

• Svetlost i ţivot

• Svetlost u prirodi

• Svetlost i nauka

• Svetlost u umetnosti i kulturi

• Zašto 2015. godina?

• Obeleţavanje MeĎunarodne godine svetlosti

MeĎunarodna godina svetlosti

Decembra 2013. godine, Generalna skupština Ujedinjenih nacija donela je rezoluciju kojom se 2015. proglašava MeĎunarodnom godinom svetlosti i njoj zasnovanih tehnologija.

Globalna inicijativa, interdisciplinarni (obrazovni) projekat u kome učestvuje više od 100 meĎunarodnih naučnih društava i institucija i UNESCO.

MeĎunarodna godina svetlosti

MeĎunarodna godina svetlosti - ciljevi

Da se ukaţe na značaj svetlosti i optičkih tehnologija za ţivot ljudi, budućnost i razvoj društva

Da se istakne vaţnost istraţivanja u oblasti fundamentalnih i primenjenih nauka koje se tiču svetlosti kako bi privukli mlade ljude da se bave ovim poljima nauke (i naukom uopšte)

Da se promoviše značaj optičkih tehnologija za tzv. odrţivi razvoj društva i poboljšanje kvaliteta ţivota.

Da se istakne i objasni veza izmeĎu svetlosti, umetnosti i kulture kao i značaj optičkih tehnologija za očuvanje kulturnog nasleĎa

Zašto svetlost ?

Svetlost ima centralnu ulogu u ţivotu ljudi i njihovim aktivnostima !

Svetlost

Ţivot

Priroda Nauka

Umetnost

Svetlost i ţivot

Neophodna za postojanje ţivota (fotosinteza)

Način/sredstvo kojim vidimo i spoznajemo sebe, ljude, svet oko nas i naše mesto u svemiru

Tehnologije bazirane na svetlosti su revolucionalizovale društvo i u mnogome poboljšale kvalitet ţivota:

Medicina – nova oruĎa za doktore i hirurge:

Dijagnostičke metode: kompjuterizovana tomografija (CT skener), magnetna rezonanca, ultrazvuk, radiografija

Hirurške procedure: laseri u dermatologiji, oftalmologiji, za uklanjanje tumora itd...

• Telekomunikacije (internet) - svet kao globalno selo

• U osnovi svetlost i optička vlakna/fiberi koji omogućavaju prenošenje signala na velika rastojanja uz male gubitke

• Solarna energetika

• Energija koja dolazi sa Sunca moţe da se konvertuje u toplotnu i električnu energiju

• Nepresušan izvor “čiste” energije i veoma vaţan u svetlu pretećih klimatskih promena i

smanjenja drugih/konvencionalnih resursa (nafta, gas,...)

Zašto svetlost ?

Svetlost u prirodi

• Naša prva iskustva o svetlosti i bojama dobijamo putem onoga što vidimo u prirodi

• Duga – kapi kiše i svetlost (prelamanje svetlosti)

• Zalazak Sunca – svetlost se rasejava na česticama prašine, vodene pare i na nečistoćama (aerosoli)

• Polarna svetlost (aurora borealis a aurora australis ) – sudar solarnog vetra i atmosfere

Zašto svetlost ?

Svetlost i nauka

Zašto svetlost ?

• Svetlost Velikog praska nam pruţa uvid u poreklo svemira

• Spektar svetlosti od x-zraka pa do IC lasera pruţa nam tehnologije koje podupiru naš svakodnevni ţivot (dvd plejeri, bar kod čitači, internet,...)

• Interakcija svetlosti sa ljudskim telom pruţa dragocene tehnike za dijagnozu i tretmane u medicini

• Fotonika – nauka o svetlosti, tehnologija stvaranja, kontrolisanja i detektovanja svetlosnih talasa i fotona

• Elektronika – 20. vek ↔ Fotonika – 21. vek

• Istraţivanja u oblasti nanofotonike, kvantne optike i ultrabrze nauke (ultrafast science) inspirišu nova nova fundamentalna otkrića i otvaraju nove naučne horizonte

Svetlost u umetnosti i kulturi

• Slike i murali

• Vitraţi – staklene površine sastavljene od raznobojnih stakala

• Svetlosne instalacije (moderna umetnost)

• Laserski “light show” (koncerti, tematski parkovi, itd..)

• preciznost i snaga lasera pruza mogucnost osvetljavanja mase, kreiranja slika na infrastrukturama, čak moţe biti vidljiva i na noćnom nebu

Zašto svetlost ?

Svetlost u umetnosti i kulturi

• Fotografija i kinematografija

• Pozorište i ples

• manipulacija osvetljenjem pozornice utiče na percepciju performansa od strane publike

• Osvetljavanje graĎevina – oblik svetlosne umetnosti, moţe da ima i dekorativnu i funkcionalnu ulogu

• Restauracija i prezervacija umetničkih dela

• moderne laboratorije za konzervaciju koriste optičke instrumente (mikroskope, spektrometre, instrumente na bazi x-zračenja) da bi proučili objekat koji treba da se konzervira kako bi odredili najbolji način konzervacije.

Zašto svetlost ?

Zašto 2015?

• 1015. Ibn Al- Haitam (Alhazen) objavio “Knjigu o optici” (Kitab al-Manazir)

• Prvi “pravi” naučnik čiji se rad bazirao na paţljivim eksperimentima i rigoroznom zapisivanju rezultata – “otac” moderne optike, oftalmologije i eksperimentalne fizike

• Pokazao da se svetlost reflektuje od predmeta ka oku

• Dao jedno objašnjenje fenomena “mesečeve iluzije”

• Razumeo da se svetlost prostire različitim brzinama kroz različite sredine

• Prvi eksperimenti u vezi sa disperzijom svetlosti, proučavao senke, duge i pomračenja

• “Knjiga o optici”- pravi naučni udţbenik, ima 7 tomova: knjige 1-3 su posvećene fiziologiji oka i teoriji percepcije, knjige 4-7 bave se fizičkom optikom

• 1815. Frenel (Augustin Jean Fresnel) objavio svoj prvi rad u vezi sa talasnom prirodom svetlosti i objasnio difrakciju

• 1865. Maksvel (James Clerk Maxwell) objavio rad “Dinamička teorija elektromagnetnog polja”

• Pokazao da postoje talasi električnog i magnetnog polja (elektromagnetni talasi) koji se prostiru kroz prostor brzinom svetlosti

• Svetlost kao elektromagnetni fenomen

• Maksvelove jednačine prvi put u ovom radu

Frenel

Zašto 2015?

• 1905. Ajnštajn objasnio fotoelektrični efekat: svetlost se prostire u diskretnim paketima – fotonima

• 1915. Ajnštajnova Opšta teorija relativnosti – svetlost u centru same strukture prostora i vremena

• 1965. Penzias (A. Penzias) i Vilson (B. Wilson) otkrili (slučajno) pozadinsko (mikrotalasno) kosmičko zračenje (PKZ)

• PKZ je emitovano ubrzo nakon Velikog praska (Big Bang)

• PKZ je svetlost nastala u vrelom ranom svemiru u trenutku kada je njegova opadajuča gustina dozvolila fotonima da slobodno propagiraju.

ESA Sonda Plank

Zašto 2015?

• 1965. Čarls Kao (Charles Kao) – napravio optičko vlakno sa niskim gubicima koje je u osnovi današnje (internet) komunikacije.

Optička vlakna Kao na dodeli Nobelove nagrade 2009.

Zašto 2015?

• U svetu

Ceremonija “otvaranja” MeĎunarodne godine svetlosti (MGS) biće odrţana u Parizu, 19. januara 2015.

• U Srbiji

Izdavanje poštanske marke povodom MGS

Jedan čas u osnovnim i srednjim školama posvećen MGS

Priprema atraktivnih demonstracija/eksperimenata u saradnji sa Aston Univerzitetom iz Birmingema

Serija od tri popularna predavanja na Kolarcu marta meseca

MeĎunarodne konferencija PHOTONICA 2015

Departman za fiziku (PMF, Niš), maj 2015. “Global open lab day”

www.light2015.org

Obeleţavanje MeĎunarodne godine svetlosti

Hvala na paţnji !