Wszechświat dla wszechstronnych

egzamin maturalny

przedmiot fakultatywny

Całkowity nakład pracy: 60g

30g praca z udziałem nauczycieli - wykład

30g praca indywidualna - przygotowanie się do egzaminu

po zaliczeniu przedmiotu student

W1

rozumie znaczenie przewrotu kopernikańskiego

W2

Rozumie geo- i heliocentryczne ruchy planet oraz astronomiczne podstawy pomiaru czasu

W3

Zna Ziemię jako planetę oraz zna jej najbliższe otoczenie kosmiczne

W4

zna najnowsze wyniki badań dotyczących gwiazd, galaktyk oraz wielkoskalowych struktur, a także wszechświata jako całości.

W5

posiada wiedzę o planetach podobnych do Ziemi oraz o kosmicznej chemii w kontekście pochodzenia życia.

Efekty te wpisują się w kierunkowe efekty kształcenia

K_W06

zna prawa rządzące zjawiskami astronomicznymi, zna budowę i ewolucję poszczególnych składowych wszechświata na rozmaitych skalach, od układu planetarnego, poprzez gwiazdy, galaktyki, po skalę kosmologiczną

po zaliczeniu przedmiotu student

U1

potrafi określić fundamentalne osiągnięcia współczesnej astrofizyki

Efekty te wpisują się w kierunkowe efekty kształcenia

K_U07

potrafi posługiwać się terminologią astronomiczną, potrafi wypowiadać się na temat aktualnych badań astronomicznych

po zaliczeniu przedmiotu student

K1

Zna toruńską astronomię.

Efekty te wpisują się w kierunkowe efekty kształcenia

K_K01

zna ograniczenia własnej wiedzy i rozumie potrzebę dalszego kształcenia

wykład tradycyjny

- wykład informacyjny (konwencjonalny)

każdy z pięciu wykładowców astronomii omówi jeden z bloków tematycznych, powiązanych z prowadzonymi przez niego badaniami:

Ziemia i sfera niebieska, Układ Słoneczny

Słońce i gwiazdy

Pozasłoneczne układy planetarne, poszukiwanie życia pozaziemskiego

Obserwacje od fal radiowych do gamma

Droga Mleczna, galaktyki, struktura Wszechświata

planowane jest przeprowadzenie jednego z pierwszych wykładów pod kopułą toruńskiego Planetarium, z kolei jeden z późniejszych wykładów odbędzie się w Obserwatorium Astronomicznym w Piwnicach, gdzie zostaną pokazane nasze teleskopy optyczne i radiowe

,,Sfera niebieska i Ziemia z Księżycem'':

Krótka historia obserwacji ciał Układu Słonecznego od starożytności (Hipparch, Ptolemeusz) do ery nowożytnej (Brahe, Kopernik, Le Verrier) i współczesności. Pojęcie sfery niebieskiej, ruch dzienny i dobowy obiektów, czas w ujęciu astronomicznym. Wirtualne planetarium (Stellarium). Księżyc i Słońce jako najważniejsze obiekty wpływające na ruch orbitalny i obrotowy Ziemi w przestrzeni (pory roku, zjawisko pływów, ewolucja orbity Księżyca)

,,Układ Słoneczny jako system astrofizyczny'':

Architektura Układu Słonecznego w przestrzeni i czasie (model Kopernika, prawa Keplera). Budowa planet wewnętrznych (Merkury, Wenus, Ziemia, Mars) i zewnętrznych (Jowisz, Saturn, Uran, Neptun), księżyce i pierścienie, morfologia powierzchni, atmosfery i pola magnetyczne. Składowe pyłowe (Pas Główny, Pas Kuipera, Obłok Oorta), planety karłowate, asteroidy i komety,

,,Układ Słoneczny jako system mechaniczny'':

Prawa ruch planet i mechanika nieba w ujęciu od Newtona do Poincare (przegląd najważniejszych odkryć, wpływ astronomii na matematykę). Stabilność Układu Słonecznego w skali życia gwiazdy, problem trzech ciał i zjawisko chaosu determnistycznego. Klimat na Ziemi jako funkcja ewolucji orbitalnej, asteroidy zagrażające Ziemi.

,,Światło gwiazd i obłoków'':

jak rozumiemy powstawanie widm gwiazdowych, co i jak dedukujemy z badań widmowych gwiazd i obłoków międzygwiazdowych, w jaki sposób i gdzie powstają gwiazdy (modele, obserwacje).

,,Ewolucja gwiazd i pierwiastków chemicznych'':

diagram HR (temperatura-jasność), obserwacje i porównanie z modelami teoretycznymi, rozmaite etapy życia (ewolucji) gwiazd oraz efektowne jego zakończenie, ewolucja składu chemicznego wszechświata, spójny obraz ewolucji w różnych dziedzinach nauki

,,Słońce'':

Słońce na powierzchni (skład chemiczny, granulacja, aktywność), Słońce w środku (model teoretyczny, pulsacje, neutrina), Słońce z daleka (wiatr, heliosfera, gromada macierzysta).

,,Ziemia jako planeta zamieszkiwalna w Układzie Słonecznym'':

co czyni Ziemię planetą zamieszkiwalną, jak powstał i zmieniał się Układ Słoneczny, Wenus i Mars jako planety na przeciwległych skrajach ekosfery.

,,Pozasłoneczne układy planetarne'':

techniki detekcji planet wokół innych gwiazd, jak wyglądają pozasłoneczne układy planetarne, czy występują w nich planety podobne do Ziemi.

,,Poszukiwanie życia pozaziemskiego'':

powstanie i ewolucja życia na Ziemi, poszukiwanie śladów życia w Układzie Słonecznym i poza nim, poszukiwanie cywilizacji pozaziemskich.

,,Obserwacje od fal radiowych do gamma -- techniki, metody obserwacji'':

zakres widmowy, możliwości obserwacyjne w całym zakresie widmowym, współczesne instrumentarium, Instytut Astronomii UMK, techniki obserwacyjne i ograniczenia obserwacji dla każdego zakresu obserwacyjnego

,,Obserwacje od fal radiowych do gamma -- rezultaty'':

prezentacja wybranych wyników obserwacyjnych Wszechświata w zakresie promieniowania gamma, X, UV, IR, mikrofal i radiowym

,,Obserwacje fal radiowych -- świat astrochemii '':

obserwacje cząsteczek w Kosmosie, prezentacja wybranych wyników obserwacyjnych materii międzygwiazdowej

,,Galaktyki w aspekcie obserwacyjnym'':

historia odkrycia galaktyk, typy i składniki morfologiczne galaktyk, struktura spiralna, klasyfikacja Hubble'a, grupy i gromady galaktyk, Droga Mleczna

,,Procesy fizyczne w galaktykach'':

składniki fizyczne galaktyk, rotacja, ciemna materia, aktywność gwiadotwórcza galaktyk, czarne dziury, aktywne jądra galaktyk

,,Wielkoskalowy Wszechświat'':

kosmologiczna ewolucja Wszechświata, powstawanie i ewolucja galaktyk, modelowanie galaktyk w ekspandującym Wszechświecie

egzamin testowy

egzamin testowy weryfikuje efekty kształcenia W1, W2, W3, W4, W5, U1

dyskusje podczas wizyty w Obserwatorium weryfikują efekt K1