Первая в мире бесплатная онлайн лаборатория квантовой физики в Венском университете к вашим услугам
Приветствуем наших читателей на страницах блога iCover. Сегодня мы расскажем об очень интересной разработке ученых Венского института физики, раскрывающей уникальные возможности для бесплатного практического изучения основ квантовой физики с использованием первой в мире ультрасовременной научной лаборатории в режиме открытого онлайн-доступа.
Высококачественные лазеры, структурируемые магнитные поля, глубокий вакуум, сверхнизкие температуры и множество других обязательных “инструментов” потребуется специалисту, пожелавшему провести эксперименты, связанные с вопросами фундаментальной квантовой физики. Но, увы, желания и возможности большинства свободных энтузиастов и, тем более, школьников, студентов и абитуриентов физических факультетов в массе своей не совпадают. А ведь кто знает, сколько научных открытий, достойных Нобелевской премии было бы еще сделано, получи исследователи возможность подтверждать свои предположения экспериментально, а студенты и школьники на этапе обучения – действительно качественные базовые знания.
Разорвать Гордиев узел и сделать доступ к возможностям современной экспериментально-технической лабораторной базы открытым для всех желающих вызвалась группа “Quantum” из специалистов факультета нанофизики Венского Университета под руководством Маркуса Арндта (Markus Arndt).
Свою разработку ученые назвали «интерферометр KDTLI» (Капицы – Дирака – Тальбота – Лау). KDTLI — это первая в мире виртуальная экспериментальная установка, позволяющая углубить свои знания в области квантовой физики на уровне лабораторного опыта и провести научные эксперименты различного уровня сложности в режиме свободного онлайн — доступа.
Международный проект, анонсированный профессором Маркусом Арндтом стартовал в 2006 году. Нестандартность и масштабы предложенной идеи вызвали живой интерес программистов и специалистов различных областей и направлений науки, начиная от теоретической и экспериментальной физики – и оканчивая химией. На первом этапе целью проекта стало создание виртуальной установки, позволяющей наглядно продемонстрировать явление квантовой интерференции в контексте самых последних научных знаний.
Результатом почти 10-летнего труда объединенной научной группы стала первая в мире фотореалистичная, полностью функциональная виртуальная лаборатория, позволяющая проводить эксперименты в режиме реального времени с использованием уникального научного оборудования. Сегодня KDTLI – это больше, чем интерферометр. Это мощный программный лабораторно-технический виртуальный комплекс, позволяющий изучать некоторые свойства наночастиц, оптические и электрические свойства, внутреннюю структуру, корпускулярно-волновой дуализм сложных делокализованных макромолекул и многое другое в контексте современной науки. Эти, и многие другие возможности уже совсем вскоре смогут быть доступны каждому.
Привлечение в группу разработчиков талантливых программистов и учащихся начальных, средних и высших учебных заведений позволило максимально упростить программный интерфейс и адаптировать содержание лабораторных экспериментов в соответствии с требованиями дидактических обучающих материалов.
Сайт виртуальной лаборатории
Веб-сайт проекта разделен на две виртуальных "лаборатории" различного уровня. Начальная часть программы позволяет онлайн-посетителю провести эксперименты в рамках серии лабораторных задач и получить базовые знания о свойствах и составе молекулы. Так, к примеру, с помощью лаборатории начального уровня любой желающий сможет познакомиться с классическим понятием дифракционной решетки, известной по учебникам средней школы, но в контексте возможностей, раскрываемых современным научно-исследовательским экспериментом.
Демо версия лаборатории.
Потенциал Экспертной части (доступна как на английском, так и на немецком языке) обучающей программы, позволяющей задавать более чем 100 различных экспериментальных параметров рассчитан на продвинутый контингент с широким профессиональным кругозором.
На данном этапе проект позиционируется как полностью открытый, и каждый, кто изучает тот или иной аспект квантовой физики в рамках доступных направлений при желании сможет внести в него что-то новое, сделав свой вклад во всемирную научную физическую библиотеку.
Очень важно, что обе части программы позволяют точно оценивать результаты эксперимента не только качественно, но и количественно, что с учетом перспективы пополнения базы данных и масштабируемости проекта раскрывает широкие возможности для использования лаборатории в исследовательских целях на самом высоком уровне и экспериментального подтверждения собственных гипотез.
Режим Expert (Эксперт)
Проект “Quantum”, по мнению разработчика скрипта и основных элементов моделирования Матиаса Томандла (Mathias Tomandl), – ”… Это отличный тренажер для свободных полетов в квантовой физике.” И с этим действительно трудно не согласиться.
Лайт-версия разработки доступна на сайте проекта. После окончательной доработки финальный релиз виртуальной квантовой Лаборатории Маркуса Арндта и группы “Quantum” станет достоянием всех желающих.
Уважаемые читатели, мы всегда с удовольствием встречаем и ждем вас на страницах блога iCover! Мы готовы и дальше радовать вас своими публикациями и постараемся сделать все возможное для того, чтобы проведенное с нами время доставило удовольствие и вам. И, конечно, не забывайте подписываться на наши рубрики и мы обещаем — скучать не придется!
Другие наши статьи
