Fascinantna simetrija svemira na Festivalu znanosti: Život i djelo matematičarke Emmy Noether
U sklopu ovogodišnjeg Festivala znanosti, u našoj školi je za učenike 4. g razreda održano predavanje o životnom i profesionalnom putu iznimne osobe i matematičarke Emmy Noether.
Na putovanje kroz povijest znanosti učenici su saznali što stoji iza osnovnih zakona fizike.
Odgovor na ovo pitanje ne krije se samo u složenim jednadžbama, već u genijalnom umu matematičarke Emmy Noether, žene koja je prije stotinjak godina prkosila društvenim normama kako bi otkrila tajne svemira.
Predavanje je demistificiralo zakon očuvanja energije, koncept koji učenici ponekad nauče napamet, ali rijetko shvaćaju njegovu duboku povezanost sa samom prirodom vremena. Emmy Noether dokazala je da je očuvanje energije izravna posljedica jedne jednostavne činjenice: prirodni zakoni danas vrijede jednako kao i jučer, odnosno, fizikalni zakoni su nepromjenjivi tijekom vremena.
Svoj znanstveni rad u matematici započela je baveći se invarijantama proučavajući svojstva koja se ne mijenjaju, nastavila rješavajući probleme koje najveći umovi njenog vremena nisu uspijevali riješiti i završila u polju algebre, zasluživši status „majke moderne algebre“.
Predavanje je pružilo puno više od matematike – bila je to priča o ustrajnosti, snazi i nepokolebivom duhu. U vremenu kada su žene u znanosti bile rijetkost i suočavale se s brojnim preprekama, Noether je svojom vizijom i radom uspjela dokazati da se iza energije krije prekrasna matematička simetrija. Njezin je rad danas temelj suvremene teorijske fizike, a njezin životni put snažna poruka budućim generacijama.
Svemir nije kaos, već sustav kojim upravljaju elegantni zakoni simetrije.
Fizikalni pokus daje jednake rezultate neovisno o trenutku izvođenja pokusa. To se zove homogenost vremena ili vremenska simetrija, a iz vremenske simetrije matematički proizlazi zakon očuvanja energije.
Izvedemo li eksperiment u Zagrebu ili u Parizu, zakoni fizike su isti. To se svojstvo zove homogenost prostora (prostorna simetrija). Sve točke u prostoru su jednakovrijedne i fizički sustav ponaša jednako bez obzira na to gdje se nalazi. Iz prostorne simetrije proizlazi zakon očuvanja količine gibanja.
Rotiramo li eksperiment za 45 stupnjeva, rezultati će biti identični. Prostor je izotropan, što znači da su u njemu svi smjerovi jednakovrijedni. To se zove rotacijska simetrija, a iz nje proizlazi zakon očuvanja kutne količine gibanja.
Iza sebe je ostavila veliko matematičko naslijeđe, a Einstein je nakon njene smrti napisao da je ona najznačajniji genij u povijesti obrazovanja žena, ali i matematičar čiji rad stoji uz bok najvećima.