Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Τα γεγονότα της 8^ης Νοεμβρίου

Στο Würtzburg της Βαυαρίας, στο πανεπιστημιακό εργαστήριο, είναι Νοέμβριος του 1895 κι εκείνος επικεφαλής του τμήματος φυσικής, φέτος το φθινόπωρο έχει εστιάσει την προσοχή του στην έρευνα των καθοδικών ακτίνων, επαναλαμβάνει στην ουσία τα πειράματα με τον καθοδικό σωλήνα, μαζί και το επαγωγικό πηνίο για τη δημιουργία υψηλών τάσεων, μαζί και η «αγγλική» ιδέα ότι οι καθοδικές ακτίνες δεν είναι ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, είναι κινούμενα μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια, προς το παρόν χωρίς όνομα, κι εκείνος φανατικός της πειραματικής εμπειρίας ενδιαφέρεται περισσότερο για τα εργαστηριακά δεδομένα και ειδικά για τον φθορισμό τον οποίο η δέσμη των καθοδικών ακτίνων προκαλεί σε διάφορες ουσίες, διερωτάται «ποιες είναι ο ουσίες αυτές», εκείνος πάντως είναι ο Wilhelm Conrad Röntgen – Βίλχελμ Κόνραντ Ρέντγκεν - γεννημένος πριν από πενήντα χρόνια αλλά με κατάμαυρα ακόμα μαλλιά και

πυκνή γενειάδα. Δεν έχει μέχρι τώρα καταφέρει κάτι το ιδιαίτερο ως ερευνητής και καμία από τις μάγισσες που προβλέπουν το μέλλον δεν του έχει πει ότι εκείνο το απόγευμα θα συμβεί κάτι που σε έξι μόλις χρόνια θα του «δώσει» το πρώτο βραβείο Νόμπελ φυσικής στην ιστορία του θεσμού.

Εκείνο το απόγευμα της 8^ης Νοεμβρίου έχει θέσει σε λειτουργία τον σχεδόν αερόκενο σωλήνα των καθοδικών ακτίνων, εφαρμόζοντας υψηλή τάση, αφού προηγουμένως τον έχει σκεπάσει με μαύρο χαρτόνι έτσι ώστε να βεβαιωθεί ότι ο φθορισμός της ουσίας που είχε βάλλει στην άνοδο δεν οφείλεται στο διάχυτο μέσα στην αίθουσα φως αλλά στη δέσμη των καθοδικών ακτίνων. Ήταν σχεδόν βέβαιος για την ορθότητα της υπόθεσής του αλλά η έκπληξη ήρθε από αλλού. Ένα πέτασμα που βρισκόταν σε κάποια απόσταση από τον σωλήνα φθόριζε χωρίς να υπάρχει λόγος.

Τι μπορεί να συνέβαινε; Το πέτασμα ήταν ένα φύλλο χαρτί καλυμμένο με κυανιούχα άλατα βαρίου και λευκοχρύσου τα οποία σκόπευε να χρησιμοποιήσει κατά την έρευνα. Θέτει τον καθοδικό σωλήνα εκτός λειτουργίας και διαπιστώνει ότι το πέτασμα δεν φθορίζει πια, μόλις όμως τον ξαναβάζει να λειτουργεί, ακόμα κα σε σκοτάδι το πέτασμα με τα άλατα φθορίζει, εκπέμπει δηλαδή φως. Και το ακόμα πιο εντυπωσιακό είναι ότι επιμένει να φθορίζει ακόμα κι αν ανάμεσα σ’ αυτό και στον σωλήνα παρεμβάλλει αδιαφανή αντικείμενα, ακόμα κι όταν παρεμβάλλει το χέρι του. Αυτά ήταν τα γεγονότα της 8^ης Νοεμβρίου 1895 και ήταν φυσικό να ακολουθήσει από τον ίδιο τον ερευνητή η πρώτη ανάγνωση

Η πρώτη ανάγνωση

Εφόσον το πέτασμα φθόριζε έπρεπε κάτι να πέφτει επάνω του. Και αυτό το κάτι δεν ήταν το διάχυτο φως. Φαινόταν να δημιουργείται κατά τη λειτουργία του σωλήνα διότι όταν τον έθετε εκτός λειτουργίας το πέτασμα έπαυε να φθορίζει μολονότι υπήρχε το διάχυτο φως. Το κάτι δεν μπορούσε επίσης να είναι η δέσμη των καθοδικών ακτίνων διότι ο σωλήνας ήταν σκεπασμένος με μαύρο χαρτόνι, υλικό αδιαφανές για τις καθοδικές ακτίνες. Αυτό το κάτι έπρεπε να είναι κάποιες ακτίνες άγνωστες ικανές να διαπερνούν αδιαφανή αντικείμενα όπως το μαύρο χαρτόνι και οι ιστοί του ανθρώπινου σώματος. Έκπληκτος ο Röntgen μπροστά στο απροσδόκητο αυτό φαινόμενο, αποφάσισε να το διερευνήσει και αυτό έκανε εργαζόμενος ολομόναχος στο πανεπιστημιακό εργαστήριο κατά τις επτά εβδομάδες που ακολούθησαν μέχρι που πίστεψε ότι ανακάλυψε κάποιες ακτίνες , άγνωστες στους ανθρώπους μέχρι εκείνη τη στιγμή. Τις ονόμασε Strahlunng X , ακτίνες Χ, στις περισσότερες ευρωπαϊκές γλώσσες το

Ακτινογραφία του Rontgen. 23 Ιανουαρίου 1896. Το χέρι , μαζί και το δακτυλίδι.

γράμμα Χ συμβολίζει το άγνωστο, τόσο στη λογοτεχνία όσο και στην άλγεβρα. Στις 28 Δεκεμβρίου έκανε την πρώτη ανακοίνωση συνοδεύοντάς την και από μία «ακτινογραφία» των οστών του χεριού του, καταγραφή δηλαδή των άγνωστων ακτίνων, μετά τη δίοδό τους από το χέρι του πάνω σε ειδικό φιλμ. Τις επόμενες μέρες διένειμε την ανακοίνωση προκαλώντας μεγάλη αναστάτωση. Η εργασία ήταν απίστευτη αλλά συνοδευόταν και από ακτινογραφίες του χεριού του και ήταν δύσκολο να αγνοηθεί. Όταν διάβασαν την εργασία οι φυσικοί κατέφυγαν στα εργαστήρια έστησαν τους σωλήνες με την υψηλή τάση και επεχείρησαν να διαπιστώσουν την ύπαρξη των ακτίνων Χ. Και τη διαπίστωσαν. . .

Εργαστηριακά δεδομένα και θεωρητική σκέψη. Τι είναι οι ακτίνες Χ;

Ποια ήταν η φύση αυτών των ακτίνων; Ο Röntgen δεν έδωσε κάποια πειστική απάντηση στο ερώτημα. Στο τέλος της ανακοίνωσής του αναρωτιόταν μήπως «οι ακτίνες αυτές οφείλονται σε διαμήκεις ταλαντώσεις μέσα στον αιθέρα» χωρίς όμως να παρουσιάσει κάποιο αποδεικτικό στοιχείο.

Τα εργαστηριακά δεδομένα έλεγαν ότι οι ακτίνες Χ, εκτός από το ότι διαπερνούν αδιαφανή στο φως αντικείμενα, προκαλούν

α. φθορισμό β.αλλοίωση φωτογραφικής πλάκας και γ. μετατροπή του αέρα σε σώμα ηλεκτρικά αγώγιμο.

Τέτοιου είδους αποτελέσματα δημιουργούνται

τόσο από ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία όπως οι υπεριώδεις ακτίνες, όσο και

από δέσμη κινουμένων σωματιδίων με ηλεκτρικό φορτίο, όπως οι καθοδικές ακτίνες.

Ένα ακόμα εργαστηριακό δεδομένο είναι ότι οι ακτίνες Χ δεν εκτρέπονται από μαγνητικό πεδίο και το δεδομένο αυτό οδηγεί στην απόρριψη της άποψης για δέσμη κινουμένων σωματιδίων με ηλεκτρικό φορτίο αλλά δεν «αποδεικνύει» ότι πρόκειται για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Το ερώτημα για τη φύση των ακτίνων Χ έμεινε, επί 17 χρόνια, αναπάντητο. Το 1912 ο Max von Laue έκανε τη σκέψη ότι εάν οι ακτίνες Χ ήταν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία ως οντότητα κυματικού χαρακτήρα θα μπορούσε να δημιουργεί φαινόμενα περίθλασης και απέδειξε εργαστηριακά ότι όντως οι ακτίνες περιθλώνται στα κρυσταλλικά πλέγματα, ενώ συγχρόνως υπολόγισε και το μήκος κύματος των ακτίνων. Με τον τρόπο αυτό έπεισε την επιστημονική κοινότητα ότι η υπόθεση για ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία έπρεπε να γίνει αποδεκτή. Οι ακτίνες Χ συνιστούν από τότε μία συγκεκριμένη περιοχή του φάσματος των ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Στα επόμενα χρόνια οι γερμανόφωνοι θα τις αποκαλούν Röntgenstrahlung οι γαλλόφωνοι Rayons X, οι αγγλόφωνοι X rays, οι Σέρβοι X-zračenje οι Ιταλοί Raggi X, οι Έλληνες συνήθως Ακτίνες Χ και σπανιότερα Ακτίνες Ραίντγκεν.

Κονσέρτο για βιολί και πιάνο

Η μέτρηση του μήκους κύματος μας έδειξε ότι το φάσμα των ακτίνων Χ είναι σύνθετο, είναι δηλαδή συνεχές , όπως το φάσμα εκπομπής των διάπυρων στερεών, πάνω στο οποίο κάνουν την «εμφάνισή τους» και ορισμένες γραμμές, σαν εκείνες στο φάσμα εκπομπής των αερίων. Αυτό σημαίνει ότι εκπέμπεται μία συνεχής σειρά συχνοτήτων όπως εκείνες που μπορεί και βγάζει το βιολί και συγχρόνως ένα συγκεκριμένο ρεπερτόριο συχνοτήτων όπως εκείνο που παράγεται με την κιθάρα ή με το πιάνο. Η συνθετότητα αυτή οδηγεί τη σκέψη στο ότι υπάρχουν δύο μηχανισμοί παραγωγής φωτονίων.

Τα δύο μαιευτήρια

Θεωρητική σκέψη. Τόσο το γραμμικό όσο και το συνεχές φάσμα ερμηνεύονται θεωρητικά αν

α. Αποδεχθούμε ότι οι ακτίνες Χ παράγονται από ηλεκτρόνια με επιτάχυνση, υπό την έννοια που αποδίδει στον όρο επιτάχυνση η φυσική.

β. Εφαρμόσουμε τη διατήρηση της ενέργειας σε μεμονωμένο ηλεκτρόνιο

γ. Αποδεχθούμε ότι η ενέργεια των ηλεκτρονίων ενός ατόμου είναι κβαντισμένη.

Περιπέτειες ηλεκτρονίων. Ας υποθέσουμε ότι «κατασκοπεύουμε» ένα αόρατο ηλεκτρόνιο το οποίο έχει μόλις εκτοξευθεί από την θερμαινόμενη κάθοδο. Πρόκειται για ένα μικροσκοπικό σωματίδιο το οποίο μέχρι εκείνη τη στιγμή ήταν ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο του μετάλλου της καθόδου και τώρα βρίσκεται στον σχεδόν αερόκενο χώρο του καθοδικού σωλήνα μέσα σε ισχυρό ηλεκτρικό πεδίο.

Πρώτη φάση της περιπέτειας. Η κίνηση προς του ηλεκτρονίου προς την άνοδο. Το ηλεκτρικό πεδίο ασκεί δύναμη στο ηλεκτρόνιο ή, σε άλλη γλώσσα, του μεταβιβάζει ενέργεια και η κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου αυξάνεται συνεχώς καθώς κινείται προς το μέταλλο της ανόδου. Εάν η διαφορά δυναμικού μεταξύ ανόδου και καθόδου είναι V_AΚ η ενέργεια που μεταβιβάζεται στο ηλεκτρόνιο είναι q_e (V_K-V_A) ή ίση με |q_e|V_AK

Εάν κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου τη στιγμή που εκτοξεύεται από την κάθοδο συμβολιστεί με Κ_κ και η κινητική ενέργεια στη στιγμή που φθάνει στην άνοδο συμβολιστεί με Κ_αν σύμφωνα με τη διατήρηση της ενέργειας ισχύει Κ_κ + |q_e|V_AK = Κ_αν Μπορούμε να θεωρήσουμε ότι η κατά τη στιγμή της εκτόξευσης κινητική ενέργεια Κ_κ συγκρινόμενη με τη ενέργεια |q_e|V_AK που μεταβιβάστηκε στο ηλεκτρόνιο είναι αμελητέα, και ως προσθετέο να την αγνοήσουμε οπότε η προηγούμενη σχέση γράφεται |q_e|V_AK = Κ_αν

Με τη σχέση αυτή επισημαίνεται ότι «όλα τα ηλεκτρόνια που φθάνουν στην άνοδο έχουν την ίδια κινητική ενέργεια».

Δεύτερη φάση. Το φρενάρισμα και το ένα μαιευτήριο φωτονίων. Το ηλεκτρόνιο τη στιγμή που φθάνει στην κάθοδο «φρενάρει». Αυτό, στη γλώσσα της φυσικής, σημαίνει ότι αποκτά επιτάχυνση και σύμφωνα με τα αποδεκτά από τη θεωρία το ηλεκτρόνιο εκπέμπει ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και ειδικότερα ένα φωτόνιο η ενέργεια του οποίου είναι ίση με το γινόμενο της συχνότητας της ακτινοβολίας επί τη σταθερά του Planck. Αν συμβολίσουμε με K_τελ την κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου μετά τη «γέννηση» του φωτονίου, σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ενέργειας θα ισχύει Κ_αν= hf + K_τελ ή

|q_e|V_AK = hf + K_τελ

Αντικρίζοντας το σύνολο. Αν αντικρίσουμε τώρα το σύνολο των ηλεκτρονίων (καθένα από τα οποία «γέννησε» ένα φωτόνιο) μπορούμε να δεχθούμε ότι δεν υπάρχει τίποτα που να επιβάλλει στα επιβραδυνόμενα ηλεκτρόνια (γεννήτορες φωτονίων) συγκεκριμένες τιμές τελικής ενέργειας K_τελ . Με άλλα λόγια όλες οι τιμές K_τελ μέχρι και η μηδενική η οποία είναι και η ελάχιστη επιτρέπονται για το ηλεκτρόνιο και είναι δυνατόν να εμφανιστούν. Αυτό σημαίνει ότι όλες οι τιμές ενέργειας για τα εμφανιζόμενα φωτόνια μέχρι κα τη μέγιστη που αντιστοιχεί σε μηδενική K_τελ και είναι ίση με |q_e|V _AK μπορούν να υπάρξουν και κατά λογική συνέπεια όλες οι τιμές συχνότητας μέχει και τη μέγιστη που δίνεται από την εξίσωση |q_e|V_AK = hf_max μπορούν να υπάρξουν. Το «φρενάρισμα» δηλαδή των ηλεκτρονίων δημιουργεί φάσμα συχνοτήτων συνεχές με μέγιστη συχνότητα f_max=|q_e|V_AK /h

Μια άλλη πτυχή της περιπέτειας. Μαιευτήριο δεύτερο. Γεννήσεις φωτονίων με αποδιεγέρσεις ηλεκτρονίων της ανόδου. Καθώς όμως τα ηλεκτρόνια φθάνουν στο μέταλλο της ανόδου και φρενάρουν αλληλεπιδρούν με άτομα του μετάλλου της ανόδου με συνέπεια να διεγείρονται ηλεκτρόνια του μετάλλου και κατά τις αποδιεγέρσεις να εκπέμπονται φωτόνια. Η ενέργεια όμως των φωτονίων αυτών δεν μπορεί να έχει οποιαδήποτε τιμή δεδομένου ότι σε κάθε περίπτωση θα είναι ίση με τη διαφορά των ενεργειών κάποιου αποδιεγειρόμενου ηλεκτρονίου και οι αντίστοιχες τιμές είναι κβαντισμένες. Τα φωτόνια συνεπώς που γεννώνται έχουν συγκεκριμένες τιμές συχνότητας κα το σχετικό φάσμα είναι γραμμικό.

Οι συνέπειες της ανακάλυψης

Σε κοινωνικό επίπεδο. Χιούμορ, φόβος και εσώρουχα αδιαφανή για σεμνές κυρίες

Λίγες μόνο εβδομάδες μετά την ανακάλυψή τους οι ακτίνες ανέλαβαν τη σπουδαία κοινωνική λειτουργία να εντοπίζουν τα κατάγματα στα ανθρώπινα οστά. Οι εκπληκτικές ακτίνες Χ εντυπωσίασαν τόσο τους Ευρωπαίους όσο και τους Αμερικανούς. Η ιδέα της θέας του αόρατου ασκούσε ακατανίκητη γοητεία και καθώς ο καθοδικός σωλήνας δεν ήταν παρά μία συνηθισμένη συσκευή εργαστηρίου εκατοντάδες «ειδικοί» έκαναν την εμφάνισή τους από τη μία μέρα στην άλλη. Φωτογραφίες που παρίσταναν

σκελετούς παρουσιάστηκαν στις εφημερίδες ακόμα και για να διασκεδάσουν τους αναγνώστες. Το ενδιαφέρον που έδειξε το κοινό πρόσφερε υλικό για πολυάριθμα δημοσιεύματα και χιουμοριστικά σκίτσα ,

αλλά παράλληλα, στην κοινωνία της βικτωριανής ηθικής, οι εικόνες ανθρώπινων οστών προκάλεσαν έως και φόβο ότι κάποιοι αδίστακτοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τις ακτίνες Χ για να βλέπουν

μέσα από τα ρούχα των συνανθρώπων τους. Μία φίρμα του Λονδίνου διαφήμιζε «εσώρουχα αδιαφανή στις ακτίνες Χ, για σεμνές κυρίες».

Σε επιστημονικό επίπεδο

α. Η αναγγελία της ανακάλυψης δημιούργησε στην κοινότητα των φυσικών ένα είδος επιστημονικής έξαρσης. Όλα σχεδόν τα ευρωπαϊκά ερευνητικά εργαστήρια εφοδιάστηκαν με καθοδικούς σωλήνες και επαγωγικά πηνία για τη δημιουργία υψηλής τάσης και οι φυσικοί αφοσιώθηκαν σε σχετικές έρευνες. Το έτος 1896 δημοσιεύτηκαν πάνω στο αντικείμενο αυτό περισσότερες από 1000 επιστημονικές εργασίες.

β. Αμέσως μετά την ανακάλυψη, οι ερευνητές της δομής της ύλης συνειδητοποίησαν ότι, με τις ακτίνες Χ, διέθεταν ένα εξαιρετικό μέσο για τη μετατροπή του αέρα σε σώμα ηλεκτρικά αγώγιμο, ασύγκριτα ανώτερο από οποιοδήποτε ανάλογο του παρελθόντος. Την αμέσως επόμενη χρονιά, το έτος δηλαδή 1896 λίγο πριν την εδραίωση της πεποίθησης για «ύπαρξη του σωματιδίου ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΟ», ο J.J. Thomson και ο μαθητής του Ernest Rutherford χρησιμοποίησαν τις ακτίνες για να ερευνήσουν σε μεγαλύτερο βάθος την αγωγιμότητα των αερίων. Απέδειξαν ότι, όπως και η αγωγιμότητα των υδατικών διαλυμάτων, οφείλεται σε μικροσκοπικά φορτισμένα σωματίδια θετικά και αρνητικά ίσως όχι μεγαλύτερα από τα μόρια. Τα σωματίδια στα διαλύματα ονομάζονταν ΙΟΝΤΑ και το ίδιο όνομα δόθηκε και στα σωματίδια των αερίων ενώ από τότε εδραιώθηκε και ο όρος ΙΟΝΙΣΜΟΣ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ.

γ. Δεκαεπτά χρόνια μετά την ανακάλυψη, το έτος δηλαδή 1912, ο καθηγητής στο πανεπιστήμιο του Μονάχου Max von Laue συνέλαβε την ιδέα να αξιοποιήσει τις ακτίνες Χ για να ερευνήσει τη διάταξη των ατόμων στο εσωτερικό των μετάλλων. Η ερευνητική του δραστηριότητα είχε διπλή επιτυχία. Εδειξε ότι οι ακτίνες Χ ήταν ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία με μήκος κύματος πολύ μικρότερο από το φως, ενώ παράλληλα αποκάλυψε ότι στο εσωτερικό των στερεών η συγκρότηση των δομικών λίθων παρουσιάζει μία εκπληκτική αρχιτεκτονική, αυτό που από τότε ονομάζουμε κρυσταλλική δομή. Η συγκεκριμένη ερευνητική τεχνική επέτρεψε στην επιστήμη να ερευνήσει την ενδοχώρα της ύλης. Σαράντα περίπου χρόνια αργότερα με ανάλογη μέθοδο ανακαλύφθηκε και η δομή του DNA.

δ. Εικοσιοκτώ χρόνια μετά την ανακάλυψη, το έτος δηλαδή 1923, ο αμερικανός φυσικός Arthur Compton χρησιμοποίησε τις ακτίνες Χ για να πραγματοποιήσει το εγκυρότερο ίσως από πειράματα που εδραίωσαν την άποψη για την ύπαρξη φωτονίων. Η ιδέα του ήταν το να ερευνήσει τη σύγκρουση ενός φωτονίου με ένα ηλεκτρόνιο. Ξέροντας ότι θα μπορούσε να το πετύχει με φωτόνια μεγάλης ενέργειας, σε σχέση με την ενέργεια ιονισμού των ηλεκτρονίων των ελαφρών στοιχείων, επέλεξε ακτίνες Χ με τις οποίες βομβάρδισε ένα κομμάτι γραφίτη για να διαπιστώσει ότι τα φωτόνια σκεδάζονταν από ελεύθερα ηλεκτρόνια σαν να ήταν σωματίδια με ενέργεια και ορμή. Διαπίστωσε επίσης ότι η συχνότητα άρα και η ενέργεια κάθε σκεδαζομένου φωτονίου ελαττώνεται όσο αυξάνει η γωνία σκέδασης και ότι η ελάττωση συμπίπτει με αυτή που προβλέπει η θεωρητική εφαρμογή της διατήρησης της ενέργειας και της ορμής του συστήματος «φωτόνιο – ηλεκτρόνιο». Το εν λόγω φαινόμενο λέγεται και φαινόμενο Compton.

Οι ακτίνες Χ ως διδακτικό αντικείμενο

Το γνωστικό αντικείμενο ακτίνες Χ εμφανίζεται στα Προγράμματα Σπουδών Φυσικής όλων σχεδόν των χωρών της Ευρωπαϊκής Ένωσης για μαθητές σχολικής βαθμίδας που αντιστοιχεί στο ελληνικό Λύκειο. Κι αυτό διότι η διδασκαλία του προσφέρεται για την επίτευξη γενικότερων διδακτικών στόχων της διδασκαλίας της φυσικής.

Ο σημαντικότερος από τους στόχους αυτούς είναι

«η εξοικείωση των διδασκομένων με τη ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΗ ΜΕΘΟΔΟ".

Το γνωστικό αυτό αντικείμενο προσφέρεται στο να παρουσιαστούν στα μάτια των διδασκομένων οι δυσκολίες που αντιμετωπίζει η ανθρώπινη θεωρητική σκέψη προκειμένου να προχωρήσει σε «ανάγνωση εργαστηριακών δεδομένων» και οι τρόποι με τους οποίους οικοδομείται τελικά η σχετική θεωρητική πρόταση.

Για να επιτευχθεί όμως ο στόχος αυτός χρειάζεται η διδασκαλία μας να εστιάζει στα εμπειρικά δεδομένα και στα εμφανιζόμενα ερωτήματα και να μην σπεύδει να δίνει «ετοιμοπαράδοτες» απαντήσεις σε αυτά.

Οι διδασκόμενοι πρέπει να έχουν μπροστά τους

χειροπιαστά αντικείμενα όπως είναι ο σχεδόν αερόκενος γυάλινος καθοδικός σωλήνας, θερμαινόμενο αντικείμενο στην κάθοδο, μεταλλικό αντικείμενο στην άνοδο, το επαγωγικό πηνίο, το μαύρο χαρτόνι, το φθορίζον πέτασμα, το αδιαφανές για το φως βιβλίο που το οποίο θα παρεμβληθεί, ο μαγνήτης του οποίου θα ανιχνευθεί η «μη επίδραση», ο γυάλινος σωλήνας με τον αέρα που θα ιονιστεί από την επίδραση της αόρατης ακτινοβολίας

και

εννοιακά γνωστικά αντικείμενα όπως

τα φαινόμενα εκπομπή ηλεκτρονίου, επιταχυνόμενη κίνηση, αλληλεπίδραση, αποδιέγερση ηλεκτρονίου

οι εννοιακές οντότητες ηλεκτρόνιο, φωτόνιο, άτομο, ηλεκτρομαγνητικό κύμα, ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία, ηλεκτρικό πεδίο, μαγνητικό πεδίο,

οι έννοιες-μεγέθη μεταβιβαζόμενη ενέργεια, κινητική ενέργεια, ταχύτητα, ενέργεια φωτονίου, συχνότητα, μήκος κύματος

οι φυσικοί νόμοι Διατήρηση της ενέργειας και ο εκφραζόμενος με την εξίσωση του Planck.

Και όχι μόνον αυτό. Στα χειροπιαστά αντικείμενα τα σχετιζόμενα με την αισθητηριακή αντίληψη πρέπει να αποδίδεται σεβασμός ανάλογος με εκείνον που θα αποδίδεται στα εννοιακά γνωστικά αντικείμενα τα σχετιζόμενα με την αφαιρετική σκέψη.

Βιβλιογραφία

1. The PROJECT PHYSICS COURSE, 1977, Harvard University, Cambridge, USA

2. Scientific Thought 1900-1960, A Selective Survey, επ. R, Harre, Clarenton Press, OXFORD, 1969

3. Segré, Emilio.1980. From X-rays to Quarks: Modern Physicists and their Discoveries. San Francisco: W. H. Freeman and Co.

4. Gamov George, 1966, Thirty years that shook Physics Dpubladay & Co, USA

5. Asimov Isaac, 1975, Biographical Encyclopedia

6. Kragh, Helge. 1999. ‘’QUANTUM GENERATIONS ”A Hiistory of Physics in the Twenty Century’’ Princeton, New Jersey, Princeton University Press