DERS TANITIM ve UYGULAMA BİLGİLERİ

Dersin Adı Kodu Yarıyıl T+U+L (saat/hafta) Türü (Z / S) Yerel Kredi AKTS
Determinizm, Kaos, Kuantum Bilimleri ve Teknolojileri GE 208 Bahar 03+00+00 Seçmeli 3 5
Akademik Birim: Mühendislik ve Doğa Bilimleri
Öğrenim Türü: Örgün Eğitim
Ön Koşullar Yok
Öğrenim Dili: İngilizce
Dersin Düzeyi: Lisans
Dersin Koordinatörü: - -
Dersin Amacı: Bu ders, bilim ve teknolojideki tarihsel gelişmeler eşliğinde determinizm, kaos, kuantum olasılığı ve kuantum dolaşıklığı gibi kavramların matematiksel ve fiziksel anlamlarını pekiştirmeyi, bu tür kavramların bilimsel tanımlarını öğrenmeyi ve böylece teknolojideki güncel gelişmeleri (kaos, kuantum bilgisayarlar, kuantum internet vs.) bu ve benzeri kavramlar eşliğinde felsefi olarak yorumlamayı amaçlamaktadır.
Dersin İçeriği: Derse Giriş: Laplace şeytanı (klasik fizikte determinizm), dinamik sistemler ve olası dinamik davranışlar, matematiksel olasılık, kelebek etkisi (klasik fizikte kaos), kaosun matematiksel olarak anlaşılması (periyod katlama dallanması, ergodiklik), kuantum olasılığı, kuantum dolaşıklık, kuantum hesaplama ve kuantum kriptografi, kuantum bilgisayarların geleceği
Dersin Öğrenme Çıktıları (ÖÇ):
  • 1- Determinizm kavramının anlaşılması
  • 2- Olasılık kavramının anlaşılması
  • 3- Kaos olgusunun anlaşılması
  • 4- Uzay-zaman modellerinin farklı olabileceğinin kavranması
  • 5- Kaos ve kuantum fiziğinin teknolojideki etkilerinin anlaşılması
Dersin Öğrenme Yöntem ve Teknikleri Yüz yüze eğitim


HAFTALIK PROGRAM

HaftaKonularÖn Hazırlık
1 Derse Giriş: Laplace şeytanı, klasik fizikte determinizm
2 Dinamik Sistemler: diferansiyel denklemlerin anlamı, durum uzayı ve yörüngeler
3 Dinamik Davranışlar: periyodik, neredeyse periyodik yörüngeler
4 Dinamik Sistemlerden Örnekler: Aşkın dinamiği, çekiciler, garip çekiciler
5 Matematiksel Olasılık: olasılığın matematiksel tanımı, büyük sayılar yasası, olasılığın dinamik değişimi
6 Kaosun fiziksel anlamı, tarihten örnekler
7 Kaosun matematiksel tanımı: popülasyon dinamiği, periyod katlama dallanması
8 Kaos ve olasılık: değişmez olasılık ölçüsü, ergodiklik, rassal sayı üreteçleri
9 Özel görelilik: zaman genişlemesi, boy kısalması Genel görelilik: Bükülmüş uzay
10 Kuantum sistemlerde olasılık: Stern-Gerlach deneyi
11 Kuantum hesaplama
12 Kuantum dolaşıklık: kuantum şifreleme
13 Öğrenci Sunumları
14 Öğrenci Sunumları


ZORUNLU ve ÖNERİLEN OKUMALAR

Nonlinear Dynamics and Chaos, S. Strogatz, CRC Press, 2000


DİĞER KAYNAKLAR

Quantum Computation and Quantum Information, M. Nielsen, I. L. Chuang, Cambridge: Cambridge University Press, 2010 Relativity for the Questioning Mind, D. F. Styer, Johns Hopkins University Press, 2011


DEĞERLENDİRME SİSTEMİ

Yarıyıl İçi ÇalışmalarıSayıKatkı Payı (%)
Katılım 14 14
Proje 1 36
Final Sınavı 1 50
Total: 16 100


İŞ YÜKÜ HESAPLAMASI

EtkinliklerSayısıSüresi (saat)Toplam İş Yükü (saat)
Ders Saati14342
Proje13535
Final Sınavı14848
Toplam İş Yükü (saat):125


PROGRAM YETERLİLİKLERİ (PY) ve ÖĞRENME ÇIKTILARI (ÖÇ) İLİŞKİSİ

# PY1 PY2 PY3 PY4 PY5 PY6 PY7 PY8 PY9 PY10 PY11 PY12
OC1 1 1                    
OC2 2 2 1 1                
OC3 2 2 3 2                
OC4   2 3 2                
OC5       2 2 2