X edycja - Bliżej Nauki - cykl wykładów popularnonaukowych

Pomiń baner

8 października 2019
Fizyka w Gwiezdnych Wojnach
dr Witold Zawadzki

22 października 2019
Maraton na Marsie - jak łazik Opportunity odkrywał tajemnice marsjańskiej pustyni
dr Joanna Kozakiewicz

5 listopada 2019
Głosowanie i wybory (z punktu widzenia fizyka)
prof. dr hab. Karol Życzkowski

19 listopada 2019
Pary i trójki czyli o siłach jądrowych słów kilka
dr hab. Roman Skibiński, prof. UJ

7 stycznia 2020
Wszechświat ukryty w falach radiowych
dr hab. Krzysztof Chyży, prof. UJ

21 stycznia 2020
Od jąder atomowych do gwiazd neutronowych
dr hab. Janusz Brzychczyk, prof. UJ

Prelegenci

Dr Witold Zawadzki pracuje w Zakładzie Fotoniki w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zajmuje się plazmą oraz ultraszybką spektroskopią laserową. Jak sam mówi, w pracy "strzela z lasera w plazmę". Jego zainteresowania badawcze obejmują optykę atomową, fotonikę i technikę laserową.

Angażuje się również w popularyzację fizyki (wykłady popularnonaukowe, warsztaty przyrodnicze, konkursy fizyczne, np. "Lwiątko", "Świetlik").

Jest współredaktorem czasopism "Foton" i "Neutrino". Poza tym interesuje się lotnictwem cywilnym i awioniką.

Joanna Kozakiewicz
Dr Joanna Kozakiewicz pracuje w Zakładzie Radioastronomii i Fizyki Kosmicznej w Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zajmuje się badaniami marsjańskimi. Projekty, w jakich uczestniczy dotyczą badań nad transportem eolicznym (wiatrowym) w rejonach równikowych Marsa, rozwijania automatycznych metod przetwarzania i analizy danych z misji marsjańskich oraz propagacji fal elektromagnetycznych ekstremalnie niskich częstotliwości mogącej zachodzić pomiędzy jonosferą a warstwami podpowierzchniowymi Marsa.
W badaniach korzysta z danych i narzędzi dostarczanych przez NASA i ESA oraz współpracuje z grupami badawczymi z różnych dziedzin nauki.

Karol Życzkowski

Karol Życzkowski – profesor fizyki na Uniwersytecie Jagiellońskim, zajmuje się mechaniką kwantową, teorią informacji kwantowej, teorią chaosu i układów nieliniowych oraz zastosowaniami matematyki w naukach społecznych [1]. Podczas służby wojskowej w roku 1988 odmówił złożenia przysięgi wojskowej, a wspomnienia z wojska opisał w książce „Notatki Szeregowca”. W lipcu 1990 samotnie zjeżdżał na nartach północną ścianą Piku Lenina (7134 m) w Kirgizji. Współautor wydanej w Cambridge monografii dotyczącej mechaniki kwantowej oraz narciarskiego przewodnika po Polskich Tatrach Wysokich.

 

[1] K. Rzążewski, W. Słomczyński, K. Życzkowski, Każdy głos się liczy - wędrówka przez krainę wyborów, Wydawnictwo Sejmowe, Warszawa 2014

Roman Skibiński
Dr hab. Roman Skibiński, prof. UJ jest pracownikiem Zakładu Teorii Układów Jądrowych w Uniwersytecie Jagiellońskim. Zajmuje się przede wszystkim badaniem reakcji jądrowych z udziałem kilku nukleonów i oddziaływaniem układów jądrowych z zewnętrznymi sondami jak fotony, miony czy neutrina.

Krzysztof Chyży
Dr hab. Krzysztof Chyży, prof. UJ jest astrofizykiem, radioastronomem, pełniącym funkcję kierownika Zakładu Radioastronomii i Fizyki Kosmicznej w Obserwatorium Astronomicznym UJ. Jest autorem ponad 100 prac opublikowanych w międzynarodowych czasopismach naukowych. Prowadzi obserwacje i badania własności radiowych galaktyk, w szczególności interesują go związki między generacją i ewolucją pól magnetycznych w galaktykach a ich aktywnością gwiazdotwórczą. Zajmuje się też morfologią radiową kwazarów. W swoich naukowych dociekaniach wykorzystuje obserwacje z największych radioteleskopów na świecie, w tym: Jansky Very Large Array w USA, 100 metrowego teleskopu w Effelsberg (Niemcy) i najnowocześniejszego instrumentu na niskie częstotliwości - LOFAR.

Janusz Brzychczyk
Dr hab. Janusz Brzychczyk, prof. UJ pracuje w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Zajmuje się fizyką jądrową, a w szczególności badaniami zderzeń ciężkich jonów w zakresie pośrednich i wysokich energii. Głównymi celami tych prac są: wyznaczenie parametrów równania stanu materii silnie oddziałującej, badanie przejść fazowych zachodzących w tej materii, poznanie mechanizmu procesów multifragmentacji jąder atomowych i ich związku z przejściem fazowym typu ciecz-gaz. Jest uczestnikiem międzynarodowych zespołów badawczych prowadzących eksperymenty m.in. w GSI Darmstadt oraz CERN.

Program

Fantastyczny świat przedstawiony w "Gwiezdnych Wojnach" jest pełen niezwykłych technologii i urządzeń, o których dzisiaj można tylko pomarzyć: unoszące się w powietrzu pojazdy, podróże w hiperprzestrzeni, miecze świetlne, supermocne lasery. Wiele z tych koncepcji uznaje się obecnie za sprzeczne z prawami fizyki. Niektóre natomiast, choć dzisiaj niewykonalne, wydają się możliwe do realizacji.

W 2003 roku NASA w ramach misji MER (Mars Exploration Rover) wystrzeliła w stronę Marsa dwa bliźniacze łaziki: Spirit i Opportunity. Misja miała na celu zbadanie powierzchni Marsa i poznanie zachodzących na niej procesów. Łaziki miały przetrwać na niegościnnej planecie 3 miesiące. Oba pracowały znacznie dłużej. Łazik Opportunity przetrwał 15 lat i pokonał dystans, jakiego nie udało się przejechać żadnemu innemu pojazdowi poza Ziemią. Dane, jakie przekazał wielokrotnie zaskoczyły naukowców. A jego podróż przez marsjańską pustynię, zakończona w 2019 roku, stanowi przykład niezłomności maszyny oraz ludzi, którzy ją nadzorowali.

Z punktu widzenia fizyka wybory potraktować można jako skomplikowane doświadczenie badawcze angażujące miliony obywateli. Jego celem jest zarówno poznanie opinii wyborców, jak i wybór przedstawicieli społeczeństwa, którzy otrzymają mandat do sprawowania władzy. Ścisłe twierdzenia matematyczne pokazują, że nie istnieje idealny system wyborczy. W referacie przedstawię zalety i wady różnych systemów oraz pokażę, jak przy pomocy statystycznej analizy danych wyborczych można ujawnić nadużycia wyborcze.

Oddziaływania jądrowe decydujące o istnieniu lub rozpadach jąder atomowych wykazują się bardzo złożoną strukturą. W ciągu wielu lat badań tych sił zaproponowano różne podejścia mające tłumaczyć ich właściwości. Mimo znacznego pogłębienia naszego rozumienia procesów jądrowych pewne pytania wciąż pozostają otwarte. W wykładzie przedstawię kilka modeli sił jądrowych i omówię obecny stan wiedzy na ten temat, w szczególności wskazując na rolę oddziaływań trójciałowych.

Radioastronomia otworzyła nam nową drogę poznania Kosmosu poza naszymi zmysłami, w sposób, o którym wcześniej nie marzyliśmy. Co więcej, Wszechświat, który ujrzeliśmy był niesamowity - niezwykle energetyczny i dynamiczny. Fale radiowe doprowadziły nas do ujawnienia kosmicznych źródeł promieniowania synchrotronowego, a wraz z nimi radiogalaktyk i kwazarów. Niespodziewane odkrycia promieniowania radiowego atomów wodoru i reliktowego promieniowania tła, na zawsze zmieniły rozumienie otaczającego nas Kosmosu.

Ale radioastronomia to również przełomowe techniki obserwacji jak synteza apertury i cyfrowe teleskopy. Opowiem jak one doprowadziły do powstania radiowych map nieba niezwykle dużej zdolności rozdzielczej, a ostatnio umożliwiły uzyskanie pierwszego obrazu czarnej dziury. Jeden z takich nowoczesnych radioteleskopów - LOFAR - sięga z Holandii aż do okolic Krakowa i krok po kroku dokonuje przeglądu całego, północnego nieba.

Jądra atomowe są bardzo małymi kropelkami materii jądrowej składającej się z nukleonów (protonów i neutronów) związanych ze sobą przez oddziaływania silne. Olbrzymich rozmiarów gęsta materia jądrowa znajduje się we wnętrzach gwiazd neutronowych, których promienie wynoszą około 12 km, a ich masa sięga dwukrotnej masy Słońca. Materia w jądrach atomowych jest zimna (o zerowej temperaturze) i ma w przybliżeniu stałą gęstość. Gęstość materii we wnętrzu gwiazd neutronowych jest kilkukrotnie większa. Jedynym laboratoryjnym sposobem wytworzenia i badania własności materii jądrowej w stanach o różnych gęstościach i temperaturach jest zderzanie ze sobą jąder przyspieszanych w akceleratorach. Głównym celem tych badań jest wyznaczenie równania stanu materii jądrowej oraz związanego z nim diagramu fazowego. Równanie stanu opisuje związek pomiędzy energią (lub ciśnieniem) a gęstościami protonów i neutronów oraz temperaturą. Diagram fazowy pokazuje przy jakich gęstościach i temperaturach następują przejścia fazowe np. pomiędzy stanem ciekłym a gazowym, czy też przejście do plazmy kwarkowo-gluonowej. Ciągle słabo poznanym składnikiem równania stanu materii jądrowej jest tzw. energia symetrii, która ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia wielu aspektów fizyki jądrowej i astrofizyki. Wyznacza ona np. granice stabilności jąder atomowych, istotnie wpływa na przebieg wybuchu supernowych, procesy nukleosyntezy oraz rozmiary i strukturę gwiazd neutronowych. W najbliższych latach spodziewamy się znacznego postępu w badaniu tych zagadnień dzięki rozwojowi techniki akceleratorowej i detekcyjnej. Z jednej strony będą to laboratoryjne badania zderzeń jąder odległych od ścieżki stabilności z wykorzystaniem wiązek radioaktywnych, a z drugiej obserwacje astrofizyczne, w szczególności pomiary mas i promieni gwiazd neutronowych. Nowych, wartościowych danych dostarczyć mogą pomiary fal grawitacyjnych powstałych w wyniku zderzenia gwiazd neutronowych.