Przejdź do głównej treści

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Pomiń baner

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

11 października 2022
Dlaczego gwiazdy gubią planety?
dr hab. Jerzy Krzesiński, prof. UJ

25 października 2022
Czarne dziury a ciemna materia
dr hab. Andrzej Odrzywołek

8 listopada 2022
Diament - magnetyczny mikroskop
dr Adam Wojciechowski

29 listopada 2022
Fizyka w skali attosekundowej i nanometrycznej (i mniejszej)
dr hab. Jakub Prauzner-Bechcicki, prof. UJ

24 stycznia 2023
Egzotyczne zastosowania fizyki statystycznej
prof. dr hab. Bartłomiej Dybiec

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Prelegenci

Jerzy Krzesiński

Jest astronomem. Swoją karierę naukową rozpoczął w Obserwatorium Astronomicznym UP na Suhorze, lecz doświadczenie zawodowe zdobywał także w ośrodkach zagranicznych. Między innymi w Cape Town University (RPA) i w czasie sześcioletniego pobytu w Stanach Zjednoczonych (New Mexico, Apache Point Observatory), gdzie pracował nad projektem Cyfrowego Przeglądu Nieba Sloana (Sloan Digital Sky Survey, w skrócie SDSS). Celem tego projektu było między innymi wykonanie trójwymiarowej mapy Wszechświata. W uznaniu wkładu pracy, kierownictwo zespołu SDSS zaproponowało Międzynarodowej Unii Astronomicznej, by obserwatorzy biorący udział w projekcie zostali uhonorowani nazwami asteroid odkrytymi w czasie trwania przeglądu. Stąd na niebie pojawiła się asteroida 114025 "Krzesinski". Od kilku lat Jerzy Krzesiński związany jest z Obserwatorium Astronomicznym Uniwersytetu Jagiellońskiego, gdzie pracuje na stanowisku profesora UJ. Zajmuje się badaniami białych karłów i niebieskich podkarłów – gwiazd w końcowych fazach ewolucji, a także poszukiwaniem egzoplanet.

Dr hab. Andrzej OdrzywołekDr hab. Andrzej Odrzywołek to astrofizyk zatrudniony w Instytucie Fizyki Teoretycznej UJ (Zakład Teorii Względności i Astrofizyki). Jego zainteresowania obejmują m. in. strukturę gwiazd, w tym rotujących, oraz zastosowania teorii neutrin do modelowania i obserwacji eksplozji supernowych a ostatnio procesy akrecji na czarne dziury.

Adam WojciechowskDr Adam Wojciechowski jest adiunktem w Zakładzie Fotoniki w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Jagiellońskiego. Jego działalność naukowa koncentruje się wokół zagadnień oddziaływania światła z materią. Przy użyciu technik precyzyjnej spektroskopii laserowej bada m.in. atomy rubidu ochłodzone do temperatur sięgających tylko milionowych części stopnia powyżej temperatury zera absolutnego. W ostatnich latach lat zajmuje się także optyczno-mikrofalowymi badaniami centrów barwnych azot-wakancja w diamencie, rozwijając techniki pomiarowe i opracowując nowe sensory do pomiarów pól magnetycznych w skali mikro. Jest liderem zespołu badawczego w projekcie QUNNA programu TEAM-NET Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, w którym opracowywane są sensory do zastosowań fotonicznych i biomedycznych, budowane w oparciu o nanodiamenty i technologie światłowodowe. Realizuje także projekty wpierane przez Narodowe Centrum Nauki, w tym prestiżowy projekt QuantERA dotyczący badania fundamentalnych zjawisk w mikro- i nanofluidyce przy użyciu diamentów z centrami barwnymi.

Jakub Prauzner-Bechcicki jest fizykiem, absolwentem i pracownikiem Uniwersytetu Jagiellońskiego. Próbując wyjaśnić swoje motywacje do pracy naukowej lubi odwoływać się do słów Richarda Feynmana z jego słynnego tekstu „Na dole jest dużo miejsca”: Jakie są możliwości małych, ale ruchomych maszyn? Mogą być przydatne lub nie, ale z pewnością byłoby fajnie je wykonać. Pytany o to, którym działem fizyki się zajmuje, bierze głęboki oddech, ponieważ ma na swoim koncie prace związane z badaniem własności stanów splątanych, analizą oddziaływania atomów i molekuł z silnymi polami laserowymi, badaniem procesów samoorganizacji molekuł na powierzchniach różnych materiałów, badaniem nanostruktur molekularnych i procesów polimeryzacji na powierzchniach półprzewodników, i z tak egzotycznymi zagadnieniami, jak zastosowania fizyki w diagnozowaniu i konserwacji zabytków i dzieł sztuki. W swojej pracy wykorzystywał metody fizyki teoretycznej – te, które wymagają kartki i ołówka, i te, które wymagają komputera, a także metody eksperymentalne, takie jak mikroskopia tunelowa, mikroskopia sił atomowych, praca w warunkach ultrawysokiej próżni i inne.

Bartłomiej DybiecBartłomiej Dybiec jest fizykiem pracującym w Instytucie Fizyki Teoretycznej UJ. Zajmuje się nierównowagą fizyką statystyczną, ze szczególnym uwzględnieniem dyfuzji normalnej i anomalnej oraz zjawisk indukowanych szumami. Zajmuje się także badaniem układów złożonych.
 

Widok zawartości stron Widok zawartości stron

Program

Z punktu widzenia człowieka, w naszym Układzie Słonecznym, przebieg orbit Ziemi oraz innych planet od długiego czasu pozostaje w zasadzie niezmienny. Jednak życie egzoplanet i całych układów planetarnych wokół gwiazd nie przebiega tak stabilnie jak mogłoby się nam wydawać. Żyjemy po prostu zbyt krótko by zmiany zauważyć. Tymczasem los Ziemi, planet i egzoplanet jest w zasadzie przesądzony. Dowody obserwacyjne wyraźnie wskazują, że istnienie układów planetarnych związane jest ściśle z gwiazdami, wokół których krążą... a gwiazdy ewoluują.

Na wykładzie pokażę co w rzeczywistości widzą astronomowie kiedy obserwują planety wokół innych gwiazd oraz jak interpretują obserwacje. Postaram się opisać co się dzieje z układami planetarnymi kiedy w gwiazdach kończą się zapasy wodoru i wyjaśnię dlaczego nie obserwujemy planet wokół niebieskich podkarłów i białych karłów.

Czarne dziury oraz ciemna materia to dwa, w opinii wielu nadal hipotetyczne, kluczowe składniki kosmosu. Trudne do wykrycia, intensywnie poszukiwane, poruszające wyobraźnię.

Ciemna materia według standardowego modelu kosmologicznego stanowi 1/3 budulca Wszechświata i powinno być jej dziesięciokrotnie więcej niż atomów. Lista argumentów przemawiających za jej obecnością jest długa i przekonująca, ale dziesiątki bardzo czułych eksperymentów, bezproblemowo rejestrujących nieuchwytne neutrina, nadal nic nie znalazło. Obecność czarnych dziur, wynikających z Ogólnej Teorii Względności Einsteina, została spektakularnie potwierdzona w 2015 roku poprzez obserwacje fal grawitacyjnych emitowanych podczas ich zlewania się. Obecnie dysponujemy nawet "fotografiami" dwóch takich gigantów, tkwiących w centrum galaktyki M81 oraz naszej Galaktyki.

Intrygujące pytanie, co dzieje się na styku tych dwóch zagadnień, w jaki sposób ciemna materia jest pochłaniana przez czarne dziury i co z tego wynika, będzie tematem wykładu, docierającego do granic współczesnej nauki.

 

Centra barwne to defekty struktury krystalicznej, które mogą mieć diametralnie odmienne właściwości od materiału, w którym się znajdują. W ostatnich latach uwagę coraz większej liczby naukowców przyciągają centra barwne w diamencie. Spośród kilkuset ich skatalogowanych rodzajów, szczególną popularność zyskały centra typu azot-wakancja (NV). Centra takie mogą być traktowane jako "quasi atomy" uwięzione w doskonale transparentnej sieci krystalicznej diamentu, a przez to możliwa jest ich długotrwała obserwacja i prowadzenie precyzyjnych pomiarów optycznych. Istotną cechą centrów NV, szczególnie dla metrologii kwantowej, jest posiadanie niezerowego spinu, a zatem także momentu magnetycznego, w stanie podstawowym oraz możliwość jego kontroli przez pola optyczne i mikrofalowe. Małe rozmiary tych centrów, rzędu 0,15 nm, sprawiają, że nadają się one idealnie dla potrzeb metrologii w skali mikro- i nanometrowej. Dzięki temu centra NV znajdują zastosowanie jako niezwykle czułe sensory do pomiarów pól magnetycznych i elektrycznych, jako markery fluorescencyjne w obrazowaniu materiałów biologicznych, czy też jako optycznie inicjalizowane i odczytywane kubity w komputerach i pamięciach kwantowych.

W mojej prezentacji opowiem o zastosowaniach centrów NV w magnetometrii i możliwościach obrazowania pól magnetycznych z wysoką przestrzenną zdolnością rozdzielczą. Przedstawię także realizowane przez nas prace dotyczące rozwoju hybrydowych czujników bazujących na diamencie i szkłach oraz badania biologiczne z wykorzystaniem nanodiamentów bogatych w centra NV.

Tytuł wykładu zobowiązuje, pozostanę zatem mu możliwie najbardziej wierny. Powstał on, zanim Komitet Noblowski wskazał tegorocznych laureatów Nagrody Nobla z fizyki. Nominacja ta stała się jednak powodem do snucia skojarzeń, które zabrały mnie w ciekawą podróż. Opowiem o tym, jak wiąże się oglądanie konia w galopie z laserami, o tym, dlaczego małe jest ciekawe, o tym, że Nagrody Nobla z fizyki pierwsza z 1901 roku, ta z roku 2018 i ta ostatnia 2022 mają ze sobą coś wspólnego – poza oczywistym faktem, że są z fizyki. Naturalnie nie będzie mogło zabraknąć też Alberta Einsteina.

Fizyka statystyczna zajmuje się badaniem układów o bardzo wielu stopniach swobody. Koncepcje i modele fizyki statystycznej znalazły zastosowanie w bardzo wielu dziedzinach nauki przyczyniając się do powstania i rozwoju między innymi  socjofizyki, ekonofizyki. Wniosły one także znaczący wkład w rozwój badań nad układami złożonymi. Na wybranych przykładach przedstawię tak zwane "egzotyczne" zastosowania fizyki statystycznej. Pokażę co ma wspólnego zamarzanie i wrzenie wody z formowaniem się grup społecznych oraz wzrostem lasu. Uzasadnię też dlaczego wyspy, półwyspy oraz góry są najlepszymi miejscami dla zbudowania osady.