Długość życia organizmu wielokomórkowego jest determinowana prze wiele czynników takich jak liczba podziałów komórkowych, stabilność genomu, mechanizmy naprawcze chroniące komórki przed uszkodzeniami. Ewolucja wykształciła wiele strategii przetrwania, jedna z nich to „geny Zombie”, które chronią długo żyjące organizmy przed rozwojem choroby nowotworowej. Inną strategią jest wykształcenie mechanizmów naprawczych, które pozwalają na eliminację wadliwych komórek, hamują ich podziały lub paradoksalnie przyspieszają starzenie tych komórek, u których doszło do niebezpiecznych mutacji.

Z długością życia organizmu ściśle związane jest stężenie niektórych cukrów. Nadmiar glukozy przyspiesza starzenie, natomiast u bardzo prymitywnych organizmów z działu pierwoustych, do których zaliczane są na przykład modelowe organizmy C. elegans, występuje oryginalny wielocukier o nazwie trehaloza, który chroni organizmy przed wysychaniem i zapewnia im długowieczność.

Czy organizmy wyższe są w stanie wykorzystać tę strategie do przetrwania w warunkach niekorzystnych? O tym dowiecie się na moim wykładzie.

Czarne dziury o masach rzędu od milionów do dziesiątek miliardów mas słońca, formowane są w centrach galaktyk w trakcie ich ewolucji kosmologicznej. Supermasywna czarna dziura Sagitarius A* znajdująca się w centrum Drogi Mlecznej, jest od nas oddalona o “zaledwie” 2.5 x 10^17 km, w związku z czym w jej przypadku możemy mierzyć bezpośrednio wpływ grawitacyjny na orbity pobliskich gwiazd, co daje możliwość dokładnego pomiaru jej masy. W najbliższych latach, najprawdopodobniej uda nam się również zobrazować horyzont zdarzeń Sagitarius A* w zakresie radiowym. W przypadku pozostałych supermasywnych czarnych dziur, znajdujących się na dużo większych odległościach, takie obrazowanie czy też bezpośrednie pomiary dynamiczne mas, nie są już możliwe. Do pośrednich obserwacji tych obiektów możemy jednak wykorzystywać teleskopy promieniowania X oraz gamma, co będzie głównym tematem wykładu.

Szybki rozwój fizyki rozpoczął się, gdy stała się ona nauką eksperymentalną. W historii fizyki możemy wyróżnić doświadczenia, które zmieniały widzenie świata i stawały się kamieniami milowymi ludzkiego poznania. Wiele z tych eksperymentów można przeprowadzić w sali wykładowej i wybrane z nich zostaną zaprezentowane podczas wykładu, stanowiąc przegląd fizyki doświadczalnej od Galileusza do Davissona i Germera. Zobaczymy m. in. eksperyment magdeburski, ogniwo Volty, ruchy Browna, doświadczenie Younga, doświadczenie Oersteda, efekt fotoelektryczny, promienie katodowe i dyfrakcję elektronów. Niektóre z prezentowanych odkryć zostały uhonorowane Nagrodą Nobla.

Migracja komórkowa jest jednym z fundamentalnych i niezwykle złożonych procesów biologicznych, z którym związanych jest wiele innych ważnych zjawisk biologicznych: rozwój morfogenetyczny zarodka, gojenie ran, procesy immunologiczne czy rozwój systemu nerwowego. Z kolei zaburzenia w mechanizmach regulacyjnych migracji komórek mogą przyczynić się do powstawania stanów patologicznych, w tym m.in. chorób układu krążenia, osteoporozy, artretyzmu czy chronicznych stanów zapalnych. W dotychczasowych badaniach, mających na celu poznanie mechanizmów regulacji tego procesu, rzadko uwzględniano wpływ mechanicznych parametrów środowiska otaczającego migrujące komórki. Dynamicznie rozwijająca się dziedzina mechanobiologii ma na celu wypełnienie tej luki poznawczej. Okazuje się, że mechaniczne parametry środowiska mają duży, a czasem decydujący wpływ, na wzrost, migrację i zachowanie się komórek, a przez to na nasze zdrowie. W ramach wykładu zostanie omówiony aktualny stan badań w tej dziedzinie oraz przedstawione perspektywy i oczekiwania związane z jej rozwojem.

O złożoności mówimy, gdy w danym układzie dochodzi do interakcji między wieloma jego częściami oraz środowiskiem, w którym się on znajduje. Jej efektem jest wiele ważnych i często zaskakujących zjawisk fizycznych, które niejednokrotnie charakteryzują się wizualnym pięknem. W ramach wykładu przyjrzymy się im oczami fizyka.

Wszystkie planety Układu Słonecznego są pod bezustannym, intensywnym obstrzałem obiektów bardzo zróżnicowanych w skali masowej i energetycznej. W pierwszej części wykładu poruszone będą zagadnienia związane z penetracją Układu Słonecznego przez obiekty makroskopowe, takie jak planetoidy i meteoryty. Powszechnym, choć niewidocznym zjawiskiem transportu masy na Ziemię, jest opad pyłu międzygwiezdnego, często oblepionego lodem, zawierającym zarówno proste substancje chemiczne, jak i liczne złożone substancje organiczne. Przedstawiony będzie sposób powstawania tego rodzaju substancji, eksperymenty laboratoryjne z tego zakresu oraz zagadka zgodnej lewoskrętnej chiralności aminokwasów pochodzenia ziemskiego i kosmicznego. Prawdopodobnie najmniejszymi obiektami przybywającymi na Ziemię, nie licząc neutrin, są cząstki obejmowane wspólną nazwą "promieniowania kosmicznego". Podczas gdy obiekty makroskopowe przybywają na Ziemię z prędkościami rzędu kilku lub kilkunastu km/s, cząstki promieniowania kosmicznego pokrywają co najmniej 12 rzędów wielkości w skali energetycznej. Górny obszar tego zakresu stanowi istotną zagadkę kosmologiczną związaną z tzw. efektem GZK.