Na każdych zajęciach prosimy o sporządzenie listy obecności uczniów. Przykładowy szablon w formacie Word oraz PDF
Tematy wykładów w szkołach
Poniżej znajdą Państwo spis wykładów, które oferujemy dla szkół. W celu zaproszenia wykładowcy do swojej szkoły i ustalenia terminu wykładu proszę kontaktować się bezpośrednio z wykładowcą. W linku pod nazwiskiem wykładowcy znajdą Państwo szczegółowe informacje kontaktowe. Najefektywniejszym sposobem kontaktu z naszymi wykładowcami jest droga emailowa.
Szkoła Podstawowa/Liceum
- Fizyka a zachowanie zwierząt W trakcie wykładu przedstawione zostaną przykłady specyficznych zachowań ryb elektrycznych, bąbelnicy, strzelczyka, pszczoły japońskiej i strzelczyka. Zachowania te wyjaśniane są w kontekście zjawisk fizycznych, które są odpowiedzialne za obserwowane efekty.
prof. Adam Babiński - Jak wygrać w chowanego z komórkami nowotworowymi? Materiał genetyczny zawarty w naszych komórkach stale ulega uszkodzeniu, zarówno spontanicznemu, jak i w wyniku działania rożnych czynników, takich jak promieniowanie jonizujące. Mimo tego że komórka radzi sobie skutecznie z naprawą takich uszkodzeń, proces odbudowy struktury DNA nie jest wolny od błędów, co może doprowadzić do powstawania nowotworów. Wykład poświęcony jest omówieniu zasady działania tomografii komputerowej (CT, z ang. Computed Tomography) oraz pozytonowej tomografii emisyjnej (PET, z ang. Positron Emission Tomography) umożliwiających obrazowanie zmian nowotworowych. W tym celu omawiane są sposoby detekcji promieniowania jonizującego. Pomiar promieniowania tła wykonują uczniowie. Wady i zalety CT i PET dyskutowane są na podstawie obrazów wykonanym obiema technikami dla pacjenta onkologicznego. Wykład ilustrowany pokazami.
dr Beata Brzozowska - Jak badamy uszkodzenie i naprawę DNA, czyli czym zajmuje się radiobiologia Cząsteczka DNA jest niezbędna do funkcjonowania organizmów żywych, bo odpowiada za przechowywanie i kodowanie informacji genetycznej. Badanie procesu uszkodzenia i naprawy DNA ma charakter multidyscyplinarny, co potwierdza nagroda Nobla przyznana za mechanizmy naprawy podwójnej helisy w dziedzinie chemii w 2015 roku. Promieniowanie jonizujące stanowi unikalne narzędzie służące do uszkodzenia nici DNA w ściśle kontrolowany sposób, zarówno pod względem czasu trwania tego procesu, jak i dostarczanej do komórki energii (w postaci dawki, podanej w Gy zdefiniowanych jako 1 J na kg). Celem wykładu będzie omówienie metod badawczych, pozwalających zmierzyć stopień uszkodzenia i naprawy DNA w komórkach ludzkich poddanych działaniu promieniowania jonizującego. Wykład ilustrowany pokazami.
dr Beata Brzozowska - Electricity: On everything, everywhere. Electricity makes the world around us function on the clock, and yet we usually know so little of it. On this discussion, we will talk about our everyday interactions with electricity, and how to safely conduct them. What are the wires hanging on the street? How does a phone charger works? Can you touch an electrical outlet? What happens when you lick a battery? Why should you keep your computer dry? Starting with a brief overview of the technological advances done in the past century, we will go through concepts of energy generation, transmission, storage and how it can be used to transfer and process information. Content will be further tailored depending on the previous knowledge of the audience on the topic.
Wykład z pokazami.
dr Bruno Cury Camargo - Co widzi kamera termowizyjna Podczas wykładu zostaną zjawiska leżące u podstawy promieniowania termicznego. Zostaną podane przykłady promieniowania ciał w zakresie widzialnym oraz omówione promieniowanie ciała ludzkiego. Omawiane zagadnienie zostaną zilustrowane prostymi pokazami.
dr hab. Aneta Drabińska - Jak zmierzyć temperaturę, czyli o własnościach termicznych różnych ciał słów kilka Podczas wykładu zostaną zaprezentowane obecnie stosowane termometry oraz na ich przykładzie omówione zjawiska fizyczne pozwalające mierzyć temperaturę. Zostanie omówiony termometr gazowy, cieczowy, bimetalowy, elektryczny oraz pirometr. Następnie zostaną przedstawione stosowane obecnie skale temperatury oraz omówione ich punkty stałe oraz relacje między nimi. Omawiane zagadnienie zostaną zilustrowane prostymi pokazami.
dr hab. Aneta Drabińska - Energetyka jądrowa – szansa czy zagrożenie? Podczas wykładu zostaną omówione następujące zagadnienia: 1. Co to jest energia jądrowa w kontrze do energii atomowej, krótko o atomie i jądrze atomowym, energia wiązania elektronów vs energia wiązania nukleonów w jądrze atomowym, wyjaśnienie dlaczego rozszczepienie uranu, czyli podział jądra na dwa fragmenty powoduje uwolnienie energii, jaka jest skala wielkości energii atomowej i jądrowej, dlaczego produkty rozszczepienia są promieniotwórcze i co to znaczy; 2. Jak działa reaktor jądrowy, jak jest zbudowany, jakie ma zabezpieczenia, co wchodzi w skład świeżego i wypalonego paliwa jądrowego, co robi się z wypalonym paliwem jądrowym; 3. Krótko o wpływie promieniowania jonizującego na ludzi, dawkach związanych z działającą elektrownią i odpadami; 4. Dlaczego potrzebujemy innych źródeł energii niż OZE i jakie są możliwości; 5. Jakie są przyczyny i skutki awarii w Fukushimie oraz jaką wyciągnięto lekcję. W zależności od oczekiwanej długości wykładu część z wymienionych zagadnień może zostać rozszerzona lub skrócona.
dr Aleksandra Fijałkowska - Czy Maria Skłodowska - Curie jadła banany? O promieniowaniu w życiu codziennym. Promieniowanie jonizujące jest nieodzownym elementem życia na Ziemi. Średnia dawka roczna od promieniowania naturalnego w Polsce wynosi ok. 2,4 mSv. Promieniowanie to było z człowiekiem od zarania dziejów, kiedy powstawało życie jego natężenie było znacznie większe niż obecnie. Czy to znaczy, że niskie dawki promieniowania są niezbędne do życia i wbrew powszechnym przekonaniom społeczeństwa nie są szkodliwe? Celem wykładu jest pokazanie, gdzie w życiu codziennym spotykamy się z promieniowaniem. Odpowiemy na pytania, czy jedzenie zbyt dużej ilości bananów, lub czerwonej fasoli może być szkodliwe dla zdrowia (nie chodzi tu o dolegliwości żołądkowe). Czy nasi pradziadkowie rzeczywiście pili wodę z radem i myli zęby pastą radową? Przybliżymy sylwetkę pewnej Marii “mieszkającej” w Świerku oraz sprawdzimy, czy grzyby rzeczywiście świecą. Na końcu obliczymy jak dawno była katastrofa w Czarnobylu i jak daleko jest Fukushima. Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Mateusz Filipek - Zmiana w kamerze schwytana Prędkość i przyspieszenie to wielkości fizyczne opisujące ruch. Prędkość chwilowa to zmiana położenia w krótkiej chwili. Analogicznie przyspieszenie chwilowe to zmiana prędkości w krótkim przedziale czasu, czyli prędkość zmiany prędkości. Czy wielkości te można pokazać? A czy można je zobaczyć? Owszem, można je pokazać na rysunku za pomocą wektora lub wykresu, można je zobaczyć też na filmie. W trakcie zajęć uczniowie wykorzystają kamerę, komputer, wózek i może coś jeszcze do tego, by zobaczyć, zmierzyć i pokazać na rysunku zmianę położenia i prędkości. Wykład ilustrowany pokazami.
dr Józef Ginter - Paradoksy Szczególnej Teorii Względności – bliźniaki w kosmosie Wykład poświęcony jest wyjaśnieniu tak zwanego „paradoksu bliźniąt” w ramach Szczególnej Teorii Względności. Posługując się przykładami z książki „The Martian” Andy Weir’a i filmu powstałego na jej podstawie wprowadzam podstawowe postulaty Szczególnej Teorii Względności, omawiam relatywistyczne prawo dodawania prędkości i wprowadzam pojęcie linii świata i dylatacji czasu. Następnie wyjaśniam „paradoks bliźniąt” pokazując jak czas własny zależy od trajektorii czasoprzestrzennej.
dr hab. Katarzyna Grabowska - Paradoksy Szczególnej Teorii Względności – czarownica na miotle Wykład poświęcony jest wyjaśnieniu tak zwanego „paradoksu czarownicy na miotle” w ramach Szczególnej Teorii Względności. Paradoks ten związany jest ze zjawiskiem kontrakcji odległości. Posługując się przykładami z książki „The Martian” Andy Weir’a i filmu powstałego na jej podstawie wprowadzam podstawowe postulaty Szczególnej Teorii Względności, omawiam relatywistyczne prawo dodawania prędkości i wprowadzam pojęcie linii świata i dylatacji czasu i kontrakcji odległości. Następnie wyjaśniam zjawisko względności równoczesności i wynikający z tego zjawiska pozorny paradoks czarownicy na miotle. Wykład może stanowić kontynuację wykładu o paradoksie bliźniąt, ale może też być przedstawiany w wersji samodzielnej.
dr hab. Katarzyna Grabowska - Czy światło można złapać? O optyce na różne sposoby. Zajęcia zaczniemy od wprowadzenia w zagadnienia z dziedziny optyki geometrycznej. Wspólnie przeprowadzimy kilka doświadczeń z optyki, które pozwolą zilustrować w prosty sposób rodzaje światła, rozchodzenie się światła w różnych materiałach i metody obrazowania. Zbadamy czym różni się światło diody od światła żarówki, świeczki i słońca. Pokażę jak zbudować własne spektrometry. Ponadto sprawdzimy, czy promienie światła rzeczywiście rozchodzą się po liniach prostych, a kiedy zupełnie nas zaskakują w interferometrach. Rozszerzymy też te zagadnienia o metody holograficzne i metody zapisu informacji na płytach CD. Zbadamy zjawisko odbicia światła od zwierciadeł i zastanowimy się czy można zrobić pułapkę na fotony. Zajęcia zakończymy omówieniem najnowszych trendów w optyce (uwzględniając eksperymenty, za które przyznano nagrody Nobla w optyce – np. szczypce optyczne) i wstępem do optyki kwantowej (uwzględniając pułapkowanie światła w mikro-strukturach i kryształach fotonicznych). Wykład z pokazami.
dr hab. Barbara Piętka - „Science Busking” – czyli jak bawić się fizyką Wykład prezentowany jest w formie tzw. „Science Busking” czyli kuglarstwa naukowego. Zajęcia mają pokazać przede wszystkim, że zarówno fizyka jak i praca naukowa nie są wcale nudne. Podczas zajęć, na wesoło prezentujemy proste eksperymenty, nawiązując do trudnych tematów. W sposób niestandardowy omawiamy również pojęcia, które wprowadzane są na szkolnych lekcjach fizyki. W część doświadczeń zaangażowana jest także publiczność. Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Jarosław Rybusiński - Fizyka i muzyka, czyli drgania i fale na wesoło Czym jest dźwięk i jakie są jego właściwości? Odpowiadając na to pytanie omówione zostanie m. in. działanie różnych instrumentów muzycznych (również takich, które skonstruować można samodzielnie). Podczas wykładu zaprezentowane zostaną doświadczenia przybliżające uczestnikom tematykę drgań i fal. Chętni uczniowie będą mieli możliwość uczestnictwa w części eksperymentów. Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Jarosław Rybusiński - Fizyka od kuchni Podczas wykładu odpowiemy na następujące pytania:
Czym jest tak właściwie ogień?
Jak działa płyta indukcyjna?
Co to są te mikrofale i czemu odgrzewają mi jedzenie?
Skoro do teflonu nic nie przywiera, to jak przywarli do niego patelnię?
Czemu lodówka chłodzi a piekarnik grzeje?
Zrobimy również lody w 5 sekund używając do tego ciekłego azotu.
Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Adam Spyra - Fizyka Sportu Wykład omówi zagadnienia fizyczne na przykładzie trzech dyscyplin sportowych:
a) bieganie - sprint a maraton, porównanie przyspieszenia Usaina Bolta do przyspieszenia bolidu F1. Dlaczego Afrykanie tak są tak świetnymi biegaczami? Ewolucja w bieganiu - buty biegowe - w czym nam pomagają?
b) tenis - rotacja piłki, czemu Federer jest świetny na trawie, a Nadal - na mączce? Sekret serwisu Sereny Williams, czyli siła razy ramię.
c) skoki narciarskie - niby wiatr w plecy, a przeszkadza - dlaczego? Dlaczego zawodnicy, by skoczyć dalej, nie odpychają się mocniej od belki startowej?
Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Adam Spyra - SpaceX - firma wystrzelona w kosmos, czyli kiedy polecimy na Marsa?” Podczas wykładu przedstawiona będzie działalność przedsiębiorstwa SpaceX - firmy założonej przez miliardera Elona Muska, która jest obecnie czołowym graczem w wyścigu o podbój Marsa. Będzie to pretekst do dyskusji o trwającym już ponad pół wieku podboju kosmosu, podczas której pojawi się wiele ciekawostek i wiedzy z dziedziny astronomii powplatanych w łatwą w odbiorze, angażującą rozmowę. Podczas zajęć przewidziane są pokazy ułatwiające zrozumienie przez ich uczestników omawianych zagadnień.
Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Adam Spyra - Promieniowanie elektromagnetyczne - czym jest i czy powinniśmy się go bać? Zapoznanie z pojęciem promieniowania elektromagnetycznego, jego właściwościami, rodzajami i możliwościami jego wykorzystywania w nauce, życiu codziennym, przemyśle, medycynie itp. Omówienie zarówno korzyści wynikających z istnienia promieniowania elektromagnetycznego jak i zagrożeń jakie może ze sobą nieść oraz sposoby ochrony. Zapoznanie z przyrządami wykorzystującymi różne rodzaje promieniowania elektromagmetycznego. Pokazy, dzięki którym możemy „zobaczyć” promieniowania elektromagnetyczne np. z wykorzystaniem pryzmatu.
Wykład ilustrowany pokazami.
mgr Karolina Stachurska - Alternatywne źródła energii Problem dostępu do źródeł energii staje się coraz bardziej znaczący na świecie. Zasoby paliw kopalnych będących podstawowym źródłem energii dla naszej cywilizacji kończą się. Jakie zatem mamy perspektywy? Czy rozwiązaniem, jest wykorzystanie energii jądrowej, termojądrowej, energii słoneczna, energia wiatru, wody, energii geotermalnej? Na wykładzie ilustrowanym pokazami (wykonywanymi razem z uczestnikami wykładu) przedstawione zostaną różne możliwości pozyskiwania energii (alternatywne źródła) ale też sposoby jej oszczędzania.
prof. Andrzej Wysmołek - Elektryczność wokół nas Celem tego wykładu jest pokazanie, że zjawiska elektryczne zachodzące w przyrodzie, takie jak np. błyskawica, można wyjaśnić nie uciekając się do magii, ale korzystając z praw fizyki. Nasze rozważania, zaczniemy od zadania prostych pytań. Na czym polega elektryzowanie ciał? Jakimi sposobami możemy tego dokonać? Przekonamy się, że rzeczywiście istnieją dwa rodzaje ładunków (dodatnie i ujemne). Elektryzując ciała, czy to przez dotyk, czy to przez indukcję nie wytwarzamy dodatkowych ładunków, ale jedynie je przemieszczamy. Procesami tymi rządzi zasada zachowania ładunku. Jeśli ładunki poruszają się powstaje prąd elektryczny. Zastanowimy się, jakie warunki trzeba spełnić, aby w danym ośrodku mógł płynąć prąd elektryczny? Okazuje się, że może on płynąć nie tylko w metalach, ale również w cieczach, gazach, a nawet w szkle, które zwykle bardzo słabym przewodnikiem (jest izolatorem). Jakie mogą być skutki z przepływu prądu elektrycznego? Czy mogą być groźne dla człowieka? Jak zjawiska elektryczne wykorzystuje w życiu codziennym człowiek, a jak np. węgorz elektryczny? Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek - Magnetyzm wokół nas Zjawiska magnetyczne interesowały ludzi od zamierzchłych czasów. Wynalezienie kompasu zapoczątkowało erę odkryć geograficznych. Pole magnetyczne Ziemi chroni nas przed zgubnymi skutkami wiatru słonecznego. Warto wiedzieć, że pole magnetyczne Ziemi zmieniało się na przestrzeni milionów lat. Skąd to wiemy? Jak można wytwarzać pole magnetyczne? Jakie pole wytwarza prąd elektryczny płynący w przewodniku? Czy woda może lewitować w polu magnetycznym? Na te i inne pytania odpowiemy na wykładzie ilustrowanym pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek - Od muzyki do fizyki Muzyka jest dla każdego z nas czymś naturalnym, co nie zna granic językowych i może sprawiać wielką przyjemność. Muzyka składa się z dźwięków. Co to jednak jest dźwięk? Czy dźwięk może rozchodzić się w próżni? Co to jest wysokość dźwięku, a co oznacza głośność dźwięku? Jak dźwięki powstają w różnych instrumentach muzycznych, a jak wytwarzamy je my ludzie, mówiąc i śpiewając? Na te pytania postaram się odpowiedzieć podczas wykładu, ilustrowanego pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek - Prawo Archimedesa wokól nas Mogłoby się wydawać, że o prawach fizycznych odkrytych w starożytności nie warto rozmawiać, bo pewnie straciły już swoją wartość. To stwierdzenie w żadnej mierze nie dotyczy prawa Archimedesa, które nie zestarzało się ani trochę. Wchodząc do basenu z wodą, jeziora, czy rzeki, każdy z nas łatwo stwierdzi, że działa na niego siła wyporu skierowana przeciwnie do siły ciężkości, dzięki której możemy pływać, nie opadając od razu na dno. To dzięki niej możemy pływać na statkach i łódkach po wodzie. Co trzeba wiedzieć konstruując łódkę czy statek? Trzeba wiedzieć, że wartość siły wyporu jest równa ciężarowi cieczy wypartej, przez zanurzony w niej obiekt. Pokażemy to na wykładzie przy użyciu prostych przyrządów. Podczas zajęć zastanowimy się dlaczego podczas słonecznego dnia chłodna bryza wieje od morza, a wieczorem kierunek wiatru się zmienia. To tylko niektóre z zagadnień związanych z prawem Archimedesa, które poruszymy na zajęciach. Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek - Zjawiska optyczne wokół nas Światło od zarania dziejów interesowało ludzi. Pewnie każdy z nas zastanawiał się dlaczego tęcza jest kolorowa, dlaczego niebo jest niebieskie, a słońce o zachodzie jest czerwone? Czy nasze oczy zdolne są dostrzec coś więcej niż światło widzialne? Podczas wykładu podejmiemy próbę odpowiedzi na te i inne pytania związane ze światłem. Zaczniemy od zjawiska rozszczepienia i załamania światła i przekonamy się, że oprócz światła widzialnego istnieje światło podczerwone i ultrafioletowe. Sprawdzimy na czym polega zjawisko całkowitego wewnętrznego odbicia i skąd się bierze fatamorgana. Sprawdzimy jak działa soczewka i spróbujemy wyjaśnić dlaczego pod wodą, bez okularów widzimy „rozmyte” obrazy. Chociaż nasze oczy nie są czułe na światło ultrafioletowe, to możemy wykryć jego obecność badając świecenie różnych substancji pod jego wpływem. Zjawisko to znajduje zastosowanie w testowaniu prawdziwości banknotów, czy też zabezpieczaniu dokumentów. Ultrafiolet jest jednak niebezpieczny dla naszej skóry – dlatego idąc na plażę należy stosować kremy z filtrem. Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek
Liceum
- Kropki kwantowe – fascynujący świat sztucznych atomów W trakcie wykładu omówione zostaną najnowsze osiągnięcia fizyki półprzewodników. Współczesna inżynieria pozwala na stworzenie struktur o grubości pojedynczych atomów. Ich własności i zastosowania zostaną omówione podczas wykładu.
prof. Adam Babiński - Termodynamika - temperatura, ciepło, praca, energia... Podczas wykładu zostanie omówiony zakres termodynamiki począwszy od I zasady termodynamiki, następnie zostanie omówione jej zastosowanie w silnikach cieplnych. Zostaną również omówione zjawiska fizyczne towarzyszące dostarczaniu czy odbieraniu ciepła oraz sposoby jego przekazu. Omawiane zagadnienie zostaną zilustrowane prostymi pokazami.
dr hab. Aneta Drabińska - Nie bój się Rentgena Odkrycie przez Roentgena w 1895 roku promieniowania X, stało się początkiem historii rozwoju współczesnych metod obrazowania wnętrza ludzkiego ciała. Wysokoenergetyczne promieniowanie elektromagnetyczne ma dużą zdolność przenikania przez obiekty, w których zostaje też częściowo pochłaniane. Dzięki temu można przy pomocy promieni Roentgena zobaczyć, co znajduje się w ciele pacjenta, bez konieczności operacji chirurgicznej. Efektem ubocznym wykonania prześwietlenia mogą być jednak uszkodzenia w komórkach znajdujących się na drodze wiązki, spowodowane jonizacją atomów. Podczas wykładu zapoznamy się z działaniem lampy rentgenowskiej, sposobem powstawania obrazu oraz różnymi zjawiskami fizycznymi towarzyszącymi prześwietleniu promieniami Roentgena. Wykład ilustrowany pokazami.
dr Józef Ginter - Modelowanie numeryczne pogody i klimatu i co z tego wynika Jakie prawa fizyki rządzą pogoda i klimatem? W czym są podobne i czym się różnią modele numeryczne, które wykorzystują te prawa do prognozowania pogody klimatu? Jakie dane są potrzebne do tego żeby wykorzystując model obliczyć pogodę czy klimat? Jak rozumieć wyniki symulacji modelami, czyli prognozy pogody i projekcje klimatu? Co potrafimy a co musimy jeszcze ulepszyć? Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Szymon Malinowski - Kawalerka o kształcie trójwymiarowej sfery: jedno czy dwupokojowa? Postaram się wprowadzić jedną z najprostszych trójwymiarowych figur która nie daje się przedstawiać w naszej trójwymiarowej przestrzeni w postaci bryły: nazywa się ona 3-sfera. Celem wykładu jest pokazanie intelektualnych trudności, jakim osoba musi stawić czoło, żeby wyobrazić sobie taki egzotyczny obiekt; szczególny akcent będzie postawiony na różnicę między "algebraicznym” i "geometrycznym” podejściem: jedna jest prosta, ale nic nie widać - druga jest bardziej wizualna, ale nie nadaje się do obliczeń. Narzędzie analogii będzie grało kluczową rolę. Zastosowania do teorii kosmologicznych będą też omawiane. Wykład przeprowadzany przy tablicy.
dr Giovanni Moreno - Jak oszukiwać wroga wykorzystując równania algebraiczne w skończonych ciałach Właściwości liczb są znane wszystkim od szkół podstawowych - mniej znane jest to, że taki sam zestaw właściwości jest spełniony przez inne obiekty, niż liczby. Matematycy nazywają ciałem zbiór takich obiektów, które mają wspólne właściwości z liczbami. Wbrew pozorom, takie abstrakcyjne pojęcia znajdują praktyczne zastosowania w naszym codziennym życiu, a mianowicie kiedy nadawca musi przekazać odbiorcy ważne dane i chce uniknąć tego, że ktoś po drodze przeczyta wiadomość.
dr Giovanni Moreno - Jak odchudzić kulę? Zwiększając liczbę jej wymiarów. Najciekawsze odkrycia w nauce często powstały ponieważ ktoś zadał sobie bardzo proste pytanie. I to nie prawda, że w matematyce, nie mając eksperymentów, nie można odkryć niczego zaskakującego, wystarczy, na przykład, zastanawiać się "dlaczego nasz wszechświat posiada trzy wymiary, a nie więcej". Będę pokazywać, że - dzięki matematyce - można wyobrazić sobie bardzo prosty wszechświat o dowolniej liczbie wymiarów: "bardzo prosty" w sensie, że jest zupełnie pusty. Następnie, w nim będziemy umieszczać takie podstawowe bryły, jakimi są kule czy kostki i będziemy obliczać ich objętości za pomocą matematycznego narzędzia, zwanego całką. Obliczenia pokażą coś nieoczekiwanego: rozważając wszechświat o coraz większej liczbie wymiarów, objętość kuli, w porównaniu do objętości kostki, staje się coraz mniejsza - jakby kula znikała. Jeśli wyobrażamy sobie kulę jako "sferę wpływów" np. pola grawitacyjnego, to z takiego odkrycia wynikałoby, że jeśli podnosimy liczbę wymiarów, to siła grawitacyjna stałaby się coraz słabsza. Innymi słowy, żeby prawo Newtona doprowadziło do wszechświata jaki znamy, to liczba jego wymiarów musi koniecznie równać się trzem. W filozofii, rozumowanie to nazywa "antropocentrycznym dowodem trójwymiarowości naszego wszechświata".
dr Giovanni Moreno - Datowanie radiometryczne znalezisk W artykułach i książkach czytamy o wieku znalezisk archeologicznych, skał, roślin, prehistorycznych gadów czy wreszcie samej Ziemi. Czy zastanawialiście się kiedyś, na jakiej podstawie i w jaki sposób wyznacza się taki wiek? Na wykładzie zapoznamy się z metodą datowania znalezisk na podstawie rozpadów niestabilnych jąder atomowych, występujących w przyrodzie. Poznamy główne metody datowania: radiowęglową, argonowo-potasową, i uranowo-ołowiową, dzięki którym można określić daty wielu znalezisk na Ziemi i planetach Układu Słonecznego. Opowiemy też o podstawowych sposobach korekcji tej metody. Wykład zilustrowany będzie szeregiem spektakularnych przykładów. W jego wersji 2-godzinnej poszukamy przyczyn wymarcia dinozaurów pod koniec epoki kredy bądź dowiemy się, w jaki sposób po raz pierwszy wyznaczony został wiek Ziemi i Układu Słonecznego.
dr hab. Krzysztof Piasecki - Zmiana klimatu: nauka versus postprawda W trakcie wykładu wyjaśnię pojęcia i przedstawię zjawiska fizyczne, które umożliwią zrozumienie przyczyn zmiany klimatu, m.in.: ciało doskonale czarne; odbicie, pochłanianie i rozpraszanie światła; gazy cieplarniane; bilans energetyczny Ziemi; wymuszenie radiacyjne; cykl węglowy. Zaprezentuję historię odkrycia globalnego ocieplenia i historyczne zmiany koncentracji dwutlenku węgla w atmosferze Ziemskiej oraz średniej temperatury Ziemi, wskazując naturalne i an¬¬tro¬po¬ge-nicz¬ne przyczyny jej zmiany. Przedstawię udział poszczególnych czynników emisji gazów cieplarnianych. Omówię skutki jakie niesie ze sobą globalne ocieplenie i możliwe sposoby spowolnienia tego procesu. Na koniec obalę kilka wybranych mitów, związanych ze zmianą klimatu, często obecnych w mediach publicznych i społecznościowych, prezentowanych przez sceptyków i tzw. denialistów.
dr hab. Jacek Pniewski - Światło, czas i przestrzeń W czasie wykładu wyjaśnione zostanie, czym jest światło. Podkreślone zostanie, że prędkość światła jest największą prędkością występującą w przyrodzie i że jej wartość nie zależy od układu odniesienia. Przedstawione będzie, jak w niektórych rodzajach współczesnych laserów (laserów z synchronizacją modów) powstają ultakrótkie impulsy światła. Impulsy takie mogą być wykorzystane w urządzeniach do precyzyjnego pomiaru czasu i długości. W sposób nieskomplikowany wyjaśnione zostanie, że gdy urządzenia te zostaną użyte w szybko poruszającym się obiekcie, rejestrujący rezultaty ich pomiarów obserwator pozostający w bezruchu stwierdzi - ujmowane przez szczególną teorię względności - wydłużenie czasu i skrócenie długości. Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Tadeusz Stacewicz - Disruptive technologies, czyli ciężkie życie futurologa. Postęp technologiczny nie polega jedynie na stopniowym udoskonalaniu przedmiotów. Czasami pojawiają się nowe pomysły – tzw. disruptive technologies – które dosłownie wywracają do góry nogami cały przez lata ustalony rynek i dają szansę nowym firmom na podbój świata. Komputery, aparaty cyfrowe, smartfony – to tylko niektóre przykłady przedmiotów, które nie tylko zastąpiły swoich poprzedników, ale zmieniły sposób, w jaki ludzie pracują, kontaktują się ze sobą i spędzają wolny czas. Przyjrzymy się w jaki sposób technologie disruptive pojawiają się i zmieniają nasz świat.
dr hab. Jacek Szczytko - Jak działa komputer i dlaczego dioda świeci, czyli świat półprzewodników. W połowie XX wieku ludzie nauczyli się wytwarzać sztuczne kryształy. Na przykład potrafili je zaprojektować tak, aby przewodziły prąd elektryczny w jedną tylko stronę. Z kolei inne, gdy się na nie poświeciło, potrafiły produkować prąd. Jeszcze inne po przyłożeniu napięcia świeciły, a nawet można było uzyskać z nich światło laserowe. Dzisiaj umiemy wyprodukować kryształy, które potrafimy zaprząc do liczenia. Te kryształy to półprzewodniki. W trakcie wykładu zbudujemy „żywy sumator” z uczniów. Omówimy również następujące zagadnienia:
1. Metal, półprzewodnik, izolator.
2. Przerwa energetyczna i jej konsekwencje.
3. Jak działa dioda i dlaczego świeci?
4. Jak działa procesor?
5. Po co nam tranzystory?
6. Dokąd to wszystko zmierza?br>Wykład ilustrowany pokazami.
dr hab. Jacek Szczytko - Mechanika kwantowa w doświadczeniach – jak to się zaczęło? Dzięki mechanice kwantowej nie tylko lepiej rozumiemy zjawiska zachodzące w mikroświecie, ale także umiemy skonstruować urządzenia, które mogą działać tylko dzięki zjawiskom kwantowym: diody, lasery półprzewodnikowe, magnesy nadprzewodzące, tranzystory, twarde dyski, pamięci USB; umiemy projektować lekarstwa, badać molekuły biologiczne, syntetyzować nanocząstki. Nie jest więc prawdą, że teoria kwantowa opisuje zjawiska zachodzące w mikroświecie, w skali tak małej, że nie da się ich bezpośrednio zaobserwować! Niestety aparat matematyczny mechaniki kwantowej (wymagający m.in. liczb zespolonych) dla wielu stanowi barierę nie do pokonania – to jeden z powodów dla których o fizyce kwantowej uczymy się dopiero na studiach, a w literaturze popularno-naukowej skupiamy się na spektakularnych kwantowych „paradoksach” („kot Schrodingera”, zasady nieoznaczoności, itp). Tymczasem teoria kwantów wynika z prostych obserwacji eksperymentalnych, a jej wprowadzenie było po prostu konieczne, gdyż żadna inna próba opisu naszego Wszechświata nie dała zgodności z doświadczeniem. Fizyka kwantowa dla początkujących to wykład na temat zasad rządzących mikroświatem. Do opisu matematycznego mechaniki kwantowej wykorzystuje się pojęcie funkcji falowych. Zostaną omówione (i zilustrowane doświadczeniami!) podstawowe własności funkcji falowych.
dr hab. Jacek Szczytko - Kwazicząstki - model standardowy kwazi-Wszechświata Nasz materialny świat zbudowany jest z atomów. Z kolei atomy składają się z elektronów (rodzaj leptonów), protonów, neutronów, które z kolei złożone są z kwarków, a stabilność zawdzięczają bozonom. Budowę Wszechświata opisuje model standardowy (pomijając „drobny problem” ciemnej materii). W kryształach można spotkać inne cząstki, odpowiadające elementarnym wzbudzeniom atomów tworzących sieć krystaliczną: nawet elektron w półprzewodniku to kwazi-cząstka – choć ma ładunek elektronu, to jest 100 razy lżejszy niż „zwykły” elektron. Są też kwazi-elektrony bezmasowe, elektrony o ładunku dodatnim (tzw. „dziury”), są ekscytony – taki kwazi-wodór złożony z elektronów i dziur, biekscytony (kwazi-cząsteczka kwazi-wodoru), triony, fonony, plazmony, magnony, polaritony i wiele wiele innych cząstek zbudowanych z kilku elementarnych, „standardowych” wzbudzeń materii skondensowanej. O praktycznych pożytkach jakie mamy z tego kwazi-Wszechświata i o tym jak samemu odkryć kwazicząstkę jest ten wykład. Wykład ilustrowany pokazami.
dr hab. Jacek Szczytko - Kwantowy świat nanotechnologii Nanotechnologia to nauka zajmująca się obiektami o rozmiarach rzędu jednej miliardowej części metra – czyli o rozmiarach nanometrów. Nanoobiekty mogą mieć zupełnie inne właściwości niż „zwykłe” materiały – na przykład mogą tworzyć układy dwu-, jedno- a nawet zero-wymiarowe. Kontrola rozmiaru nanocząstek pozwala na zaprojektowanie urządzeń, które wykorzystują potencjał mechaniki kwantowej. W trakcie wykładu zaznajomimy się nanotechnologią i jej zastosowaniami.
dr hab. Jacek Szczytko - Nanotechnologia w biologii medycynie Nanotechnologia to nauka zajmująca się obiektami o rozmiarach rzędu jednej miliardowej części metra – czyli o rozmiarach nanometrów. Tego typu nanoobiekty można wykorzystać w terapii i diagnostyce medycznej. Nowe możliwości i strategie, jakie się pojawiły dzięki kontroli świata nano w biologii i medycynie zostaną omówione i zilustrowane przykładami współczesnych badań i zastosowań.
dr hab. Jacek Szczytko - Dlaczego warto studiować przyrodę (czyli o studiach matematyczno-przyrodniczych) Zajęcia w postaci dyskusji na temat studiowania – czy warto, kiedy warto, a przede wszystkim co po studiach i dlaczego warto uczyć się matematyki?
dr hab. Jacek Szczytko - Radon wokół nas Wykład poświęcony jest omówieniu promieniowania naturalnego, własności promieniowania alfa, beta i gamma i ilustrowany pokazami. Podczas wykładu stworzymy źródło promieniotwórcze osadzając na filtrze produkty rozpadu radonu w powietrzu. Zmierzymy zasięg cząstek alfa z takiego źródła i poziom promieniowania naturalnego w sali wykładowej (klasie). Wykład ilustrowany pokazami.
dr hab. Zygmunt Szefliński - Anioły, demony, fizyka Książki Dana Browna sprzedają się w milionach egzemplarzy. Prowokują również do stawiania ważnych pytań; dla fizyka najbardziej interesujące byłyby chyba pytania, czym jest antymateria, dlaczego różni się od zwykłej materii, czy jakaś część Wszechświata jest zbudowana z antymaterii, jak wytwarzać i przechowywać antymaterię? W książkach sensacyjnych pytania te są podporządkowane wątkowi fabularnemu, my jednak będziemy mieli okazję zastanawiać się nad nimi bardziej gruntownie.
dr hab. Krzysztof Turzyński - O najdokładniejszych pomiarach na świecie i co z tego wynika. W 45-minutowym wykładzie (z kilkoma pokazami) opowiem o tym, co i jak potrafimy obecnie mierzyć z największą możliwą dokładnością. Wspomnę o systemie jednostek SI, o tym, jak zmieniają się definicje np. metra i sekundy, jak rozwijały się przyrządy i techniki pomiarowe i czym dysponują metrologowie dzisiaj. Wykład ilustrowany pokazami.
dr hab. Piotr Wasylczyk - DNA – historia ustalenia przepisu na życie Kwas dezoksyrybonukleinowy to cząsteczka zawierająca najważniejsze informacje umożliwiające istnienie życia w formie, która znamy. Na wykładzie opowiem historię ustalania składu i struktury tej biocząsteczki. Podam podstawy metod badawczych, które umożliwiły dokonanie tych odkryć. Dodatkowo pokażę, jak korzystać z PDB (Protein Data Bank), gdzie są deponowane struktury biomolekuł złożonych z setek tysięcy atomów.
dr hab. Beata Wielgus-Kutrowska - Kolorowanie mikroświata – w jaki sposób niewielkie białko zielonej fluorecencji (GFP) zasłużyło sobie na Nagrodę Nobla z Chemii Białko zielonej fluorescencji (GFP, ang. green fluorescent protein) jest obecnie wszechstronnie wykorzystywane jako świecący na znacznik fluorescencyjny w medycynie, biologii, biochemii i biofizyce. Umożliwia m.in. ustalanie lokalizacji innych białek w komórce czy obserwację przemian komórkowych. Jest to możliwe dzięki tworzeniu wewnątrz GFP unikalnego, świecącego w zakresie widzialnym, ugrupowania złożonego z trzech aminokwasów.
Na wykładzie opowiem historię odkrycia GFP, odpowiem na pytanie dlaczego GFP świeci i przedstawię przykłady jego zastosowań. Słuchacze dowiedzą się jak ważnym narzędziem badawczym jest spektroskopia molekularna w zakresie widzialnym.
dr hab. Beata Wielgus-Kutrowska - Magia kryształów 2D - grafen i inne materiały warstwowe dla nanotechnologii Przez wiele lat naukowcy byli przekonani, że płaskie, pojedyncze warstwy atomów węgla, ułożone w strukturę podobną do plastra miodu, są jedynie wygodnym elementem teoretycznego opisu właściwości elektrycznych i optycznych kryształu grafitu. Taka swobodna warstwa, jako niestabilna wydawała się mało interesująca. Dopiero po uzyskaniu warstw grafenowych z wykorzystaniem taśmy klejącej, przyszli laureaci nagrody Nobla pokazali jak interesujące ma on właściwości. Wybuch zainteresowania grafenem otworzył zupełnie nowy obszar badań związany z innymi kryształami dwuwymiarowymi, takimi jak np. MoS2 (disiarczek molibdenu), który dotychczas był wykorzystywany jako smar odporny na wysoką temperaturę! Duża cześć tych nowych materiałów to półprzewodniki i izolatory, które wspólnie z grafenem można układać tak jak klocki Lego, uzyskując struktury kwantowe o niezwykłych właściwościach optycznych i elektrycznych. Otwiera to nowe możliwości dla nanotechnologii – w szczególności w dziedzinie elastycznej elektroniki, baterii słonecznych i wielu innych zastosowań, które postaram się przedstawić. Wykład będzie ilustrowany pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek - Świat zbudowany jest z atomów – ziarnista budowa materii Cały świat materialny, który nas otacza składa się z atomów i cząsteczek, które znajdują się w ciągłym ruchu. Ten nieustanny ruch atomów i cząsteczek przejawia się w wielu zjawiskach fizycznych i jest kluczowy z punktu widzenia właściwości gazów, cieczy i ciał stałych. Jednym z przejawów ciągłego ruchu cząsteczek są chaotyczne ruchy pyłku kwiatowego, czy też kuleczek tłuszczu w rozcieńczonym mleku (ruchy Browna), które można zobaczyć pod mikroskopem. Chaotyczny ruch cząsteczek gazu jest odpowiedzialny za rozpraszanie światła w atmosferze ziemskiej, które prowadzi do niebieskiego koloru nieba. Prawidłowej odpowiedzi na pytanie dlaczego niebo ma kolor niebieski udzielił, wspólnie z Albertem Einsteinem, polski fizyk Marian Smoluchowski. Na wykładzie zaprezentowane zostaną eksperymenty wykazujące, że materia ma ziarnistą budowę, a tworzące ją atomy i cząsteczki znajdują się w ciągłym ruchu. Wykład ilustrowany pokazami.
prof. Andrzej Wysmołek
