Uniwersytet Warszawski – Kampus Ochota

W czasie pokazów, prowadzonych przez członków Koła Naukowego "Nanorurki" będziecie mieli okazję wziąć udział w kilku niezwykle ciekawych eksperymentach. Czy wiecie, że do zapłonu paliwa nie jest konieczna świeca z iskrą? Tak jest w przypadku działania silnika wysokoprężnego, czyli silnika Diesla. W jednym z doświadczeń, które  zaprezentujemy na naszym stanowisku będziecie mogli zobaczyć, jak dzięki dynamicznemu sprężaniu powietrza w tłoku dochodzi do samozapłonu. W czasie pokazu będziecie też mogli samodzielnie sprawdzić, używając wskaźnika laserowego, czy w danej probówce obecne są nanocząstki, zobaczyć formowanie się nanogwiazd złota, a także dowiedzieć się, czy nanotechnologia może zmienić oblicze technologii i medycyny. 

W ramach spotkania uczestnicy odwiedzą trzy laboratoria Zakładu Fizyki Atmosfery Wydziału Fizyki UW. W Laboratorium Mechaniki Płynów   (https://www.igf.fuw.edu.pl/pl/laboratories/laboratorium-mechaniki-plynow/) będą mieli okazję zobaczyć, jak działa tunel aerodynamiczny i ultraszybki termometr do pomiarów z pokładu samolotu. Zapoznają się także z dynamiką atmosfery na obrotowym stole, zobaczą jak powstają kropelki chmurowe i mieszanie chmury z otoczeniem.

W ramach wizyty w Laboratorium Transferu Radiacyjnego (https://www.igf.fuw.edu.pl/pl/laboratories/laboratorium-transferu-radiac...) uczestnicy zapoznają się z działaniem takich urządzeń, jak radiometry i fotometry. Dowiedzą się, ile energii dociera ze Słońca, jak mierzymy efekt cieplarniany oraz jak wykorzystujemy drony do pomiarów atmosferycznych. Zobaczą, jak wykonuje się pomiary zdalne i in-situ aerozoli atmosferycznych.

W Laboratorium Pomiarów Zdalnych (https://www.igf.fuw.edu.pl/pl/laboratories/laboratorium-pomiarow-zdalnych/) zapoznają się z następującymi zagadnieniami:

1. LIDAR atmosferyczny- co i jak możemy nim zmierzyć?

2. Radiometr mikrofalowy: ile wody jest nad nami?

3. Sieci pomiarowe: dlaczego jesteśmy ważnym węzłem atmosferycznych pomiarów w Europie? 

Fizycy cząstek elementarnych próbują znaleźć odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące budowy Wszechświata: jakie są podstawowe składniki materii, jakie prawa rządzą ich oddziaływaniami. Świat cząstek elementarnych opisywany jest obecnie przez teorię zwaną Modelem Standardowym. Model ten zawiera klasyfikację cząstek elementarnych – najmniejszych, niepodzielnych cegiełek, z których składają się inne cząstki, atomy i wszystkie rzeczy we Wszechświecie. Podstawowymi składnikami materii są fermiony: kwarki i leptony. Z kwarków zbudowane są na przykład nukleony, a więc proton i neutron, które znajdziemy w jądrach atomowych. Przykładem leptonu jest natomiast elektron, który krąży na orbicie wokół takiego jądra. Model Standardowy opisuje trzy spośród czterech znanych nam oddziaływań: oddziaływania elektromagnetyczne, słabe i silne. Oddziaływania pomiędzy cząstkami elementarnymi przenoszone są przez bozony – przykładem może być tu foton, który jest nośnikiem oddziaływań elektromagnetycznych. Doświadczenia w fizyce cząstek elementarnych prowadzone są przy użyciu akceleratorów, w których cząstki przyspieszane są do bardzo wysokich energii i poruszają się z prędkościami bliskimi prędkości światła. Poprzez zderzanie ze sobą tak szybko poruszających się cząstek możliwe jest badanie struktury wewnętrznej materii, a nawet wytworzenie nowych nieznanych dotąd cząstek. W trakcie wykładu opowiem o eksperymentach prowadzonych przy akceleratorach wysokich energii, w szczególności o badaniach przy Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) znajdującym się ośrodku CERN pod Genewą. W olbrzymich układach eksperymentalnych, zbudowanych przy LHC, bada się głównie zderzenia rozpędzonych protonów, ale nie tylko. Opowiem również o badaniach, w których w akceleratorze przyspiesza, a następnie zderza się ze sobą, nie protony, a jądra atomowe. Możliwe jest wtedy wytworzenie warunków jakie istniały w pierwszych ułamkach sekundy po Wielkim Wybuchu.  Oczekuje się, że w takich warunkach, na krótką chwilę, powinien powstawać nowy stan materii, zwany plazmą kwarkowo-gluonową. Jest to szczególny rodzaj materii jądrowej, która jest bardzo gorąca i gęsta.  Składniki plazmy kwarkowo-gluonowej niosą specyficzny ładunek, określany mianem koloru, który odpowiada za występowanie oddziaływań silnych. Oddziaływania te powodują,  że składników plazmy nie da się wydzielić by zaobserwować je eksperymentalnie - w eksperymentach możemy natomiast wytworzyć i badać charakterystyki tej „kolorowej” materii.

Uczestnicy spotkania odwiedzą laboratorium Pracowni Nanostruktur Fotonicznych Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Zobaczą, jak powstają inteligentne materiały, które zmieniają swoje własności w kontrolowany sposób w reakcji na bodziec otoczenia. Będą uczestniczyć w przygotowaniu polimerów zdolnych do zmiany kształtu pod wpływem temperatury.

Chat GPT to narzędzie wykorzystujące sztuczną inteligencję, które w formule przypominającej dialog pozwala otrzymywać odpowiedzi na pytania zadawane w języku naturalnym. Warsztaty dotyczyć będą implementacji modeli językowych LLM (large language models) do wybranych zastosowań w obszarze multimediów. 

Wszyscy doskonale wiemy, że aby nie przytyć należy mniej jeść i więcej się ruszać. A jednak od ponad 40 lat na całym świecie obserwujemy systematyczny wzrost procentowy ludzi z nadwagą i otyłością. Ponad 60% dorosłych Polaków ma nadmierną masę ciała. Być może jednak nasza wiedza jest niepełna? Na wykładzie przyjrzymy się jak wygląda proces „nabywania lub pozbywania się” tkanki tłuszczowej z punktu widzenia współczesnej biochemii i fizjologii. Dowiemy się także dlaczego to CO jemy jest równie ważne jak to ILE jemy i dlaczego różne pokarmy zawierające tę samą liczbę kalorii są metabolizowane w zupełnie różny sposób, z różnym skutkiem dla naszego zdrowia i naszej masy ciała.

Najmłodsze dzieci (i te trochę starsze) mają spontaniczną potrzebę poznawania  otaczającego je świata i przyrody, a więc nauka i ciekawość świata jest dla nich naturalna. W programie warsztatów przeznaczonych dla najmłodszych na pewno znajdzie się czas na obserwacje ulubionego przez dzieci, choć bardzo prostego wybuchu wulkanu oraz własnoręcznego stworzenia tęczy, a także kilka niespodziankowych eksperymentów. Zapraszamy najmłodszych i trochę starszych!

Mózg może się przydać do wielu rzeczy – koordynacji ruchów, spostrzegania zagrożeń, uczenia się i zapamiętywania ważnych informacji o otoczeniu itp. Przydaje się także do myślenia. Powstają więc pytania, jak w toku ewolucji mózg nauczył się myśleć, jak jego budowa mu w tym pomaga, w jakie umiejętności mózg jest wyposażony niemal od razu po urodzeniu się człowieka? Ale czy w ogóle wiemy jak mózg myśli? Jak procesy biofizyczne zachodzące w neuronach przekładają się na myśli w rodzaju „Wiem, że 2+2=4, ale mój kolega tego nie wie. Jeżeli więc schował dwa cukierki w szufladzie a [potem dołożył jeszcze dwa, a ja mu jeden zabiorę, to on tego nie zauważy”, albo że dwie kropki, cyfra „2” i napisane lub wypowiedziane słowo „dwa” znaczą to samo? Jak można zbadać myślący mózg?

Wychodząc od przykładów kilku najważniejszych dla na co dzień obszarów naszych myśli, takich jak tworzenie map umysłowych swojego otoczenia i orientowanie się w przestrzeni, podstawowe umiejętności matematyczne, czy najbardziej złożona – domyślanie się ukrytych myśli i emocji innych ludzi i przewidywanie na tej podstawie ich zachowania – pokażemy jak badania eksperymentalne nad zachowaniem zwierząt, sposobem działania ludzi, czy budowa inteligentnych robotów i zbiegają się z badaniami aktywności mózgu metodami neuroobrazowymi.

Zilustrowane przykładami omówienie wykorzystywania materiałów nadprzewodzących w dalszym rozwoju akceleratorów, podstawowego obecnie narzędzia w zakresie energetycznych badań jądrowych. Postęp ten wymaga konstrukcji coraz silniejszych dipolowych elektromagnesów prowadzących zjonizowaną wiązkę po zadanym torze oraz kwadrupolowych elektromagnesów powodujących ściskanie wiązki do odpowiednich kształtów i rozmiarów. Tu pojawia celowość stosowania elektromagnesów z uzwojeniami nadprzewodnikowymi, o znacznie mniejszych od konwencjonalnych elektromagnesów rozmiarach, a więc i konsumpcji energii, jednocześnie wytwarzających bardzo silne pola magnetyczne. Idea wykorzystania elektromagnesów nadprzewodnikowych w konstrukcjach akceleratorów została zweryfikowana i zastosowana w olbrzymiej skali w linii elektromagnesów nadprzewodnikowych o długości 27 km w CERN-ie, w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Akceleratory do badań naukowych oparte na elektromagnesach nadprzewodnikowych zostały już skonstruowane w szeregu laboratoriów, natomiast obecnie wiodącą konstrukcją tego typu z zakresu wykorzystania w energetyce jest projekt ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor, budowany w Cadarache, w ramach współpracy międzynarodowej, którego pierwszy zapłon powinien mieć miejsce w 2025 r. O skali tej inwestycji świadczy, że  jest to drugi po międzynarodowej stacji kosmicznej światowy program badawczy z budżetem rzędu 10 miliardów euro. W Polsce materiały nadprzewodzące wykorzystane będą w projekcie PolFEL, w przyspieszających wnękach rezonansowych polskiego lasera na swobodnych elektronach. Zastosowanie elektromagnesów nadprzewodnikowych umożliwia uzyskanie indukcji magnetycznej rzędu kilku tesli przy zredukowanej objętości urządzenia, co wynika ze znacznie większej wartości natężenia prądu, jaki może płynąć przez przewód nadprzewodnikowy. Ale jednocześnie pojawia się wówczas konieczność chłodzenia delikatnych materiałów nadprzewodnikowych, a także uwzględnienia generacji specyficznych dla nadprzewodników strat mocy, szczególnie ważnych w warunkach kriogenicznych i warunkach stabilności, zabezpieczających przed wystąpieniem niekontrolowanej utraty nadprzewodnictwa – quenchu oraz wpływu promieniowania jonizującego na uzwojenia nadprzewodnikowe. W tym kontekście szczególnego znaczenia nabiera postęp w rozwoju nadprzewodników wysokotemperaturowych, chłodzonych już nie kosztownym ciekłym helem, a ciekłym azotem lub nawet krio-chłodziarkami.

Chat GPT to narzędzie wykorzystujące sztuczną inteligencję, które w formule przypominającej dialog pozwala otrzymywać odpowiedzi na pytania zadawane w języku naturalnym. Warsztaty dotyczyć będą implementacji modeli językowych LLM (large language models) do wybranych zastosowań w obszarze multimediów. 

Weźmy mapę Polski i połóżmy ją na ziemi, dbając o to, żeby nie wystawała poza granice kraju. Wtedy pewien punkt Polski i odpowiadający mu punkt na mapie leżą w tym samym miejscu!

Opisana sytuacja to ilustracja do twierdzenia Banacha o przekształceniu zwężającym, czyli takim, które zbliża do siebie punkty. Zgodnie z tym twierdzeniem przekształcenie zwężające musi mieć punkt stały - taki, który przez to przekształcenie nie jest ruszany z miejsca. Dlaczego? Jak go znaleźć? Czy takich punktów może być kilka? Do czego taki punkt może się przydać? O tym wszystkim opowiem na wykładzie.

Uczestnicy spotkania odwiedzą laboratorium Pracowni Nanostruktur Fotonicznych Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego. Zobaczą, jak powstają inteligentne materiały, które zmieniają swoje własności w kontrolowany sposób w reakcji na bodziec otoczenia. Będą uczestniczyć w przygotowaniu polimerów zdolnych do zmiany kształtu pod wpływem temperatury.

Podczas warsztatów opowiem co to są białka, z czego są zbudowane oraz jak funkcjonują i co to znaczy projektować antybiotyki.  Wspólnie zrobimy koralikowe białko, a następnie zapętlimy kilka własnoręcznie zrobionych białek. Od uczestnika będzie zależeć, czy wcieli się w biologa, chemika, fizyka czy informatyka podczas tworzenia białka. Warsztaty przeznaczone są dla dzieci od 5 lat. Dziecku może towarzyszyć opiekun.

W czasie zwiedzania krainy matematycznej abstrakcji udamy się do parku bardzo wysokich drzew, nieskończonych, a wręcz tak wysokich, że poziomów ich gałęzi nie da się ponumerować nawet liczbami naturalnymi. Będziemy zliczać gałęzie w takich drzewach i zastanawiać się jak szerokość ich koron ma się do ich wysokości, po drodze spotykając gatunki przeczące naszej prostej, wziętej ze skończonego świata, intuicji.

Podczas warsztatów opowiem co to są białka, z czego są zbudowane oraz jak funkcjonują i co to znaczy projektować antybiotyki.  Wspólnie zrobimy koralikowe białko, a następnie zapętlimy kilka własnoręcznie zrobionych białek. Od uczestnika będzie zależeć, czy wcieli się w biologa, chemika, fizyka czy informatyka podczas tworzenia białka. Warsztaty przeznaczone są dla dzieci od 5 lat. Dziecku może towarzyszyć opiekun.

Zapraszam na wycieczkę po krainie liczb naturalnych! Cel to zdobycie jak najwyższego szczytu, czyli nazwanie jak największej liczby. Nazwa musi być precyzyjna - musi istnieć dokładnie jedna liczba pasująca do danego opisu. Co nie znaczy, że musimy być w stanie wypisać jej wszystkie cyfry... Zaczniemy od prostych notacji w stylu potęgowania, ale szybko spojrzymy na problem bardziej abstrakcyjnie. I tu przyjdą nam z pomocą formalne modele obliczeń (jak np. maszyny Turinga). Na koniec wycieczki zahaczymy jeszcze o definiowalność w logice. Spacer zakończymy patrząc z satysfakcją na panoramę odwiedzonej krainy.

Najmłodsze dzieci (i te trochę starsze) mają spontaniczną potrzebę poznawania  otaczającego je świata i przyrody, a więc nauka i ciekawość świata jest dla nich naturalna. W programie warsztatów przeznaczonych dla najmłodszych na pewno znajdzie się czas na obserwacje ulubionego przez dzieci, choć bardzo prostego wybuchu wulkanu oraz własnoręcznego stworzenia tęczy, a także kilka niespodziankowych eksperymentów. Zapraszamy najmłodszych i trochę starszych!