Centrum Fizyki Teoretycznej PAN

In physics, we have many different branches. For example, the theory of elasticity, thermodynamics, quantum mechanics and general relativity are all constructed on different mathematical and physical frameworks. They apply to different scales and they refer to different mechanisms that explain our physical world. In this talk, I will refer to a concept which applies to all of the aforementioned branches of physics. This common property is called “reciprocity”. Loosely speaking, it refers to the fact that the measurement outcome of a system does not change when the input and the output variables are exchanged. Although it might seem trivial at a first glance, this property signals an important feature of linear systems. Being a relativist, I will mostly focus on the reciprocity theorem of distances in the context of cosmology. We will explore what this means for the current data analysis for observations on the sky.

Astrofizyczne czarne dziury – zarówno te powstałe w wyniku kolapsu gwiazdy jak i te supermasywne, znajdujące się w centrach galaktyk - są ekstremalnie zwartymi obiektami z których nic, nawet światło, nie może się wydostać. Pomimo tego obiekty te mogą “być widoczne” pod warunkiem, że oddziałują ze swoim kosmicznym otoczeniem pochłaniając w wystarczającym tempie materię znajdującą się w pobliżu.

W wypadku gwiezdnych czarnych dziur dzieje się tak gdy obiekt znajduje się w ciasnym układzie podwójnym i czarna dziura stopniowo ściąga materię od sąsiada, tworząc rotujący różniczkowo dysk akrecyjny, poprzez który materia spiraluje do centrum.

Co istotne, jeśli spadająca materia posiada niezerowy moment pędu, to w pewnej odległości od centrum (większej niż rozmiar horyzontu zdarzeń), może poruszać się po orbicie kołowej i aby wpaść pod horyzont musi ten moment pędu wytracić – na przykłąd wskutek tarcia lub turbulencji. W wypadku dysków akrecyjnych ważnym czynnikiem jest obecność pola magnetycznego. Niestabilność magneto-rotacyjna pomaga materii pozbywać się momentu pędu. Jeśli jednak pole magnetyczne jest bardzo silne, to potrafi też odpychać materię od horyzontu. Mamy wówczas do czynienia z efektem tak zwanego dysku aresztowanego magnetycznie (MAD).

Badanie tego procesu wymaga rozwiązania równań różniczkowych których zazwyczaj nie da się rozwiązać analitycznie. Istnieją jednak wiarygodne metody numeryczne umożliwiające modelowanie zjawisk zachodzących w otoczeniu czarnych dziur i przeprowadzenie symulacji komputerowych interesujących nas obiektów.

Podczas wykładu opowiem o badaniach prowadzonych od strony teoretycznej, oraz o tym, co można zobaczyć w otoczeniu czarnych dziur dzięki nowo zbudowanym teleskopom. Na przykład, metodami interferometrii radiowej możliwe było uzyskanie obrazu pierścieni świetlnych otaczających horyzonty czarnej dziury w galaktyce M87 oraz znajdującego się w centrum naszej galaktyki galaktyki Sgr A*. Pierścień ten świeci dzięki emisji promieniowania synchrotronowego, które dobrze zgadza się z scharakterystyką dysku o strukturze MAD.

Z kolei dzięki teleskopom optycznym i satelitom odbierającym promieniowanie wysokich energii, wiemy że część materii obecnej w otoczeniu czarnej dziury nie wpada do niej, lecz uwalnia się i jest wyrzucana na zewnątrz, w rzadkich, wąskich strugach namagnesowanej plazmy, tzw. kosmicznych dżetach. Są one rejestrowane przez dostępne naukowcom instrumenty

Podczas warsztatów uczestnicy podejmą się wygenerowania i bezpiecznego przesyłania klucza szyfrującego, szyfrowania wiadomości oraz prób hackerskich.
Wyjaśnimy jakie są możliwości i ograniczenia kryptografii opartej na zasadach mechaniki kwantowej.
Uwaga: zakładamy wstępną wiedzę o szyfrowaniu - chętnych zapraszamy na wykład "O kryptografii kwantowej" poprzedzający warsztaty. Chętnych prosimy o wcześniejszą rejestrację: mmarciniak@cft.edu.pl. 

A scientific career is a project full of challenges, unexpected turns, and inspiring moments. Using the career paths of figures like Richard Feynman, Albert Einstein, and other prominent scholars as examples, we will examine how diverse experiences, life choices, and professional decisions can lead to a place in the pantheon of the greatest minds in history. During the presentation, we will discuss how different stages of a career—from the first educational steps, through years of work in less obvious roles, to achieving international recognition—can shape a unique path for a scientist. We will explore the traits and attitudes that help one endure difficulties, the decisions that can contribute to groundbreaking discoveries, and how historical and social influences shape the lives and successes of scientists. Join us in exploring how to embark on this winding journey to end up among the world's greatest minds.

Imagine a universe where most of what exists is invisible, dominated by an unseen force driving its expansion and an unseen form of matter shaping the structures. Well, that is precisely what we think our Universe looks like. Join us for an informal discussion of what evidence we have to support this idea.

The story begins with galaxies that rotate faster than they should, hinting at an invisible mass providing extra gravitational pull. As we explore further, we find galaxy clusters that don't have enough visible matter to hold them together, implying a mysterious hidden substance. This invisible mass, known as dark matter, becomes even more evident when we observe how light from distant objects bends around such massive objects.

Our journey continues with the ripples created by sound waves moving through the early universe. These ripples help us understand the composition and proportions of our universe. They can be observed in the typical separation between galaxies and in the cosmic microwave background (CMB), a remnant from the early universe. This is the oldest light we can observe. Minor temperature fluctuations in this light help us understand the distribution of matter after the Big Bang. These patterns suggest that dark matter played a significant role in forming the galaxies and structures we see today.

Pieced together, these different probes support our understanding of how dark matter shapes the universe. Whether you're an avid astronomy fan or just curious about the cosmos, this talk will reveal the fascinating techniques scientists use to uncover the dark side of the cosmos.