Formularz wyszukiwania

Miasto Stoleczne Warszawa

Dziesiatki miejsc na poranne spacery

Drogi do rzeczywistości - cykl spotkań z naukowcami w Centrum Nauki Kopernik

  • Powiększ
  • Zwykły
  • Pomniejsz
Bookmark and Share
opublikowany: środa, 16 września, 2015 - 11:55
zaktualizowany: poniedziałek, 5 października, 2015 - 10:50
Drogi do rzeczywistości - cykl spotkań z naukowcami w Centrum Nauki Kopernik
Spotkania z naukowcami inspirowane książką Rogera Penrose’a w każdy czwartek o godz. 19.00 od 8 października do 19 listopada 2015

Spotkania z naukowcami to nie tylko okazja do pogłębienia swojej wiedzy i zapoznania się z najnowszymi badaniami. To przede wszystkim spotkania z ludźmi, którzy poświęcają swoje życie pasji odkrywania kolejnych zasad działania naszej rzeczywistości. To możliwość poznania ich warsztatu pracy oraz wartości, którymi się kierują. To wreszcie okazja do rozmowy. Do zadawania pytań i zaspokojenia swojej ciekawości. Oraz do dzielenia się opiniami – wtedy, kiedy nowe odkrycia zmieniają sposób, w jaki żyjemy. Nauka kształtuje nas i naszą przyszłość. Warto spotkać się z tymi, którzy ją tworzą.

Spotkania z naukowcami inspirowane książką Rogera Penrose’a „Droga do rzeczywistości”
8 października – 19 listopada
w każdy czwartek o godz. 19.00

WSTĘP WOLNY na wszystkie spotkania poza wykładem Rogera Penrose’a, na który będzie obowiązywała REJESTRACJA.

Przed każdym wykładem aktualności ze świata nauki: „Co nowego we Wszechświecie?” — Marek Abramowicz
Prowadzenie spotkań cyklu — Irena Cieślińska

8 października

Calculus Leszek Pacholski
Prawa Keplera Weronika Śliwa

„Calculus”

Wszystko zaczęło się od Newtona. Powszechnie znana jest anegdota o jabłku, a niektórzy być może pamiętają ze szkoły zasady dynamiki. Isaac Newton stworzył fundamenty dzisiejszej nauki o świetle i ruchu, miał też wkład w system skarbowy Wielkiej Brytanii. Choć sam uważał się za alchemika, dziś traktujemy go jako jednego z pierwszych fizyków. Albert Einstein pokazał, że wiele elementów optyki i mechaniki jego brytyjskiego poprzednika wymaga korekt. Istnieje jednak jeszcze jedna składowa prac Newtona, bez której nie byłoby nowożytnej nauki. Każda osoba rozpoczynająca przygodę z fizyką i techniką współczesną musi poznać podstawy rachunku różniczkowego i całkowego. Jest to jedno z najczęściej stosowanych narzędzi obliczeniowych. Jego łacińska nazwa Calculus oznacza kawałek kamienia używany w starożytności do liczenia lub głosowania. Gdy inżynier szacuje zużycie ciepła w budynku, to próbuje rozwiązać równanie dyfuzji. Gdy badaczka astrofizyki analizuje widma odległych gwiazd, to boryka się z równaniami odbicia i absorbcji różnego rodzaju promieniowania. Isaac Newton i Gotfried Leibnitz niemal jednocześnie opublikowali kluczowe prace w tym dziale. Newton pokazał, jak zastosować go do opisu zjawisk fizycznych. Leibnitz zaproponował notację, której używamy do dziś. Naszą podróż do rzeczywistości zaczniemy więc jak na karuzeli. Będą dziwne pętle, szybkości i przyspieszenia. A gdzieś wśród nich być może odkryjemy grawitację…

 „Prawa Keplera”

Kosmos to ważna granica także dla praw fizyki. To, co trudne do uchwycenia w skali przyziemnej, można łatwo zaobserwować w – kosmicznej. Mechanika Newtona nie zostałaby zaakceptowana bez pomiarów astronomicznych. Podobnie było w przypadku Einsteina, gdy obserwacje Arthura Eddingtona (dotyczące światła, Słońca i Merkurego) doprowadziły do powszechnej akceptacji nowej teorii. Johannes Kepler zaproponował cztery prawa opisujące ruch planet. Choć zgadzały się z tym, co zaobserwował Tycho Brahe, to Kepler wyprowadził je, opierając się na geometrii i kinematyce, bez analizy grawitacji. Zamiast siły ciążenia powszechnego Kepler – jako człowiek religijny – doszukiwał się między planetami oddziaływania duchowego. Newtonowi to nie wystarczało. Pokazał, że to nie Duch Święty – a grawitacja odpowiada za trajektorie planet. Pomimo tej różnicy to prawa Keplera stały się klasyczną ilustracją dynamiki newtonowskiej. Mając świadomość tych uproszczeń, warto jednak pamiętać, że prawa Keplera do dzisiaj są stosowane do szacowania rozwiązań ruchu na orbitach wokół Słońca. Bez nich trudno wyobrazić sobie lądowanie na Księżycu, podróże łazików marsjańskich i przeloty sond kosmicznych.

 

15 października

Urojone Andrzej Schinzel
Splątanie kwantowe Arkadiusz Orłowski

„Urojone”

Matematyka jest jednym z najważniejszych narzędzi fizyki. Liczby, twierdzenia i wzory pomagają w zrozumieniu i zmienianiu świata wokół nas. Możemy się oczywiście spierać o to, czy piękno i użyteczność matematyki są wytworem ludzi, czy istnieją niezależnie od nas. Takie same spory toczyli fizycy i matematycy na przełomie XIX i XX wieku, kiedy większość problemów fizyki klasycznej była już dobrze opisana.
Kłopot zaczyna się, gdy obserwacje fizyczne prowadzą do wniosków paradoksalnych z perspektywy matematyki. Jak sobie poradzić z sytuacją, gdy rozwiązaniem problemu technicznego jest kwadrat o polu równym liczbie ujemnej? Na ogół oznacza to, że teoretyk lub konstruktorka aparatu pomiarowego popełnili błąd. Czasami jednak to, co wydawało się absurdalne, jest właśnie poprawnym rozwiązaniem. Po pewnym czasie nawet w tym, co nieintuicyjne i sprzeczne ze zdrowym rozsądkiem, da się odkryć piękno.
Tak właśnie jest z liczbami urojonymi. To, co dla matematyków było kontrowersyjne, fizycy teoretyczni przyjęli jako użyteczne narzędzie. Stamtąd trafiło do techniki na przykład jako pomoc w analizie obwodów elektrycznych. Liczby urojone mają więc całkiem rzeczywiste skutki.

 „Splątanie kwantowe”

Liczby urojone to niejedyny przykład tego, jak nasza intuicja nie radzi sobie z rzeczywistością fizyczną. Zostawmy na moment problemy relatywistyczne i zejdźmy na poziom kwantów. Zobaczymy, że prawdziwe ognisko paradoksów jest dopiero przed nami. Jak inaczej wyjaśnić fakt, że znamy część parametrów cząstki, tylko dlatego że kilka kilometrów dalej zbadaliśmy inną cząstkę?
I tak jak w przypadku liczb urojonych, paradoksy fizyczne mogą mieć konsekwencje istotne nawet dla laików. Kiedy używamy coraz mniejszego telefonu komórkowego lub coraz dokładniejszej aparatury medycznej, korzystamy też z postępów w rozplątywaniu zawiłości teoretycznych splątań kwantowych. Kwanty nie tylko wpływają na nasze zrozumienie coraz mniejszych fragmentów rzeczywistości. To dzięki nim coraz lepiej rozumiemy procesy astrofizyczne, takie jak wiatr słoneczny czy zjawiska zachodzące w próżni kosmicznej. Elementy rzeczywistości, zarówno największe, jak i najmniejsze, muszą przestrzegać tych samych praw fizyki. Może zatem paradoksy świata kwantowego są tylko paradoksami naszego pojmowania rzeczywistości? Być może to w splątaniu kwantowym kryje się podstawa konstrukcji nowych odmian komputerów lub mechanizmów szyfrujących?

 

22 października

Geometria Michał Heller
Teoria względności Marek Demiański

„Geometria”

Już w starożytności geometria miała specjalny status. W Akademii Platona nie była częścią matematyki, lecz osobną dyscypliną. Piękno geometrii – podobnie jak piękno harmonii muzycznej – oddzielone było od arytmetyki.
Przełom naukowy, który dokonał się między XIX a XX wiekiem dał też podwaliny pod niecodzienne geometrie. Oczywiście już wcześniej żeglarze podejrzewali, że wyznaczanie kursów na powierzchni kuli wymaga narzędzi matematycznych, które Platon odrzuciłby z obrzydzeniem. Jednak dopiero na przełomie XIX i XX wieku matematycy pokazali, że istnieje kilka różnych geometrii, z których każda była równie wewnętrznie spójna co „geometria tradycyjna”.
Proste równoległe, trójkąty, kąty – wszystkie dobrze znane obiekty zaczynały nabierać nowych znaczeń. A prawdy geometrii różniły się od siebie względem początkowych aksjomatów.

 „Teoria Względności”

Fenomen obu teorii względności łatwiej zrozumiemy, gdy uświadomimy sobie, że okres jego „dorastania naukowego” przypadł właśnie na czas burzliwych debat o geometriach. Skoro różne geometrie można rozumieć relatywnie, to dlaczego nie uczynić tego samego ze światłem i czasem? Ale żeby to dostrzec i uzasadnić teoretycznie, trzeba było dopiero Einsteina.
Podobnie jak w wypadku debat o geometriach, teorie względności były czymś więcej niż jedynie odkryciami naukowymi. Zmieniły nasz sposób patrzenia na świat, a to co dotychczas było stabilnym pewnikiem naszej rzeczywistości, stało się elementem większej układanki. Oba przełomy (matematyczny i fizyczny) doprowadziły do rozwoju astrofizyki, elektroniki i nowych form komunikacji.

 

29 października

Prawdopodobieństwo Jerzy Kijowski
Entropia Robert Hołyst

„Prawdopodobieństwo”

Rozwój mechaniki kwantowej doprowadził do serii paradoksów związanych z prawdopodobieństwem. Einstein nigdy nie zaakceptował części wniosków płynących z mechaniki kwantowej. Mówił: „Bóg nie gra w kości”. Pod koniec życia próbował pogodzić teorie względności z kwantami. Nie udało mu się. Do dziś próbują tego dokonać tysiące fizyków.
Ale prawdopodobieństwo dotyczy nie tylko fizyki lub hazardu. Badania genetyczne czy klimatologiczne to również zmagania ze statystyką – genów w gatunku lub kropli wody w chmurze jest zbyt wiele, aby móc analizować je równie dokładnie. Być może wszystkie dzisiejsze nauki przyrodnicze są zawieszone między dokładnością modeli teoretycznych i uproszczeniami, bez których trudno przewidzieć cokolwiek.
Koniec końców wszystko można analizować w języku matematyki. Prawdopodobnie istotna część tych analiz ma znaczenie.

 „Entropia”

Przygody natury, ludzi i prawdopodobieństwa są dużo starsze niż teorie Einsteina. W XIX wieku, gdy rozwój techniki parowej i spalinowej postawił nowe wyzwania przed nauką, Rudolf Clausius wprowadził pojęcie entropii. To, co początkowo było elementem opisu procesów inżynierskich, szybko stało się kluczowym pojęciem w fizyce. Entropia, jako miara chaosu w układzie i wskaźnik kierunku przemian samorzutnych stała się wyzwaniem naukowym i technicznym. Entropia jest istotna w fizyce i technice, wskazuje również na przebieg wielu procesów chemicznych i biologicznych.
Entropii szukamy, gdy chcemy opisać cykl starzenia się gwiazd, komórek i urządzeń technicznych. I choć sama koncepcja ma ponad sto lat, wciąż zaskakuje fizyków. Wiele z tego, co wiemy o entropii, trzeba składać na nowo, gdy badamy świat w skali kwantów lub astrofizyki. Problemy entropii doprowadziły też do nowych konceptualizacji teorii złożoności, pozwalających spojrzeć inaczej na chemię i biologię.
Ale entropię można też interpretować jako problem filozoficzny lub religijny. Zmiana entropii wskazuje nam kierunek upływu czasu, więc kieruje myśli w stronę przemijania i niestabilności. Ale uprzywilejowanie jednego kierunku w czasoprzestrzeni (strzałka czasu), to również fascynująca zagadka fizyki teoretycznej.

w latach 2011-2015. Opatentował ponad 30 wynalazków i był jednym z założycieli 3 spółek wysokich technologii. Współautor 220 publikacji.

 

5 listopada

Symetria Stanisław Woronowicz
Model Standardowy Krzysztof Meissner

„Symetria”

Dla niektórych starożytnych uczonych estetyka koncepcji fizycznych była miarą prawdziwości teorii. Prawidła geometrii, w tym symetria, były też używane do oceny algebry, harmonii muzycznych i architektury. Do dzisiaj wiele z klasycznych teorii piękna zakłada jakiś rodzaj symetrii kilku elementów.
Ale dla fizyków symetria ma kilka innych oblicz. Korzystając z matematycznych odwzorowań symetrii i innych twierdzeń matematycznych, Emily Noether zaproponowała twierdzenie, na podstawie którego wnioskujemy o zasadach zachowania energii, pędu i innych parametrów. Zasady zachowania są jak fundamenty, na których budujemy fizykę eksperymentalną i doświadczalną.
Rzecz jasna, to co kiedyś wydawało nam się stałe (np. tempo upływu czasu), też może być poddane pod dyskusję. Aby to zrobić, trzeba jednak geniuszy pokroju Einsteina i bardzo silnych przesłanek doświadczalnych. 

 „Model Standardowy”

Powstanie obu teorii względności oraz mechaniki kwantowej zapoczątkowało serię zmian w fizyce i doprowadziło do rozwoju astrofizyki, fizyki jądrowej i fizyki cząstek elementarnych. Bywa, że specjaliści z poszczególnych działów nie zawsze potrafią znaleźć wspólny język, choć przecież badają tę samą rzeczywistość. Wielu z nich łączy jedno marzenie – znalezienie Teorii Unifikacji.
Model Standardowy to krok w tym kierunku. Próbuje połączyć trzy spośród czterech fundamentalnych oddziaływań fizycznych (elektromagnetyzm, oddziaływanie słabe i oddziaływanie silne). Model Standardowy daje też narzędzia do klasyfikacji odkrytych cząstek elementarnych i pozwala przewidywać istnienie nowych (np. bozonu Higgsa). Ma też swoje tajemnice, takie jak możliwość istnienia ciemnej materii, wartość masy neutrin. Nie wiemy też, czy prawdziwe są mechanizmy związane z pewnymi typami symetrii.
Choć nie opisuje całej znanej nam rzeczywistości, choć mamy co do niego mnóstwo pytań i wątpliwości, to Model Standardowy stanowi istotny krok na drodze na rzeczywistości. Przynajmniej na razie…

 

12 listopada

Nieskończoność Witold Sadowski
Big Bang Stanisław Bajtlik

„Nieskończoność”

Istotną częścią fizyki teoretycznej są nieskończoności. Czasami stanowią problem utrudniający rozwiązanie równania. Niekiedy stają się narzędziem, bez którego nie dałoby się rozgryźć innego równania. Kiedy student kształci się na fizyka, uczy się, jak radzić sobie z nieskończonościami, dostrzegać ich odmiany i zastosowania. Czasami najciekawsze rzeczy dzieją się na krańcach skali, przy zjawiskach w nanoświecie lub w skali astrofizycznej. Za każdym razem, gdy odkrywamy nową cząstkę elementarną, mamy nadzieję, że to już koniec i że uda się wreszcie stworzyć Teorię Wszystkiego. Ale nieskończoność okazuje się być nieskończenie mała. I tak w pierwiastkach odkrywamy atomy, w atomach – protony i elektrony, a w protonach i elektronach – kwarki i gluony.
Nieskończoność to nie tylko wyzwanie dla empirycznych badań rzeczywistości, lecz także intrygujący i piękny element matematyki. Czasami przerażający, gdy okazuje się, że dana struktura matematyczna jest nieskończona. Czasami pocieszający, bo dający miejsce na dodatkowe operacje matematyczne. Różne odmiany nieskończoności są też istotne w statystyce, geometrii i rachunku różniczkowym. Nie wiemy, czy Wszechświat i ludzka głupota są rzeczywiście nieskończone, wiemy jedynie, że bez nieskończoności nie zbadamy żadnego z tych zjawisk.

„Big Bang”

Nieskończoność to nie tylko wielkie rozmiary. Czasami to też krótkie miejsca i małe chwile, gdy czasoprzestrzeń nie była niczym pewnym. Dzięki fizyce teoretycznej i astrofizyce sięgamy coraz dalej w przeszłość Wszechświata, próbując ustalić które elementy fizyki były obecne na początku.Poszukiwanie początków Wszechświata nie jest wyłącznie spekulacją teoretyczną. Ponieważ Wszechświat jest ogromny, wciąż dociera do nas promieniowanie związane z jego początkiem. Analizując promieniowanie mikrofalowe, możemy sprawdzać czy nie zabłądziliśmy w drodze do rzeczywistości. Sygnały tego rodzaju są bardzo słabe, dlatego najłatwiej badać je za pomocą pomiarów satelitarnych. Dzięki analizie zebranych w ten sposób danych, trafiamy na ślad czarnej materii i wielu innych zagadek. To tam szukamy źródeł poszczególnych pierwiastków i cząstek elementarnych. W takich badaniach najnowsze odkrycia fizyki cząstek są konfrontowane z prawami termodynamiki, znanymi w fizyce od ponad stu lat. Według niektórych modeli teoretycznych, nie wszystkie znane nam stałe fizyczne były takie same na różnych etapach Wielkiego Wybuchu. Według innych, Wybuch był tylko jednym z elementów cyklicznego rozszerzania się i zapadania Wszechświata.

 

19 listopada

Rzeczywistość świata nadprzyrodzonego i fizycznego w mistycznej wizji Pseudo-Dionizego Areopagity Maria Dzielska
The reality Roger Penrose

„Rzeczywistość świata nadprzyrodzonego i fizycznego w mistycznej wizji Pseudo-Dionizego Areopagity”

Wiele z koncepcji fizycznych, o których mówimy w tym cyklu, ma źródła w starożytnej Grecji.  Wykład poświęcony wizji świata nadprzyrodzonego stworzonej przez tajemniczego mistyka, Pseudo-Dionizego Areopagitę.

 

 „Rzeczywistość”

Istnieje kilka cudownych momentów w odkrywaniu fizyki. Teoretycy cenią sobie uczucie, gdy okazuje się, że dany problem można rozwiązać w sposób elegancki i dokładny, bez przybliżeń i symulacji numerycznych. Doświadczalnicy – chwilę, gdy weryfikacja statystyczna wyników potwierdza pierwsze nadzieje. W szeregu symboli fizycznych, w kolumnach wyników przez chwilę widać fragment rzeczywistości. A potem znowu nadchodzi moment weryfikacji, sprawdzania wyników i zadawania kolejnych pytań.
Ale jest jeszcze jeden moment zachwytu, równie cenny dla części naukowców. To moment, gdy wyniki z laboratorium zaczynają działać poza nim. Gdy okazuje się, że teoria względności idealnie pasuje do wyjaśnienia luk w systemach GPS. Gdy fizyka kwantowa odpowiada na pytania chemii i pomaga zaprojektować tranzystor. Nowe przedmioty zmieniają rzeczywistość i pozwalają zadać nam kolejne pytania. I zrobić kolejny krok w stronę rzeczywistości.

Sir Roger Penrose
Brytyjski fizyk teoretyczny i matematyk. Jego najważniejsze zainteresowania naukowe obejmują teorię grawitacji i teorię czasoprzestrzeni oraz rozważania nad świadomością. Miał też istotny wpływ na opis fizyczny czarnych dziur, matematyczny opis pokryć powierzchni (tzw. parkietaż Penrose’a) oraz filozofię nauki oraz popularyzację fizyki. Najważniejsze książki to „Nowy Umysł Cesarza” (teoria świadomości) i „Droga do rzeczywistości” (synteza stanu obecnego teorii fizycznych).

Kiedy?

8, 15, 22, 19 października
5, 12, 19 listopada

Najbliższe spotkanie

WSTĘP WOLNY
na wszystkie spotkania poza wykładem Rogera Penrose’a,
na który będzie obowiązywała REJESTRACJA

http://www.kopernik.org.pl/projekty-specjalne/spotkanie-z-naukowcem/drog...

Czas trwania wydarzenia: 
Od 2015-09-16 12:00 do 2015-11-19 23:00
Źródło informacji: