Фізика та життя

Фізика та смартфон

Твій смартфон, який скоріш за все зараз у твоїй кишені, – це одна з найдивовижніших мінілабораторій в історії. Існування цього складного об’єкту, що був вперше комерціалізований у 2007 році, завдячує десятиліттям наукових досліджень, які часто були відзначені Нобелівськими преміями. Наприклад, сучасний розвиток рідких кристалів та їх застосування у LCD дисплеях був би неможливим без робіт П’єра-Жилье де Жена (Нобелівська премія, 1991). Проривом для сучасних камер було створення напівпровідних CCD (Charge-coupled device) світлових сенсорів Віллардом Бойле і Джорджом Е́лвудом Смітом (Нобелівська премія, 2009). Точне місцезнаходження твого смартфону можливе завдяки GPS (Global positioning system), яка потре­бує точного виміру часу по атомному годиннику і позиції спеціалізованих супутників. Окрім іншого, смартфон був би неможливим без напівпровідних мікропроце­сорів, пам’яті високої щіль­ності, бездротових техно­логій, тощо.

Смартфон – результат спі­льної плідної роботи фундаментальної науки, інженерів та промислових розробників.

Матеріал виходить за підтримки EPS Kharkiv Young Minds Section

Джерело фото: Photo Mix з сайту Pixabay

Фізика та життя

Фізика та спілкування

Кожного разу коли ти відправляєш e-mail чи шукаєш щось в Інтернет, скоріш за все для передачі цифрової інформації використовується оптичневолокно. Причини через які оптичне волокно має переваги перед мідними кабелями: більша ємність, менші втрати на відстані, менша чутливість до завад. Такі волокна зроблені зі скла товщиною з людський волос, що оточений матеріалом, який не дозволяє світлу покинути волокно (згадай повне внутрішнє відбиття). Пасмо таких волокон зв’язують разом щоб сформувати кабелі, які легко зігнути. Цифрові данні передаються через такі волокна імпульсами, які створені світло діодами (LED – Light-emitting diode) або невеликими лазерами (LASER – Light amplification by stimulated emission of radiation).

Таким чином, це ще один з безлічі прикладів викорис­тання лазерів у сучасному житті. Після його створення науковцями у 1950тих, ка­зали що, лазер – це «рішення, що шукає задач», бо саме з його появою з’явилась лазерна хірургія, лазерний друк, сканування кодів, лазерне зварювання, тощо.

Матеріал виходить за підтримки EPS Kharkiv Young Minds Section

Джерело фото

Фізика та життя

Фізика та МРТ

Магні́тно-резона́нсна то­могра́фія (МРТ) – це безконтактна технологія, яка створює зображення нашого внутрішнього «світу» з надзвичайною точністю. Вона використовує той факт, що ядра простих атомів як гідроген, якого у нас безліч в організмі, ведуть себе як маленькі магніти що обертаються. Коли ввімкнути магнітне поле, атом гідрогену буде орієнтований паралельно до ліній магнітного поля. Додаючи радіохвилю з правильною частотою, орієнтацію атомів можна повернути. Коли радіосигнал вимикають, атоми повертаються до початкової орієнтації, випромінюючи сигнал у радіоспектрі. Що цікаво, цей сигнал залежить від типу тканини. Таким чином можна дуже точно відрізнити хвору тканину від здорової.

Цікаво, що МРТ стало мож­ливим завдяки двом фун­даментальним відкриттям – ядерний магнітний резонанс (який дав ідею) і над­провідність (яка лежить в основі сильних магнітів, що використовуються в МРТ).

Таким чином, МРТ – чудовий приклад як фантастичний медичний прилад з’явився з фундаментальних наукових досліджень.

Матеріал виходить за підтримки EPS Kharkiv Young Minds Section

Джерело фото

Як побачити атом?!

Антон Сененко, к. ф.-м. н., Інституту фізики НАНУ

Лекція ВуММ від 9.01.2020 р.

Лекція ВуММ “Як побачити атом?”

В гостях у Вільного університету Майдан Моніторинг український фізик, старший науковий співробітник Інституту фізики НАНУ, відомий популярізатор науки Антон Сененко.
1982 року два фізики подарували людству сканувальний тунельний мікроскоп. Цей винахід виявився настільки вдалим, що вже у 1986 році їм за це присудили Нобелівську премію. Що воно за прилад? Що за допомогою нього можна побачити? Чи бачать атоми в Україні? Як зробити атоми популярними?

Лекція проведена за підтримки EPS Kharkiv Young Minds Section

Квантова хімія на квантовому комп’ютері

Віктор Токарєв, старший викладач ХНУ ім. Каразіна

Лекція ВуММ від 26.09.2019р.

Квантові обчислення: майбутнє чи реальність? Квантові комп’ютери вже існують, але вони ще дуже далекі від наших очікувань. Апетити вчених великі – більше кубітів, менше шуму та паралельний квантовий комп’ютер!

З початку ХХ століття за допомогою квантової хімії пояснили багато механізмів хімічних реакцій, стабільність, магнітні та провідні властивості і навіть колір багатьох хімічних сполук. Але залишилися найцікавіші – та найважчі для обчислень.
Проблема полягає в тому, що без наближень складність розрахунків зростає експоненційно з розміром квантової системи, а наближені методи (які зменшують складність) працюють не завжди.

Маючи це на увазі, у 1982 році Річард Фейнман запропонував симулювати квантові системи за допомогою інших квантових систем, не на класичних комп’ютерах.

Лектор: старший викладач кафедри прикладної хімії хімічного факультету ХНУ ім. Каразіна Віктор Токарєв.

Ядерна енергетика для чайників

Богдан Сунгуров, к. ф.-м. н.

Лекція ВуММ від 16.05.2019 р.

Що таке токамак: уявіть собі величезний пончик з кремом, де замість крема – нейтронна плазма.
Ядерна енергетика для чайників, ВуММ

Ядерна енергетика оточена численними міфами, після Чорнобиля і Фукусіми її бояться, радіація непомітна, тому лякає людей ще більше. Що таке ядерна енергетика? В чому її переваги та недоліки? Які можливі ризики та вигоди? А також спростування поширених міфів і внесок харківських вчених у сучасну ядерну енергетику, про все це ви зможете дізнатися на нашій лекції.

Лектор: к. ф.-м. н. Богдан Сунгуров, Харківський фізико-технічного інститут “ХФТІ”

Вибухи, які засліплюють Всесвіт

Уляна Пирогова

Лекція ВуММ від 04.04.2019 р.

Гама-спалахи найпотужніші викиди випромінювання у Всесвіті, який ми можемо спостерігати. Їх випадково відкрили у шістидесятих роках ХХ сторіччя. Віттоді астрономи систематично накопичують інформацію про них, намагаються зрозуміти, як вони народжуються, але питання і досі залишається відкритим. Уляна Пірогова, розповідає про історію відкриття гама-спалахів, їхні властивості та найбільш ймовірні джерела, що їх випромінюють. Також побіжно обговорюється тема про гама-спалахи в атмосфері Землі.

Метаматеріали – від теорії до застосування. Дні науки НАНУ

Тетяна Рохманова

Лекція ВуММ від 21.05.2017 р.

Як щодо плащу-неведимки? Або суперлінзи з роздільною здатністю поза дифракційного ліміту? З метаматеріалами це стає реальністю. Метаматеріали – це штучні періодичні структури, властивості яких визначаються більше структурою аніж матеріалом, з яких вони зроблені. Період структури метаматеріалів є набагато меншим довжини хвиль, з якими матеріал взаємодіє, завдяки чому хвиля «не відчуває» неоднорідності. В той же час маніпулюючи елементарною коміркою, можна отримати властивості, які неможливо досягти зі звичайними матеріалами. Приставка «мета» (μετά) – походить від грецького «поза», адже ми отримуємо властивості поза межами звичного. Саме метаматеріалами є структури з негативним показником заломлення або так звані «ліворукі» структури. В них, на відміну від наших звичних уявлень, заломлений промінь буде знаходитись по той же бік, що й падаючий, а збиральна лінза розсіюватиме світло. Неймовірно, хіба ні? Окрім загальнонаукового значення, метаматеріали обіцяють багато цікавих застосувань. Тож приходьте на лекцію кандидата фіз-мат наук, фізика-теоретика , співробітника Інститут радіофізики та електроніки НАНУ Тетяни Рохманової, і ми спробуємо розібралися у сучасних наукових трендах, щоб бути у курсі світових подій. Лекція проводиться в рамках заходу Дні науки. Разом з #Дні науки

Жінки у науці: “Справа не в гендері”

Круглий стіл, присвячений Міжнародному дню жінок та дівчат у науці

Зустріч ВУММ від 08.02.2018 р.

Генеральна Ассамблея ООН у 2015 році започаткувала Міжнародний день жінок та дівчат в науці, який святкується 11 лютого. Харківська наукова спільнота може похвалитися досягненнями жінок-науковців у різних галузях. Тому ми вирішили провести круглий стіл, щоб розказати вам про роль жінок у науці та зокрема про жінок, які працюють в Харкові. Наші спікери: доктор біологічних наук Ольга Утевська, кандидат педагогічних наук, фізик Наталя Казачкова, фізик Дарина Песіна та астрофізик Анастасія Скорик. Приходьте, щоб відсвяткувати Міжнародний день жінок та дівчат в науці, та прийміть участь в обговоренні.

Ми обговорюємо такі питання, як існування дискримінація жінок в українській науці. Які існують програми для підтримки жінок науковців. Яка загальна світова тенденція щодо дівчат, які йдуть у науку.

Молекулярна кухня амілоїдних фібрил

Валерія Трусова

Лекція ВуММ від 7.02.2019 р.

11 лютого відзначають Міжнародний день жінок та дівчат у науці. А як краще можна відсвяткувати такий день, як не провести його у компанії молодого доктора наук, біофізика Валерії Трусової, дослідженя якої наближають день, коли людство зрозуміє природу хвороб Альцгеймера, Паркінсона, Хантігтона, діабет другого типу, ревматоїдний артрит та губчасті енцефалопатії? Крок за кроком дослідники наближаються до пояснення механізмів їх виникнення, і от один із кроків відбувається в нашому місті. Тому приєднуйтеся до нас, і дізнавайтеся, який внесок харківські біофізики роблять у світову науку.

На жаль, з технічних причин, перші 15 хвилин лекції відсутній звук. Через це перепрошуємо всіх глядачів.