Predavanja za mentorje na državnem tekmovanju

Med državnim tekmovanjem osnovnošolcev v znanju fizike, ki bo potekalo 20. maja 2023 na Pedagoški fakulteti (PEF) v Ljubljani in Fakulteti za naravoslovje in matematiko (FNM) v Mariboru, bomo za mentorje, ki bodo na tekmovanju spremljali svoje učence, organizirali 3 pol-urna predavanja. O fiziki, s katero se ukvarjajo, bodo predavali mladi znanstveniki tako, da bo podajanje prilagojeno občinstvu; torej učiteljem. Rene Markovič bo predavanje izvedel v živo na FNM v Mariboru, prenašali pa ga bomo tudi po Zoomu za učitelje v Ljubljani. Na PEF bosta v živo predavala Mimoza Naseska in Jan Šuntajs; njuni predavanji bomo tudi prenašali po Zoomu v Maribor.

Če bi še kdo želel spremljati predavanja na daljavo, vabljeni! Natančen urnik predstavitev in povezavo na Zoom bomo objavili tu, en dan pred tekmovanjem (urnik verjetno že prej).

Povzetki predavanj:

dr. Mimoza Naseska, Inštitut Jožef Stefan: Preučevanje narave s koherentno svetlobo

Koherentna svetloba je elektromagnetno valovanje v vidnem delu spektra. Da je koherentna, pomeni, da vsi "deli" valujejo na enak način, imajo točno določeno fazo in frekvenco v vsakem trenutku in po celotnem prostoru, po katerem se valovanje širi. Zaradi teh posebnih lastnosti te svetlobe lahko z njo izvajamo zelo natančne meritve. Preučujemo lahko optične pojave na atomskem in molekularnem nivoju. Na predavanju bomo spoznali različne vrste koherentne svetlobe in načine, na katere jo lahko proizvedemo. Posebej si bomo ogledali sunkovne laserje kot vire koherentnega elektromagnetnega valovanja in njihovo uporabo pri preučevanju dinamičnih procesov v naravi: tudi takih, ki trajajo le nekaj sto femtosekund (predpona femto pomeni faktor 10-15).

doc. dr. Rene Markovič, Univerza v Mariboru Fakulteta za naravoslovje in matematiko: Modeliranje realnih sistemov

Na predavanju bo predstavljeno, kako so v začetku 20. stoletja ljudje želeli z uporabo matematičnega modela vplivati na določen naravni pojav. V ta namen so morali sprva razumeti, kako sistem deluje in ga matematično opisati. S tem modelom so lahko napovedali, kaj je potrebno spremeniti v realnem sistemu, da ga lahko vodijo v željeno stanje. Na predavanju bomo tudi mi izgradili matematični model, ki so ga sestavljali takrat in primerjali naše napovedi z dejanskim vedenjem sistema. Tako bomo tudi lahko ugotovili, če jim je uspelo sistem pripeljati v željeno stanje in če so kaj spregledali.

dr. Jan Šuntajs, Univerza v Ljubljani Fakulteta za strojništvo in Inštitut Jožef Stefan: Kvantni kaos in neravnovesni pojavi

“Kakšna je usoda kvantnega sistema, potem ko smo ga spravili iz ravnovesja?” Kot nas navajajo vsakdanje izkušnje, po dovolj dolgem času pričakujemo vrnitev v ravnovesno stanje, čemur pravimo tudi termalizacija. V praksi lahko nastop termalizacijeΨ; opazujemo kar v domači kuhinji ob pripravi čaja, ko se vsebina skodelice zaradi difuzije barvila sčasoma enakomerno obarva. Po drugi strani ponujajo kvantni sistemi številne protiprimere opisanemu obnašanju. Za nas bodo še posebej zanimivi neurejeni sistemi z meddelčnimi interakcijami. Ob pravih pogojih se “kvantna skodelica čaja” v tovrstnih sistemih ne obarva niti po neskončnem času, zato so z raziskovalnega vidika še posebej zanimivi – napovedovali bi namreč lahko obstoj idealnega izolatorja. Ker je termalizacija neločljivo povezana s kaosom tako v klasičnih kot kvantnih sistemih, bomo najprej spoznali osnove in nekaj primerov klasičnega ter kvantnega kaosa. Nato se bomo posvetili neurejenim kvantnim sistemom in neravnovesnim pojavom v njih. Ψ V klasičnih, torej nekvantnih sistemih.

BR