FASCYNUJĄCY MIKROŚWIAT

Niektórzy walentynki spędzają z ukochaną osobą, organizując kolację przy świecach w wykwintnej restauracji albo wybierając się na nastrojowy spacer... Inni wolą spędzić ten czas samotnie, oglądając komedie romantyczne i rozpamiętując nigdy niespełnione miłości. Jeszcze inni… no właśnie. Jeszcze inni tak bardzo pałają miłością do nauki, że dzień 14 lutego spędzają na randce z fizyką.

Tak właśnie uczynili uczniowie naszego gimnazjum. 14 lutego br. wybrali się wraz z opiekunami (Dyrektorem Robertem Gimlewiczem i polonistą Jakubem Figusem) na Akademię Fizyki, czyli XIII Sesję naukowa dla uczniów organizowaną przez Instytut Fizyki UJ. Tematem tej edycji Akademii był „Fascynujący mikroświat”.

Uczniowie wysłuchali w sumie 4 wykładów, których tematyka była związana z zapowiadanym w tytule mikroświatem.

Jako pierwszy wystąpił dr Szymon Pustelny z referatem pt. „Atomy – małe magnesy”. Podczas wykładu uczniowie usłyszeli krótką historię badań nad magnetyzmem, dzięki czemu dowiedzieli się, jak i kiedy powstały pierwsze kompasy. Nie obyło się też bez wiedzy praktycznej np. na temat hipotezy Gilberta, eksperymentu Oesteda czy prawa Ampere’a. Doktor Pustelny skonfrontował też działanie prądu elektrycznego z polem magnetycznym, a na koniec opowiedział o zastosowaniu magnetyzmu w przemyśle, budownictwie czy szeroko pojętej technologii.

Drugi wykład wywarł chyba największe wrażenie na uczestnikach. Łączył bowiem naukę z popkulturą. Doktor Witold Zawadzki w bardzo interesujący sposób przedstawił fizykę w „Gwiezdnych Wojnach”. Uczniowie dowiedzieli się, co jest możliwe, naukowo prawdopodobne, a na co jeszcze fizyka nie znalazła odpowiedzi. Na przykład: do zniszczenia planety wielkości Ziemi Gwiazda Śmierci potrzebowałaby 2,038 ∙ 10³² J, co w praktyce oznacza 6 dni ładowania tej maszyny energią słoneczną. Inna ciekawostka: jeżeli od Ziemi do Proxima Centauri (najbliższej poza Słońcem gwiazdy) odległość wynosi 4,22 lat świetlnych, to podróż z prędkością równą przyspieszeniu ziemskiemu (10 m/s²) trwałaby ok. 14 lat (bo na razie nikt nie potrafi przyspieszyć żadnego pojazdu do prędkości światła); tymczasem podróże międzygalaktyczne w „Gwiezdnych Wojnach” trwają zaledwie parę minut. Jak to możliwe? Fizyka jeszcze nie zna odpowiedzi na to pytanie. Myślą podsumowującą ten wykład było jednak zdanie A. Einsteina, który powiedział, że „Wyobraźnia jest ważniejsza niż wiedza, bo choć wiedza wskazuje na to, co jest, wyobraźnia wskazuje na to, co będzie”.

Trzeci wykład wygłoszony przez prof. dra hab. Pawła Moskala dotyczył diagnozowania nowotworów za pomocą antymaterii. Brzmi strasznie? Rzeczywiście, mózgi musiały nieźle się napracować, żeby zrozumieć istotę działania tomografu komputerowego przy podanym pacjentowi kontraście. W skrócie można to opisać tak: wprowadzony do organizmu człowieka pierwiastek promieniotwórczy (np. izotop fosforu) w zderzeniu z cząsteczkami wysyłanymi przez maszynę (TK) wytrąca antymaterię w postaci elektronów o ładunku dodatnim. Jak wiadomo – materia w zderzeniu z antymaterią doprowadza do anihilacji, w wyniku czego powstają dwie cząstki światła (a więc nie możemy mówić o całkowitej anihilacji, prawda?), wychwytywane później przez urządzenie, które na postawie liczby wysłanych fotonów gamma tworzy trójwymiarowy obraz zmiany nowotworowej. Znów zatem mieliśmy do czynienia z praktycznym wymiarem nauki – uczniowie dzięki temu wykładowi mogli się dowiedzieć, jak fizyka wykorzystywana jest w medycynie.

Ostatnie wystąpienie było opatrzone tytułem „Trochę matematyki i fizyki statystycznej w Roku Mariana Smoluchowskiego”. Referat wygłosił znów doktor Zawadzki. Uczestnicy wykładu usłyszeli parę słów o Marianie Smoluchowskim, którego imię nosi Instytut Fizyki UJ. Dowiedzieli się m.in. o tym, że prowadził on badania nad tzw. ruchami Browna. Wyniki jego badań wykorzystał później Albert Einstein przy formułowaniu teorii o chaotycznym ruchu cząsteczek. Ponadto uczniowie widzieli sposób działania fizyki statycznej dzięki przeprowadzonemu doświadczeniu z deską Galtona. Kontynuując wypowiedź na temat tego doświadczenia (oraz niezbędnego do jego obliczenia dwumianu Newtona), doktor Zawadzki podał niezawodny sposób na wyprowadzanie wzorów skróconego mnożenia. Jest zatem nadzieja, że już żaden uczeń nie będzie miał z tym trudności!

Wykłady skończyły się o godzinie 13.00 i uczniowie bezpiecznie wrócili do szkoły. Sądzę, że były to walentynki, które jeszcze długo pozostaną w ich pamięci. Wszak rozbudzanie miłości do nauki to jeden z priorytetów dzisiejszej szkoły. A wiemy przecież, że czym skorupka nasiąknie za młodu… Liczymy zatem na to, że ostatnie roczniki gimnazjalne, które wypuścimy spod naszych skrzydeł zaowocują w przyszłości wspaniałą kadrą fizyków. Fizyków na miarę Mariana Smoluchowskiego.

tekst: Jakub M. Figus

zdjęcia: Katarzyna Migdał