Физика для всех: цикл открытых лекций для школьников
В СПбГУ стартует онлайн-проект «Физика для всех». В течение учебного года старшеклассников, их родителей и учителей ждут на научно-популярных лекциях.
Лекции в октябре:
07 октября, четверг, в 17:00 – лекция: «Квантовый компьютер: из чего и для чего?»
К настоящему моменту квантовый компьютер окончательно перестал быть устройством гипотетическим и фантастическим во многом благодаря успехам как различных научных групп, так и крупных компаний. Кажется, что квантовое превосходство будет окончательно достигнуто в ближайшем будущем, и сейчас самое время разобраться, что же такое квантовый компьютер.
В лекции мы постараемся осветить несколько ключевых вопросов:
- как работает квантовый компьютер и в чем его привлекательность для учёных и людей;
- фотоны, атомы или сверхпроводящие кубиты: из чего лучше собирать квантовый компьютер? (и почему транзисторы не годятся);
- чем угрожает существование квантового компьютера нашему классическому миру.
Лекцию читает: Евгений Александрович Вашукевич (старший преподаватель СПбГУ, кафедра общей физики-1)
14 октября, четверг, в 17:00 – интервью: «Физфак в лицах: Сергей Манида»
Интервью с кандидатом физико-математических наук Сергеем Николаевичем Манидой (кафедра физики высоких энергий и элементарных частиц СПбГУ), деканом физического факультета СПбГУ в 1991–2000 годах. Мы поговорим об ученом В. А. Фоке и его научном наследии, об олимпиадах по физике, об обучении решению задач, о связях физиков СПбГУ с зарубежными университетами и о специфике физического образования в университете.
Встречу ведет: канд. физ.-мат. наук Антон Андреевич Шейкин (старший преподаватель СПбГУ, кафедра физики высоких энергий и элементарных частиц)
21 октября, четверг, в 17:00 – лекция: «Искусственный интеллект в науке: прогресс или кризис?»
Мы часто видим новостные заголовки в стиле «Художник создал при помощи искусственного интеллекта новую картину» или «Нейронная сеть научилась писать классическую музыку». Наряду с этим мы знаем, что технологии искусственного интеллекта уже используются не только для решения сложных научных и технических задач, но и в повседневной жизни. Умные гаджеты, голосовые помощники – для их создания использовались все те же алгоритмы машинного обучения. В рамках лекции мы постараемся вас убедить, что эти технологии не абстрактное и недостижимое знание, а полезный и доступный каждому навык, которому обязательно стоить начать учиться уже сегодня.
Мы поговорим об истории развития машинного обучения, разберемся, как изменялись методы анализа экспериментальных данных, и почему в этом была необходимость. Не обойдем стороной и негативную сторону вопроса: почему в последнее время становится все больше невоспроизводимых исследований, а результаты экспериментов становится все более и более непредсказуемыми. Мы проанализируем основные ошибки начинающих ученых и разберемся, как их можно избежать.
Лекцию читает: Даниил Дмитриевич Решетников
28 октября, четверг, в 17:00 – лекция с демонстрациями опытов «Статика»
Статика – это теория равновесия, в рамках данной лекции, твердых тел. Самый древний раздел механики. Некоторые из ее принципов были известны уже древним египтянам и вавилонянам – об этом свидетельствуют построенные ими пирамиды и храмы. Среди первых создателей теоретической статики был Архимед (III век до н.э.), который разработал теорию рычага и многочисленные хитроумные устройства для решения самых разных задач.
Лекция включает в себя:
- объяснение условий равновесия тел, понятий центра тяжести и центра масс;
- многочисленные экспериментальные и теоретические примеры равновесия в природе и технике;
- удивительные примеры равновесия систем разной сложности.
Кроме того, вас ожидает демонстрация применения рычагов, систем блоков и других простейших механизмов, которые и в наши дни помогают решать самые разные прикладные задачи. Вы узнаете, где у России центр тяжести; увидите, как под действием силы тяжести тело движется вверх; едва напрягая мускулы руки, поднимите груз массой 10 кг и многое другое.
Лекцию читают: Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и Никита Александрович Зайцев (инженер, кафедра физики атмосферы, Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ)
4 ноября, четверг, в 17:00 — лекция «Измерения в космосе: что нам прислали после "бип-бип" в 1957»
В космос каждый год запускают десятки ракет, среди спутников военного и телекоммуникационного предназначения встречаются и научные аппараты. Из лекции вы узнаете, какие существенные научные открытия были и будут сделаны именно в космосе, почему они невозможны или крайне сложны на Земле. Как проводят наблюдения в космосе.
Вы узнаете:
- о возможностях измерений в космосе: как и за чем наблюдают
- какими чудесными бывают инженерные решения и какими нелепыми ошибки
- как умудрялись не верить приборам и прозевать открытия
- как десятилетиями искали несуществующих черных кошек
- как теряли и спасали миссии в миллионах километрах от Земли без Брюса Уиллиса
Лекцию читает: кандидат физико-математических наук Сергей Вячеславович Апатенков (доцент СПбГУ, кафедра физики Земли)
11 ноября, четверг, в 17:00 — лекция «Наш квантовый мир»
Можно ли находиться в двух местах одновременно? Интуиция — прекрасное подспорье, если физик изучает мир тех пространственно-временных масштабов, на которых привык жить. Но стоит заинтересоваться явлениями на очень маленьких или очень больших размерах, или временах, как человеку кажется, что мир стал необычным и даже сказочным. Простейшие понятия — например, траектория или одновременность — теряют смысл.
Мы рассмотрим, как люди обнаружили, что живут внутри квантовой сказки, и что с этим делать.
Лекцию читает: кандидат физико-математических наук Марина Владимировна Комарова (доцент СПбГУ, кафедра статической физики)
18 ноября, четверг, в 17:00 — лекция с демонстрациями экспериментов «Гидростатика и гидродинамика»
В этой лекции речь пойдет о равновесии в жидкостях и газах, а также о распределении давления в них. Среди первых создателей теоретической статики был и древнегреческий ученый Архимед, который сформулировал основной закон гидростатики.
В этой лекции мы обсудим многие свойства жидкостей, в первую очередь, воды.
Лекция включает в себя:
- исследование свойств жидкостей и газов
- разбор исторических экспериментов, таких как задача Архимеда и гидростатический парадокс
- вывод основного уравнения гидростатики
- изучение явления вакуума
- условие плавания тел в различных средах с многочисленными примерами из реальной техники
Вы узнаете, почему огромные корабли не тонут, а монета сразу идет на дно, как устроены подводные лодки, гидравлические машины, гидроуровень и, наконец, вместе соберем фонтан.
Лекцию читают: Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и Никита Александрович Зайцев (инженер, кафедра физики атмосферы, Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ)
25 ноября, четверг, в 17:00 — лекция «Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть первая»
Лекцию читает: кандидат физико-математических наук Александр Сергеевич Лосев (доцент СПбГУ, кафедра общей физики)
2 декабря, четверг, в 17:00 — лекция с демонстрациями экспериментов «Колебания и волны. Звук»
Как говорил Эмиль Кроткий, «постоянные колебания простительны только маятнику». Спорное утверждение, ведь постоянные колебания — это вынужденные колебания, происходящие под действием постоянной внешней силы. Шутки шутками, но колебательные процессы издревле завораживали наблюдателей, и не только ученых. Понятие «периодически повторяющиеся процессы» у нас ассоциируется с маятником и часами. Но разве это все? Какие маятники бывают? Как вообще применяется колебательное движение? Оказывается, очень обширно. Хотя бы потому, что, например, любой звук — это колебательный процесс. Обо всем этом мы и расскажем на нашем занятии.
Лекция включает в себя:
- изучение общих типов маятников
- демонстрацию различных именных маятников
- исследование явления резонанса в разных системах
- многочисленные эксперименты со звуковыми системами
Вы узнаете, как измерить рост человека секундомером, как получить звук из света, увидите красивейшую колебательную систему из 15 маятников в ультрафиолетовом свете. Мы разберемся, как создавать звуки и как устроены некоторые музыкальные инструменты, заставим петь воду и стекло, и многое другое.
Лекцию читают Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и Никита Александрович Зайцев (инженер, кафедра физики атмосферы, Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ)
9 декабря, четверг, в 17:00 — лекция «Физфак в лицах: Александр Чирцов»
Лекцию читают Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и доктор физико-математических наук Александр Сергеевич Чирцов
16 декабря, четверг, в 17:00 — лекция «Аэродинамика: как взлететь и не упасть»
Лекцию читает Алексей Олегович Мурзин (аспирант СПбГУ, лаборант-исследователь, кафедра фотоники)
23 декабря, четверг, в 17:00 — лекция «Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть вторая. Принцип неопределенности Гейзенберга»
Речь пойдет о фундаментальных измерительных ограничениях в квантовой механике. В классической физике воздействие одного тела на другое может быть сколь угодно малым. Таким малым, что им можно пренебречь. В квантовой физике это не так — нельзя полностью пренебречь воздействием одной квантовой частицы на другую, поскольку существует так называемое соотношение неопределенности — математическое неравенство, связывающее между собой пары величин. В частности, координату и импульс. Это неравенство говорит, что, если вы в какой-то момент времени ТОЧНО измерили координату движущейся частицы, то вы АБСОЛЮТНО не будете знать, куда эта частица летит, так как измерение — это воздействие других квантовых частиц на вашу. Об этом принципе и экспериментах, подтверждающих его, пойдет речь в данной лекции.
Лекцию читает Александр Сергеевич Лосев (кандидат физико-математических наук, доцент СПбГУ, кафедра общей физики-1)
30 декабря, четверг, в 17:00 — лекция «Новогодняя Физика»
Лекцию читает Андрей Сергеевич Михайлов (ведущий специалист образовательного ресурсного центра по направлению физика Научного парка СПбГУ)
13 января, четверг, в 16:00 — лекция «Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть третья. Принцип дополнительности»
Лекцию читает Александр Сергеевич Лосев (кандидат физико-математических наук, доцент СПбГУ, кафедра общей физики-1)
20 января, четверг, в 16:00 — лекция с демонстрациями экспериментов «Термодинамика»
Лекцию читают Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и Никита Александрович Зайцев (инженер, кафедра физики атмосферы, Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ)
27 января, четверг, в 16:00 — лекция «Зачем физикам компьютеры?»
Лекцию читает Иван Михайлович Тамбовцев (инженер-исследователь СПбГУ, кафедра статистической физики)
Трансляция проводится на платформе ВКонтакте в группе «Физика для всех! | СПбГУ»
