Физика для всех: цикл открытых лекций для школьников

Программа

7 октября

• 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.

Лектор: Евгений Александрович Вашукевич (старший преподаватель СПбГУ, кафедра общей физики-1)

14 октября

• 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.

Лектор: Антон Андреевич Шейкин (канд. физ.-мат. наук, старший преподаватель СПбГУ, кафедра физики высоких энергий и элементарных частиц)

21 октября

• 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.

Лекцию читает: Даниил Дмитриевич Решетников

28 октября

• 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.

Лекцию читают: Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и Никита Александрович Зайцев (инженер, кафедра физики атмосферы, Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ)

4 ноября

• 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

• 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

• 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

• Основополагающие эксперименты квантовой механики. Часть первая

Лекцию читает: кандидат физико-математических наук Александр Сергеевич Лосев (доцент СПбГУ, кафедра общей физики)

2 декабря

• 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

• Физфак в лицах: Александр Чирцов

Лекцию читают Илья Владимирович Блашков (преподаватель СПбГУ) и доктор физико-математических наук Александр Сергеевич Чирцов

16 декабря

• Аэродинамика: как взлететь и не упасть

Лекцию читает Алексей Олегович Мурзин (аспирант СПбГУ, лаборант-исследователь, кафедра фотоники)

23 декабря

• 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

• Новогодняя Физика

Лекцию читает Андрей Сергеевич Михайлов (ведущий специалист образовательного ресурсного центра по направлению физика Научного парка СПбГУ)

Трансляция проводится на платформе ВКонтакте в группе «Физика для всех! | СПбГУ»