Физика для всех

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

Все, что мы изучаем на занятиях по физике, было открыто и изучено несколько веков назад. Но иногда очень хочется приобщиться к науке нашего времени, разобраться, чем сейчас занимаются ученые и постараться предсказать будущее развитие науки. Порой сделать это бывает непросто из-за безусловной сложности современных научных открытий, однако нет преград для тех, кто хочет лучше узнать науку, мир вокруг и великие достижения великих людей.

Программа

7 сентября 2023 — 16:00

Олимпиадная физика на пальцах «Это не просто вода в воздухе. Поверхностное натяжение»

«Олимпиадная физика на пальцах» — это лайфхаки, методы и приемы, полезные при решении олимпиадных задач и не только! В новом видео слушатели узнают, почему капли круглые, как определять энергию, силы и давление при наличии границы двух сред, что такое пузырь и почему он в два раза круче простой капли, и приблизятся к обсуждению капиллярных явлений.

Лекцию читает: Данил Дамирович Сайфуллин, обучающийся по программе бакалавриата СПбГУ

14 сентября — 16:00

«Температура: Путешествие к абсолютному нулю»

В рамках встречи поговорим о том, что такое температура, какими способами ее можно понижать, и какие чудеса происходят, если ее понизить все-таки удается. Вы узнаете, что общего у растворения сахара и размагничивания парамагнетиков, понаблюдаете квантовые эффекты в макроскопических масштабах, запутаетесь в определениях и неожиданным образом придете к турбулентности в двумерных системах.

Лекцию читает: Любовь Андреевна Гостева, инженер-исследователь (кафедра статистической физики), СПбГУ

21 сентября — 16:00

«Как устроена сотовая связь?»

Сигнальные костры, гонцы и голубиная почта остались в далеком прошлом. Чтобы позвонить больше не нужно стоять в очереди к телефонному автомату, а чтобы отправить сообщение — заполнять телеграмму. Связаться с человеком можно, нажав лишь пару кнопок на телефоне. Но задумывались ли вы, что происходит после того, как мы нажимаем кнопку вызова? Как сотовая сеть находит абонента в любой точке мира? Какое отношение к ней имеют пчелы и насколько правдивы шпионские фильмы про слежку по номеру телефона? Ответ на эти и многие другие вопросы вы получите на лекции.

Лекцию читает: Варвара Георгиевна Кубенко, лаборант-исследователь (кафедра молекулярной биофизики и физики полимеров), СПбГУ

28 сентября — 16:00

«Кинематика: Не надо учить формулы. Пожалуйста»

Помнит ли кто-то, что такое кинематика? А по каким формулам там что считается? На этом занятии вы узнаете, как научиться «пользоваться» школьной кинематикой; почему формулы — это плохо; в какой момент кинематика действительно может стать сложной; увидите экспериментальные примеры того, что мы можем увидеть только кинематикой.

Лекцию читает: Илья Владимирович Блашков, инженер-исследователь (кафедра радиофизики), СПбГУ

Прошедшие мероприятия

1 июня

Олимпиадная физика на пальцах «Идеальный — не всегда простой. Часть вторая: разбираемся с вольтметрами»

«Олимпиадная физика на пальцах» — это лайфхаки, методы и приемы, полезные при решении олимпиадных задач и не только! В новом видео слушатели узнают, как связана электростатика и электрические цепи, потренируются рассматривать цепи через падение потенциала и узнают, как работать с идеальными, но «неправильно» подключенными вольтметрами.

Лекцию читает: Данил Дамирович Сайфуллин, обучающийся по программе бакалавриата СПбГУ.

8 июня

«Что увидишь, если уменьшишься до размера атома?»

В рамках встречи:

• обсудим, что стоит увидеть в задуманном квантовом путешествии
• разберемся, на что больше похож свет: на волны, кванты или индийского слона
• узнаем, как правильно использовать свет, если уж нас занесло в мир атомов, и почему окулисты не рекомендуют подставлять глаз под комптоновское рассеяние
• подумаем, как далеко может зайти человек, обживая выделенную ему Вселенную

Лекцию читает: Марина Владимировна Комарова, доцент (кафедра статистической физики СПбГУ).

15 июня

Лекция с демонстрацией экспериментов «Оптика»

Оптика — одна из древнейших наук, тесно связанная с потребностями человечества на всех этапах его развития. Оптика — наука о природе света, световых явлениях и взаимодействии света с веществом.

Вы узнаете:

• как заставить тени притягиваться друг к другу
• как нарисовать светом музыку
• что такое голограмма (настоящая)
• почему Ньютон был уверен, что скорость света в веществе больше, чем в вакууме
• почему в радуге именно семь цветов
• как замедлить скорость света до миллиметров в секунду
• как собственноручно изогнуть луч лазера
• как при помощи света очищают воду от ядовитых веществ и многое другое

Лекцию читают Илья Владимирович Блашков, инженер-исследователь (кафедра радиофизики) и Никита Александрович Зайцев, инженер (Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ).

22 июня

Лекция «История физики средневековья. Тернистый путь познания»

Наверное, первый вопрос, которые возникает при чтении заголовка — а существовала ли вообще в средние века физика? Может лекция закончится, не успев начаться? И хотя предмет лекции будет ограничен Европой и Западной Азией и примерно 1300 годом (до эпохи Возрождения), ответ — да, была. В то время были сделаны интересные открытия в оптике, расширены возможности астрономии и арифметики, появились термин «эксперимент», алгебра и университеты.

Вы узнаете:

• чем могут кончиться споры между монахами
• кто платил первым профессорам
• в каком виде стоит есть груши
• чем нереалистичен средневековые реализм
• из чего лучше делать книги
• могли ли женщины преподавать
• кто считал Землю плоской
• как раскрыли тайну радуги и многое другое

Лекцию читает: Ирина Константиновна Тохадзе, старший преподаватель (кафедра молекулярной спектроскопии СПбГУ).

29 июня

Лекция «Машинное обучение: что делать, когда ничего не помогает, а хочется получить результат?»

Машинное обучение — набор методов работы с данными, основывающийся на поиске закономерностей в них. Наука, предложенная в середине прошлого века, сейчас активно развивается и находит все более и более широкое применение: модели ранжируют выдачу в поисковых запросах, генерируют картинки по описанию, переводят тексты, но можно ли задействовать машинное обучение в физике? На лекции мы попробуем посмотреть на различные алгоритмы машинного обучения и найти их применение в нашей науке. Ведь можно искать не только котиков на картинках...

Вы узнаете:

• как сделать данные большой размерности понятнее
• как научить компьютер находить капли на картинке
• как применить машинное обучение к поиску источников нейтрино
• какие методы используются для проектирования новых лекарственных молекул
• какую архитектуру использует нашумевший Alpha Fold
• зачем применять нейросети к данным из экспериментов по рентгеновскому рассеянию

Лекцию читает: Михаил Сергеевич Половинкин, лаборант-исследователь (кафедра статистической физики СПбГУ).

4 мая

PhysNews #12 Дыхание динозавра; первый интерферометр в Индии; мюоны и тайная комната

В выпуске PhysNews вы узнаете, как заморозить наночастицу, почему деревья контролируют оползни, а также как сделать из варикапов кристаллы времени.

Лекцию читает: Даниил Дмитриевич Решетников, специалист РОЦ Физика Научного парка СПбГУ.

11 мая

Лекция «Что такое физика Земли?»

Физика Земли исследует как Землю твердую, так и космическое пространство в ее ближайших окрестностях, от ядра Земли до ядра Солнца. В лекции будут затронуты темы:

• методы георазведки (сейсмические, геоэлектрические), которые позволяют узнать, что находится под землей, и для удовлетворения естественнонаучного любопытства, и в прикладных целях
• исследования магнитных свойств горных пород — основные источники информации о прошлом нашей планеты
• плазма в ближнем космосе, которую постоянно присылает нам солнечный ветер от ближайшей звезды, и которая является отличной природной лабораторией. Именно Солнце и магнитосфера Земли отвечают за космическую погоду, влияющую на космические аппараты, наземные электрические системы и атмосферу вместе с озоновым слоем
• чему учат студентов, специализирующихся на кафедре физике Земли в СПбГУ, что изучают ученые-физики и как это может пригодиться в жизни

Лекцию читает: Сергей Вячеславович Апатенков, доцент СПбГУ (кафедра физики Земли СПбГУ).

18 мая

Олимпиадная физика на пальцах «Колебательный контур (не)здорового человека: Решаем задачу всероссийского уровня»

«Олимпиадная физика на пальцах» — это лайфхаки, методы и приемы, полезные при решении олимпиадных задач и не только — будет полезно и интересно!

В новом видео, которое завершает цикл роликов о сложных конденсаторах, слушатели узнают, как меняются задачи с добавлением катушки индуктивности, какова может быть логика размышлений при решении задач с переходными процессами в цепях, и как находить максимальные значения колеблющихся величин при ассиметричных колебаниях.

Лектор: Данил Дамирович Сайфуллин, обучающийся по программе бакалавриата СПбГУ.

25 мая

Лекция с демонстрацией экспериментов «Электромагнетизм»

Электрические и магнитные явления знакомы каждому. Почти каждому известно, что они еще и неразрывно связаны друг с другом. Но как именно связаны, как одно порождает другое и наоборот, как это дело применить, и тем более зачем заставлять электромагнитные поля колебаться, меняться со временем... В общем, надо разобраться!

Вы узнаете:

• как собрать простейшие моторы и двигатели
• как лучше всего вращать плазму
• всю правду об электрогенераторах
• что делать, если смартфон сел, а позвонить надо
• что такого случилось, что в честь человека (Иакова) назвали лестницу
• как именно трансформатор вгоняет в транс и многое другое

Лекцию читают инженер-исследователь Илья Владимирович Блашков (кафедра радиофизики) и инженер Никита Александрович Зайцев (Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ).

6 апреля

Лекция «История термодинамики: тепло и вечное движение»

Понятие «термодинамика» появилось в XIX веке, но связанные с этой областью физики вопросы интересовали людей еще до нашей эры. Из лекции вы узнаете:

• как в античности понимали, что такое тепло и холод, и когда появилось понятие энергии
• когда тепловые машины перестали быть игрушками, и как пытались создавать вечные двигатели
• чем гипотеза теплорода лучше гипотезы флогистона, хотя они обе неверные
• как люди научились измерять температуру и сколько существует начал термодинамики
• чем для термодинамики важна статистическая физика, и что изменилось с появлением квантовой механики

А также:

• чем физика отличается от биологии, и что у нее общего с химией
• чем Бойль отличается от Мариотта, а они оба от Гей-Люссака
• о законе природы, открытом с помощью кровопускания
• об участниках эксперимента — овце, курице и утке, и о том, что в термодинамике делает демон
• о том, как получали мороженое до появления холодильников, и что бывает, если нет вязкости
• откуда взялась лошадиная сила, и кто стал первой именной единицей измерения

Лекцию читает: Ирина Константиновна Тохадзе, старший преподаватель СПбГУ (кафедра молекулярной спектроскопии).

13 апреля

Лекция «Что такое молекулярная спектроскопия?»

Наверное, не все знают, что означает слово «спектроскопия»? Спектр электромагнитного излучения — это распределение света разных частот по его энергиям. Атомные спектры иногда сравнивают с отпечатками пальцев — они уникальны для каждого атома. Но атомов мало, а молекул — миллионы, они сложнее и, как следствие, молекулярные спектры намного интереснее.

Молекулы и вращаются, и двигаются поступательно как целое. При этом в них колеблются ядра и двигаются электроны. А, по законам квантовой физики, каждому такому состоянию соответствуют определенные уровни энергии. Поэтому по спектру молекулы можно узнать не только состав вещества, но и при какой температуре оно будет твердое, жидкое или газообразное, что представляет собой сама молекула. Можно, по сути, заглянуть внутрь вещества и проверить любую теорию.

Молекулярная спектроскопия решает и прикладные задачи. Например, полупроводники и некоторые лекарства делают из особо чистых газов. Спектроскопия позволяет узнать состав этих газов или найти концентрацию вредных примесей в воздухе. А что делать, когда задача дистанционная? Например, нельзя «потрогать» далекую звезду, но можно по спектрам ее излучения узнать из чего она состоит, а также через какие газы или атмосферу прошел свет от этой звезды.

Лекцию читает: Ирина Константиновна Тохадзе, старший преподаватель СПбГУ (кафедра молекулярной спектроскопии).

20 апреля

Лекция «Что такое физика высоких энергий и элементарных частиц?»

Объединив в себе все основные достижения теоретической физики ХХ века, квантовая теория поля стала тем языком, с помощью которого можно описать самые фундаментальные процессы и явления во Вселенной. Поговорим о том, как устроен этот «язык» и как его фундаментальность позволяет использовать квантовую теорию поля в различных задачах физики высоких энергий, элементарных частиц и не только.

Лекцию читает: Антон Андреевич Шейкин, доцент СПбГУ (кафедра физики высоких энергий и элементарных частиц).

27 апреля

Лекция с демонстрациями экспериментов «Постоянный ток»

Из школьной программы многие запомнят только то, что некий Ом открыл закон своего имени, и так появилось электричество. Но все совершенно не так и гораздо запутаннее, местами даже неожиданно. Кроме истории развития раздела физики «Электродинамика», с помощью самых разнообразных экспериментов мы постараемся пояснить, как работают основные законы электромагнетизма. Вы узнаете: как у лампочки в 60 Вт поднять мощность до 800 Вт как правильно выбрать пробки зачем на самом деле готовят соленья на зиму как при помощи карандаша убавить громкость музыки и многое другое.

Лекцию читают инженер-исследователь Илья Владимирович Блашков (кафедра радиофизики) и инженер Никита Александрович Зайцев (Ресурсный центр «Геомодель» Научного парка СПбГУ).