Zdobycze naukowe i zastosowania fizyki współczesnej 0800-OG-ZDONA

Celem wykładu jest pokazanie, jak odkrycia fizyki XX wieku zmieniły współczesny świat, i jak go mogą zmienić w najbliższej przyszłości.

Szczegółowe treści wykładu:
1) Początek fizyki XX wieku: hipoteza kwantów Plancka. Stara i nowa teoria kwantów, równanie Schrodingera, zastosowania chemii kwantowej do projektowania związków organicznych i leków
2) 4 artykuły, które zmieniły świat: cudowny rok A. Einsteina (1905); szczególna i ogólna teoria względności; E=mc2, poprawki teorii względności do GPS
3) Spektroskopia optyczna. Laser – największy wynalazek XX wieku. Zastosowania medyczne i techniczne. Spektroskopia fotoakustyczna – detekcja procesów metabolicznych roślin, sterowanych hormonami gazowymi
4) Promieniowani Roentgena – historia odkrycia. Zastosowania w defektoskopii materiałów. Tomografia rentgenowska. Odkrycie struktury DNA. Promieniowanie synchrotronowe: badania struktury białek.
5) Spektroskopia masowa – zastosowania w chemii, biologii. Akceleratory – narzędzia badawcze fizyki cząstek elementarnych.
6) Promieniotwórczość naturalna i indukowana. Problemy energetyki atomowej. Perspektywy energii termojądrowej. Radionuklidy w medycynie. Zagadnienia bezpieczeństwa radiologicznego.
7) Antymateria. Anihilacja pozytonów w badaniach materiałowych. Tomografia emisji pozytonów w medycynie.
8) Spin cząstek elementarnych. Rezonans jądrowy (NMR) i jego zastosowania w badaniach mózgu, w medycynie, w geologii. .
9) Spin a statystyka cząstek: fermiony i bozony. Kondensat Bosego- Einsteina – najzimniejsze miejsce we Wszechświecie. Możliwe zastosowania w metrologii.
10) Bilans energetyczny Ziemi. Procesy fizyczne i chemiczne w atmosferze a efekt cieplarniany; wymiar ekonomiczny.
11) Cząstki elementarne – fascynujący wyścig w odkrywaniu najgłębszej struktury materii. Bozon Higgsa – czy koniec poszukiwań?
12) Einstein, Lemaitre, Hubble: rozszerzający się Wszechświat. Ekstrapolacja do początków Wszechświata. Ciemna energia i ciemna materia – największa zagadka XXI wieku?
13) Paradoks Rosena-Podolsky’ego-Einsteina i kryptografia kwantowa.

Przykład: Adrenaliną dla roślin, gazowym hormonem, jest etylen (C2H4). Od dawna wiedziano, że od skrzynki jabłek dojrzeje natychmiast hangar bananów. Nie wiadomo dlaczego.
Jabłonie wydzielają etylen, gdy dojrzewają owoce, orchidee gdy rozkwitają kwiaty. Skąd to wiadomo? Dzięki laserom.
Ilości etylenu są znikome, 10 części na miliard drobin powietrza - potrzebna metoda specjalna. Nazywa się fotoakustyką.
Tak więc, gdy fotoakustyka będzie dostępna już w domu, po przyjściu z pracy można zapytać: "jak się pani dziś czuje, pani orchideo?".