VŠB-TUO hostila Sjezd Jednoty českých matematiků a fyziků

V prostorách VŠB – Technické univerzity Ostrava se konal ve dnech 4. - 6. června 2018 akademický Sjezd Jednoty českých matematiků a fyziků. Účastníci debatovali o nové podobě JČMF, volili nový výbor a taky se nechali inspirovat přednáškami vědců. Součástí setkání byla také exkurze do Dolních Vítkovic.

V úterý 5. června zahájil program svou přednáškou na téma částicové fyziky docent Jiří Dolejší. Cílem jeho přednášky bylo mimo jiné upozornit, že právě tyto znalosti nejsou u populace běžné. I když témata, kterými se částicová fyzika zaobírá, hovoří o světě kolem nás. Jejím cílem je, abychom se alespoň trochu vyznali, z čeho svět je. Prezentace pana docenta jsou volně k dispozici na internetu. A to právě proto, aby si je mohl stáhnout kdokoliv. „Pokud si pedagogové stáhnou mé prezentace a použijí je ve své výuce, budu jen rád. Jsou to vědomosti, které by měl mít každý středoškolák,“ říká pan docent. Apeluje tak na nedostatek informovanosti hlavně mezi mládeží.

Co má moderní člověk vědět? Svět se skládá z atomů. Jak  atom vypadá, to víme už asi 100 let díky novozélandskému fyzikovi Ernestu Rutherfordovi. Ten je považován za zakladatele jaderné fyziky. Právě on se svými spolupracovníky objevil roku 1911 atomové jádro, o němž bylo později zjištěno, že se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů, a kolem jádra je záporný elektronový obal, který lze popsat zákony kvantové mechaniky. Elektrony patří mezi leptony, které jsou v rámci standardního modelu považovány za elementární částice, protony a neutrony jsou ale složeny z ještě menších stavebních prvků, které se nazývají kvarky.

Jaké síly drží veškeré tyto částice dohromady? Pan docent nám uvedl čtyři základní typy sil, o kterých se předpokládá, že jsou realizovány odpovídajícími zprostředkujícími částicemi: gravitační (působí na všechny částice, ale jsou slabé, samotný graviton ovšem ještě nebyl objeven), slabé interakce (zprostředkované bosony W a Z, projevují se třeba při jaderných rozpadech), elektromagnetické (zprostředkované fotony, díky ní drží pohromadě atomy, molekuly, pevné látky i všechno živé) a silné interakce (gluony, drží pohromadě kvarky a třeba i protony a neutrony v jádře). Interakce, neboli působení sil v mikrosvětě, je ve fyzice pojem velmi univerzální. „Interakce znamená už jen to, že na vás mluvím a vy přikyvujete. Ale jsou abstraktní. Nemůžeme si na ně sáhnout. Jediné, co jsme schopni vyměřit a vystudovat, je, že máme počáteční částice, které vletí do urychlovače, srazí se a pak vyletí ven. Je to standardní situace, se kterou se musíme smířit,“ vysvětluje docent Dolejší. Nejsme schopni vypozorovat, co se děje bezprostředně před a po srážce.

Základní princip experimentů tedy stojí na jednom postupu: urychlit částice ve vakuu, aby nenarážely na molekuly vzduchu a neionizovaly, nechat je se srazit a zkoumat, co vyletí ven. Dnešní urychlovače se skládají z lineární nebo kruhové vakuové trubice, v níž jsou částice urychlovány pomocí elektromagnetického pole. „Když hledám nové exotické částice, musím dodat energii. A když máte dostatek energie, narodí se ve srážce se zlatem na urychlovači úplně nové částice,“ přidává informaci docent Dolejší. Dnešní technologie, jak se dívat na srážky v urychlovači, je vrstevnatý detektor. V magnetickém poli pozorovateli ukáže, kudy částice letěly. V laboratořích se dále používají kalorimetry, které částice pohltí a informují, kolik energie měly.

Spolu s dalšími fyziky se docent Dolejší podílel na realizaci projektu ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) v Evropském centru jaderného výzkumu. Právě tento multifunkční detektor je schopen detekovat například Higgsovy bosony. V rámci přednášky jsme se informovali také o historii nejen částicové fyziky, ale také o historii CERNu. Pan docent nás provedl současným světem částicové fyziky. Snaží se přilákat mladé lidi hlavně tím, že jim přibližuje fyziku hravou formou. Například počítačovou hrou pro studenty středních škol i jejich pedagogy. Pořádá také setkání vědců Physics on Stage v CERNu.

Na závěr své prezentace nás pan docent ještě jednou přesvědčil, jak moc je důležité se věnovat základnímu výzkumu, třeba právě částicové fyzice, když využitelnost takto získaných poznatků nemusí být hned zřejmá. Díky ní například získala medicína PET: pozitronovou emisní tomografii, která umožňuje trojrozměrnou rekonstrukcií záchytu radiofarmaka v těle detailně diagnostikovat a optimálně léčit vážně nemocné pacienty.

Druhou přednášku vedl profesor Jaroslav Nešetřil, známý český matematik, profesor  Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a výtvarník. Ve své přednášce se zabýval hlavně trendy v současné matematice. Hovořil o využití moderní techniky, která umožňuje vědcům řešit v reálném čase problémy, kterými by se jinak museli zabývat celá desetiletí. Díky internetu a počítačům mají také rychlý přístup ke článkům a poznatkům svých kolegů.

Ale tak snadný přístup k informacím má i svá negativa. Profesor Nešetřil v rámci své přednášky s nadsázkou kritizoval dnešní dobu, ve které si všichni myslí, že jim stačí zadat heslo do internetového vyhledávače a hned všechno ví. Studium jakéhokoliv oboru musí být podloženo relevantními zdroji a informacemi.

Za přednášky odborníkům děkujeme!

Autorka textu: Šárka Sikorová, stážistka oddělení Vztahy s veřejností