2007. február 22. , csütörtök, 15 órakor
Kondor Imre (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája és Collegium Budapest):
"Statisztikus fizika és pénzügyek"
Kivonatos ismertetés:
Mára már mindenki hallott arról, hogy a pénzügyek elméletében és gyakorlatában nagy számú fizikus tevékenykedik, de máig kérdéses, mi magyarázza a fizikusok tömeges elkalandozását erre, az eredeti territóriumuktól ennyire távol eső vadászterületre. Az egyszerű válasz az volna, hogy a pénzügyi (amúgy általában a gazdasági) folyamatok is sztochasztikus folyamatok, a statisztikus fizika pedig par excellence ezeknek a tudománya. Ez azonban nem ad magyarázatot arra, miért nem valószínűség-számítással, sztochasztikus folyamatokkal foglalkozó matematikusokat, helyesebben miért nem kizárólag ilyeneket alkalmaz a pénzügyi ipar, mi szükség van a pénzügyekben mondjuk a térelmélet vagy a fázisátalakulások elméletének az ismeretére. A zavarba ejtő munkaerő piaci jelenség magyarázatául a fizikusok kiemelkedő modell-alkotó képességeire, a matematikával szemben mutatott pragmatikus hozzáállásukra és más effélékre szoktunk hivatkozni.
Az előadásban azt szeretném megmutatni, hogy a pénzügyi folyamatok elemzésében, speciálisan az optimális befektetési döntések meghozatalánál sikerrel alkalmazhatunk olyan fogalmi eszközöket és módszereket, amelyek közvetlenül az elméleti fizika eszköztárából származnak, s amelyekkel a szokványos matematikai kurzusokban csak elvétve, vagy egyáltalán nem találkozhatunk. Azt kívánom tehát bemutatni, hogy bizonyos pénzügyi problémák megoldásában az elméleti fizika olyan, több évtizeden át felhalmozott tapasztalatait használhatjuk fel, amelyekre ma semmiféle egyéb tárgy tanulása során nem lehet szert tenni.
Három ilyen fogalmi kört említek meg: a fizika számos ágában előforduló véletlen mátrixokat, a fázisátalakulások elméletét, és a véletlen rendszerek elméletéből ismerős replika-módszert. Röviden bemutatom, hogy milyen természetes módon használhatók fel ezek az eszközök ebben a teljesen új összefüggésben
Az előadás végére arról remélem meggyőzni a hallgatóságot, hogy a fizikusok nem csupán mint pályájukról eltévedt alkalmazott matematikusok dolgoznak a pénzügyekben, hanem eredeti felkészültségüket mélyen kihasználva lényeges hatást gyakorolhatnak ezek fejlődésére.
2007. március 1. , csütörtök, 15 órakor
Horváth Ákos (Siófoki Meteorológiai Állomás):
"A légköri konvekció és az augusztus 20-i budapesti vihar"
Kivonatos ismertetés:
2006. augusztus 20-án 21 órakor heves zivataros hidegfront érte el a fővárost. A legerősebb széllökések a belvárosi és a lágymányosi mérések szerint elérték a 120 km/ó sebességet, a károk alapján helyenként jelentősen meg is haladhatták azt. Az egyik legerősebb zivatarcella percre pontosan akkor csapott le Budapest belvárosára, amikor a szokásos augusztus 20-i tűzijáték elkezdődött.
A heves vihar több meteorológiai tényező együttes hatására alakult ki. A nagyobb skálájú légköri folyamatokat jellemző hidegfront, amely mint egy gigantikus dugattyú maga előtt torlasztotta a levegőt, meghatározta a vihar kialakulásának körülményeit. A fővárosra lecsapó vihart közvetlenül kiváltó jelenség azonban a légköri folyamatok skálájának alsó részén található légköri konvekció volt. A meteorológiában konvekcónak nevezzük a koncentrált erőteljes feláramlással járó folyamatokat. Konvektív jelenségek közé tartoznak a szabad szemmel láthatatlan termikek, a gomolyfelhők vagy a zivatarok. A budapesti példa is mutatja, hogy a konvekció gyakran veszedelmes jelenségeket is létrehoz: különösen heves zivatargócok, örvénylő zivatarcellák (szupercellák) vagy zivatarláncok jöhetnek létre, de ugyancsak konvektív rendszernek tekinthetők a több száz kilométer átmérőjű hurrikánok is. A konvekciónak meghatározó szerepe van az egész földet átfogó légköri cirkulációs rendszer működésében is: a trópusi zivatarok nélkül nem jöhetne létre az egyenletesen fújó passzátszelek rendszere, de a konvektív folyamatok nélkül lényegesen kevesebb lenne a légkörben a nedvesség is, gyökeresen más klíma uralná a Földet. A jelenség egyik legfőbb sajátossága a körülményekre való rendkívüli érzékenység, labilis időjárási helyzetben ugyanis akár egy gyenge légmozgás elegendő ahhoz, hogy kialakuljon egy gomolyfelhő, amely gyorsan zivatarfelhővé terebélyesedik, majd a belőle kifújó szél újabb zivatarokat gerjeszt. Ha ugyanez a folyamat száz kilométerrel arrébb játszódik le, és a zivatarok ott robbannak ki, akkor gyökeresen máshogy alakul a következő órák vagy akár a következő napok időjárása.
Az előadásban megkíséreljük bemutatni a légköri konvekciót választ keresve arra, hogyan alakulnak ki a budapesti viharhoz hasonló pusztító természeti jelenségek.
2007. március 8. , csütörtök, 15 órakor
Gubicza Jenő (ELTE Anyagfizikai Tanszék):
"Nanoanyagok különleges mechanikai tulajdonságai"
Kivonatos ismertetés:
Az utóbbi évtizedekben a nanokristályos anyagok vizsgálata az anyagtudományi kutatások egyik kiemelt fontosságú területe. Az érdeklődés alapja, hogy ezeknek az anyagoknak a fizikai tulajdonságai jelentősen eltérnek a hagyományos, nagyszemcsés anyagokétól. A kutatásoknak további lökést jelentett, amikor sikerült homogén nanoszerkezetű anyagokat tömbi méretekben is előállítani, ami lehetővé tette széles körű felhasználásukat. Az előadás a tömbi nanoanyagok különleges mechanikai tulajdonságaira fokuszál. Bemutatja a legmodernebb anyagelőállítási eljárásokat, ismerteti a mechanikai tulajdonságokat és azok mikroszerkezeti hátterét, illetve áttekintést ad a különleges mechanikai viselkedésen alapuló felhasználási területekről.
2007. március 22. , csütörtök, 15 órakor
Lovász László (Matematikai Intézet):
"Sűrű hálózatok távolsága és limesze"
Kivonatos ismertetés:
Mikor hasonlít egymásra két nagy hálózat (gráf)? Mi a limesze egy növekvő gráfsorozatnak? Ezekre a kérdésekre legalábbis sűrű gráfok esetén pontos válasz adható: definiálható gráfoknak egy olyan távolsága, melyben két gráf akkor lesz közel, ha "makroszkópikus" tulajdonságaik hasonlóak, és melyben egyre nagyobb, "makroszkópikusan" egyre hasonlóbb gráfok sorozata Cauchy sorozat. Definiálható limesz objektum is, melyről kombinatorikus és statisztikus fizikai paraméterek limesze leolvasható.
2007. március 29. , csütörtök, 15 órakor
Márk Géza1, Vértesy Zofia1, Bálint Zsolt2, Kertész Krisztián1 és Biró László Péter1
(1 MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet, 2 Magyar Természettudományi Múzeum):
"A biológiai eredetű fotonikus kristályok csodái"
Kivonatos ismertetés:
A fotonikus kristályok kutatása körülbelül két évtizedes múltra tekint vissza. Ígéretes technológiai alkalmazásokkal rendelkeznek, amelyek közül néhány – például a 2D fotonikus kristályokon alapuló, a hagyományosnál 100x nagyobb információ átviteli kapacitású új optikai szálak – máris megvalósultak. A biológiai evolúció azonban már több száz millió éve alkalmazza a fotonikus kristályokat, elsősorban az élőlények közötti kommunikációra, rejtőzködési- és mimikri célra, de olyan különleges feladatra is, mint például a hőháztartás menedzselése. A biológiai eredetű fotonikus kristályok legszebb és leggazdagabb tárháza a lepkék szárnya és a bogarak kitinpáncélja, de madarakon, tengeri élőlényeken, emlősállatokon, sőt növényeken is megfigyelhetünk struktúrális színeket. A lepkeszárnyak pikkelyein változatos 1D, 2D és 3D fotonikus kristály szerkezetek találhatóak, ezek hozzák létre a struktúrális színeket. Intézetünkben nagyfelbontású mikroszkópiai módszerekkel (SEM és TEM), továbbá optikai spektroszkópiával tanulmányozzuk a szárnypikkelyek mikroszerkezetét és optikai tulajdonságait. Előadásunkban néhány szép példát mutatunk be a természetnek ebből a gazdag tárházából és vázlatosan áttekintjük azokat a módszereket, amelyek a szerkezet és az optikai tulajdonságok kapcsolatának felderítésére alkalmazhatóak. Megmutatjuk, hogy az optikai spektrum főbb jellegzetességei általában egyszerű, intuitív fenomenologikus modellek segítségével is megérthetőek. A természettől "ellesett" trükkök lehetővé teszik hatékony és környezetbarát biomimetikus fotonikus eszközök és anyagok létrehozását – színanyagok, kijelzők, antireflexiós rétegek.
2007. április 12. , csütörtök, 15 órakor
Kamarás Katalin (MTA-SZFKI):
"Forgó-rezgő fullerének infravörös fényben"
Kivonatos ismertetés:
A pusztán szénből álló, futball-labda alakú fullerének prototípusa, a C60 molekula nem utolsósorban annak köszönheti különleges tulajdonságait, hogy az ismert legmagasabb szimmetriájú pontcsoportot, az ikozaéderest valósítja meg. A C60 alakja és elektronszerkezete alapján közelíthető "óriás atom"-ként, de a rezgések tárgyalásakor ezen a közelítésen túl kell lépnünk. A rezgési spektroszkópia az ilyen rendszerek vizsgálatának ideális eszköze, hiszen a szimmetriacsökkenés jelentős változásokat okoz a spektrumokban (felhasadások, tiltott átmenetek megjelenése), szimmetriacsökkenést pedig szinte minden külső hatás létrehozhat (kristályrács, kémiai reakciók, nyomás). A gömbszerű molekula ugyanakkor kristályrácsban is végezhet forgómozgást, ami a szimmetria látszólagos növekedéséhez vezet.
Különleges esete a torzulásnak a fullerid anionok képződése, amikor a fullerének nem betöltött pályáira elektronok kerülnek. A részlegesen betöltött degenerált elektronpályák és a molekuláris rezgések kölcsönhatása okozza a molekuláris Jahn-Teller effektust: ilyenkor a molekula nem a külső tér, hanem saját elektronjai hatására torzul. A torzulás lehet statikus vagy dinamikus, sőt szuperponálódhat a forgásra is, és az ily módon előálló szimmetriacsökkenés a fulleridsók szilárdtestfizikai (transzport-, mágneses) tulajdonságait is befolyásolja. Az előadásban példákat mutatok ilyen esetekre, és megemlítem a kétfajta szimmetrikus szénszerkezet (az ikozaéder és a kocka) párosításából született, az MTA SZFKI-ban nemrég felfedezett ún. rotor-sztátor rendszerekre vonatkozó eredményeinket is.
2007. április 19. , csütörtök, 15 órakor
Lévai Péter (MTA-RMKI):
"A kvarkanyag kimérhető tulajdonságai"
Kivonatos ismertetés:
A nagyenergiás nehézion ütközések célja, hogy a protonokban és neutronokban levő kvarkokat és gluonokat kiszabadítsuk, és előállítsuk az anyag új halmazállapotát, a kvark-gluon plazmát. Az Ősrobbanás után ez az anyag töltötte ki egykoron az Univerzumot, ezert is fontos, hogy minél pontosabban megismerjük tulajdonságait. A korábbi CERN SPS kísérletek eredményei valószínűsítették a kvark-gluon plazma állapot megjelenését a nehézion ütközésekben. Az utóbbi évek RHIC kísérletei mar arra is lehetőséget adtak, hogy az előállított, erősen kölcsönható kvarkanyag tulajdonságait meghatározzuk. Egyik fontos ismeret az állapotegyenlet, valamint a kvarkanyagban merhető hangsebesség. Előadásomban összefoglalom az elméleti várakozásokat és a kísérletekből származtatott értékeket. A kiváló kísérleti adatok információt nyújtanak a kvarkanyag transzport együtthatóiról is. Így például az utóbbi időben a plazma állapot viszkozitása került az érdeklődés központjába. A kvarkanyag viszkozitásának elméleti vizsgálata során megjelentek a kvázi-részecskék bevezetésén alapuló effektív modellek, valamint a QCD-vel analóg térelméleti módszerek is. Így például nagy érdeklődést váltott ki az 5 dimenziós görbült Anti-de-Sitter téridők alkalmazása. Előadásom végén röviden értékelem ezeket az elméleti irányokat és azok jelentőséget az közeljövőben induló CERN LHC nehézion fizikai kísérletek szempontjából.
2007. május 3. , csütörtök, 15 órakor
Katz Sándor (ELTE Elméleti Fizikai Tanszék):
"A kvantumszíndinamika (fázis)átmenete"
Kivonatos ismertetés:
A kvantum-színdinamika (QCD) az erős kölcsönhatás ma ismert legpontosabb elmélete. Egyik legfontosabb tulajdonsága az aszimptotikus szabadság. Ennek értelmében az alacsony energiákon erős kölcsönhatás az energia növelésével gyengül. Így nagy hőmérsékleten azt várjuk, hogy a szokásos hadronanyag (protonok, neutronok) szétesik alkotóira és kialakul a kvark-gluon plazma. Ez az átmenet a világegyetem hűlése során, kb. az ősrobbanást követő 10^-5 másodpercben lezajlott. Nehézion kísérletekben ma is próbálják előállítani az átmenethez szükséges feltételeket. Az előadás azt vizsgálja, hogy a hadronok és a kvark-gluon plazma között volt-e/van-e igazi, első- vagy másodrendő fázisátmenet. A kérdést rácstérelmélet segítségével vizsgáltuk és az eredmény azt mutatja, hogy az átmenet folytonos.
2007. május 17. , csütörtök, 15 órakor
Györgyi Géza (ELTE-MTA Elméleti Fizikai/Statisztikus Fizikai Kut. Csop):
"Extrém statisztikák"
Kivonatos ismertetés:
Az extrém statisztikák jelentősége a környezeti hatások területén közismert, például magas épületek tervezéséhez az adott időszak alatt várható maximális szélerő, gátak méretezésénél a maximális vízszint valószínűségének ismerete kulcsfontosságú, a hőmérsékletingadozások szélsőértékei pedig befolyásolják az energiafogyasztás csúcsait s a mezőgazdasági termést. Ezen alkalmazások közös problémája a megbízható statisztikai modell hiánya, az ingadozó mennyiségek eloszlását s korrelációját általában nem kellően ismerjük. Mindazonáltal sokat tanulhatunk modellek szintjén az extrém statisztikákra kidolgozott alkalmazott matematikai módszerekből, amelyek az elmúlt években a fizikában is meghonosodtak s továbbfejlődtek. Az előadásban az extrém statisztikák matematikai alapjaiba adunk bevezetést, majd a fizikai alkalmazásai közül mutatunk be néhányat.
2007. május 24. , csütörtök, 15 órakor
Serguey Petcov (ICTP, Trieste):
"Neutrino Mixing and Oscillations:
Recent Discoveries, Current Problems and Future Prospects"
/Marx memorial lecture/
Kivonatos ismertetés:
The discovery and the current status of neutrino mixing and oscillations will be reviewed. The open questions regarding the physics of these phenomena will be discussed. Future prospects in the studies of neutrino mixing and oscillations will also be briefly considered.
