Program Archive of the Ortvay Seminar Series 2008 Fall

2008. szeptember 25. , csütörtök, 15 órakor
Rácz Zoltán (ELTE Elméleti Fizikai Tanszék):

"Kontrollált mintázatok reakció-diffúziós rendszerekben"

Kivonatos ismertetés:

A statisztikus fizika egyik alapproblémája a nemegyensúlyi mintázatok jellemzése és kialakulásuk megértése. A feladat mind tudományos (fizikai-, kémiai- és biológiai mintázatképződés), mind pedig technológiai szempontból (mikroszkópikus térbeli struktúrák előállítása) jelentős, s a cél a kialakuló mintázatok kontrollja. Az előadásban a gélekben végbemenő reakció-diffúziós és csapadékképződési folyamatokról beszélek, s elmesélem hogyan jutottunk el 20 év alatt a reakciófrontok első leírásától [Phys Rev A 38,3151 (1988)] a csapadékmintázatok flexibilis kontrolljáig [Phys Rev Lett 101, 075701 (2008)].

2008. október 2. , csütörtök, 15 órakor
Holczer Károly (Department of Physics and Astronomy, UCLA, Los Angeles, CA, USA):

"Pásztázó Mágneses Rezonancia Mikroszkóp - egy lépés
az egyedi atomok megkülönböztethetõsége felé"

Kivonatos ismertetés:
A pásztázó alagútmikroszkóp felfedezését különböző érzékelőkkel ellátott "mikroszkópok" hosszú sorának bevezetése követte az elmúlt 20 évben. Ennek eredményeképpen egy évezredes álom megvalósulóban van: atomi pontosságú hely-kontroll és megfelelõ spektroszkópia együttes alkalmazásával egyes anyagokról (egyelőre csak nagyon kivételes kis csoportok esetében) olyan (virtuális) kép készithető melyen az alkotó atomok térben és kémiai természetükben egyaránt megkülönböztehetőek. A mágneses rezonancia - az analitikus kémia leghatékonyabb spektroszkópiai eszköze - egy természetes jelölt a módszer általánosítására. Egyetlen paramágneses centrum detektálása - extrém körülmények között - már megvalósult. Az előadás a megoldásra váró problémák nehézségeit és szépségeit kívánja feltárni más területek mérési problémáival összahasonlítva s azokból tanulva.  

2008. október 9. , csütörtök, 15 órakor
Falus Iván :

"Kompetencia alapú tanárképzési modell (Valóság és lehetőség)"

Kivonatos ismertetés:
Az elmúlt években a hazai pedagógusképzési szakemberek új fogalommal, a pedagógusi kompetencia fogalmával ismerkedtek meg. Az világossá vált, hogy a tanárképzésben is, mint az oktatási rendszer egészében jelentős fordulatra van szükség. Nem azt kell a dokumentumoknak tartalmazniuk, hogy mit tanítsanak a felsőoktatási intézményekben, hanem azt, hogy mire legyenek képesek a végzett szakemberek. Kérdéses azonban, hogy a kompetenciák mostani leírása, ahogy azok megjelentek a különböző dokumentumokban, és az a munka, amit ennek alapján a pedagógusképző intézmények, a MAB stb végzett, alkalmasak-e azoknak a funkcióknak a betöltésére, amit a kompetenciáktól elvárnánk:
  • a feltétlenül szükséges felkészültséget jelölik meg, amelyhez az egyes képző intézmények különféle utakon juthatnak el;
  • alkalmasak-e a felkészültség megítélésére;
  • korszerű pedagógusképzési szemléletet tükröznek-e, igénylik-e korszerű pedagógusképzési módszerek alkalmazását;
  • alkalmasak-e arra, hogy orientálják a szaktárgyi, pedagógiai, pszichológiai, tantárgy-pedagógiai képzés tartalmát,
  • képesek-e feloldani a képzés különböző ágai közötti feszültségeket (pl. szaktárgyi és pedagógiai képzés aránya

2008. október 16. , csütörtök, 15 órakor
Günther Hasinger (Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching):

"Evolution of Black Holes in the Universe"

Kivonatos ismertetés:

Different feeding modes have been identified for growing black holes, starting from small flares occurring almost daily in our Galactic Center black hole. In several other normal galaxies we discovered major flares, in which an otherwise dormant black hole tidally disrupts and swallows a normal star. Major mergers between two galaxies seem to play an important role in the feeding of black holes. In the nearby merger NGC 6240 we could identify a double supermassive black hole in a single galaxy for the first time, which will merge in the future. X-ray observations also allow detailed diagnostics of the relativistic accretion flow in the strong gravitational field near the event horizon (figure1).

The X-ray sky is dominated by a diffuse extragalactic background radiation, which our team, together with others, was able to resolve almost completely into discrete sources using the X-ray satellites ROSAT, Chandra and XMM-Newton - we observe the growth phase of the population of supermassive black holes throughout the history of the Universe (figure 2). Indeed, the mass distribution of black holes in local galaxies is well traced by the evolution of the accreting black hole luminosity function. However, the maximum of high-luminosity objects occurs significantly earlier in the history of the universe (at redshifts 2-3), than that of low-luminosity objects, which have a peak at redshifts below unity. This anti-hierarchical evolution is similar to the down-sizing effect observed in the optical galaxy population and still awaits a theoretical explanation. It is possible that a different feeding mode - the re-juvenation of black holes in galaxies by the accretion of fresh gas from their environment - is responsible for the late evolution of both the star formation and AGN activity.


2008. november 6. , csütörtök, 15 órakor
Győrfi László (BME-VIK, Számítástudományi és Információelméleti Tanszék):

"Idősorok nemparaméteres predikciója"

Kivonatos ismertetés:

Az alapfeladatban egy valós számsorozat elemeit kell előrejelezni úgy, hogy adott a sorozat múltja és egy úgynevezett mellékinformáció-sorozat. Egy előrejelzés jóságát az átlagos négyzetes hibával mérjuk. Ha a szóbanforgó sorozat egy stacionárius sztochasztikus folyamat, és ismerjuk a folyamat eloszlásait, akkor megkonstruálható a legjobb előrejelzés. Azt vizsgáljuk, hogy ismeretlen eloszlások esetén, csak a multbeli adatokbol közelíthető-e ez a legjobb előrejelzés. Felhasznalva a nemparaméteres statisztika és a gépi tanulás legújabb elveit megkonstruálhato ilyen aszimptotikusan optimális előrejelzés.

2008. november 13. , csütörtök, 15 órakor
Pekker Sándor (MTA Szilárdtestfizikai és Optikai Kutatóintézet):

"Rotor-sztátor dinamika és topokémia fullerén-kubán kristályokban"

Kivonatos ismertetés:
A közelmúltban előállított fullerén-kubán kokristályok két figyelemre méltó sajátossággal is rendelkeznek: szobahőmérsékleten szokatlan dinamikájú, szabadon forgó fullerén és orientációsan rendezett kubán alrácsokból épülnek fel, a hőmérséklet emelésekor pedig szilárd fázisú reakciók során nagy stabilitású polimerekké alakulnak, miközben makroszkópikus kristályos jellegüket megtartják. Az anyagcsalád tagjainak közös jellemzője a fullerén konvex és a kubán konkáv molekuláris felületeinek szoros illeszkedése, ami stabilizálja a kristályszerkezetet, egyben rögzíti a kubán orientációját. A kubánok molekuláris csapágyként működnek: egyrészt eltávolítják egymástól a forgó fulleréneket, másrészt molekuláris értelemben sima felületet biztosítanak azok forgásához. Az alacsonyabb szimmetriájú kokristályokban a fullerének bonyolult rotációs-precessziós mozgást, a kubánok pedig nagy amplitudójú librációt végezhetnek. A kubán bomlása által iniciált poliaddíció termikusan, fotokémiai úton és nyomás hatására egyaránt végbemegy. A folyamat során feltehetően olyan kopolimerek képződnek, amelyek a kristályrácson négy egymáson áthatoló perkolációs hálózatot alkotnak. Az előadás során az itt felsorolt sajátosságok tárgyalása mellett kitérek néhány, a kutatás során felvetődött, de egyelőre megoldatlan elméleti jellegű problémára is: Például mennyiben tekinthetők a rotor-sztátor anyagok a plasztikus és az orientációsan rendezett kristályok közti új mezomorf fázisoknak, vagy hogyan értelmezhetők a topokémiai folyamatok mezomorf fázisokban, azaz lehetséges-e egykristályon belül kémiai reakció fázisátalakulás nélkül?

2008. november 20. , csütörtök, 15 órakor
Katharina Anna Zweig (ELTE Biológiai Fizika Tanszék):

"Computational Complexity and Statistical Mechanics"

Kivonatos ismertetés:
Computer scientists are most interested in the scalability of computational problems, their so-called computational complexity. A very important distinction is between problems that are solvable in polynomial time and those that need exponential time. But what exactly makes a problem difficult? In the last twenty years, physicists have applied methods from statistical mechanics to find out more about what makes a problem hard and they have used their knowledge to design better algorithms for hard problems. This talk summarizes the current research in this interdisciplinary field.

2008. november 27. , csütörtök, 15 órakor
Horváth István Tamás (ELTE Kémiai Intézet, Szerves Kémiai Tanszék):

"Zöld kémia: a környezetszennyezés molekuláris megelőzése"

Kivonatos ismertetés:
Noha a kémia meghatározó szerepet játszik mindennapi életünkben, a kémia pozitív szerepének elismerése észrevehetően csökkent az elmúlt évtizedben. Ez a különböző, kémiai eredetű környezeti problémákra vezethető vissza. A zöld kémia egy olyan új területe a kémiának, amely már a kutatási és fejlesztési feladatok kitűzésekor figyelembe veszi a jővő termékeinek és az azokat előállító technológiáknak környezeti szerepét. A zöld kémiának az elmúlt tíz évben világszerte tapasztalható rohamos terjedése annak a felismerésnek köszönhető, mely szerint a környezetbarát és egészségre ártalmatlan termékek és technológiák hosszútávon a leggazdaságosabbak.
A zöld kémia céljait összefoglaló 12 alapelvet Anastas és Warner foglalták össze az 1998-ban megjelent "Zöld kémia: elmélet és gyakorlat" című könyvükben. Ezek:
  1. Jobb megelőzni a hulladék keletkezését, mint keletkezése után kezelni.
  2. Szintézisek tervezésénél törekedni kell a kiindulási anyagok maximális felhasználására.
  3. Lehetőség szerint már a szintézisek tervezésénél olyan reakciókat célszerű választani, melyekben az alkalmazott és a keletkező anyagok nem mérgező hatásúak és a természetes környezetre nem ártalmasak.
  4. Kémiai termékek tervezésénél törekedni kell arra, hogy a termékekkel szembeni elvárások teljesítése mellett mérgező hatásuk minél kisebb mértékű legyen.
  5. Segédanyagok használatát minimalizálni kell, s amennyiben szükséges, ezek "zöldek" legyenek.
  6. Az energiafelhasználás csökkentésére kell törekedni .
  7. Megújuló nyersanyagokból válasszunk vegyipari alapanyagokat.
  8. A felesleges származékkészítést kerülni kell.
  9. Reagensek helyett szelektív katalizátorok alkalmazását kell előtérbe helyezni.
  10. A kémiai termékeket úgy kell megtervezni, hogy használatuk végeztével ne maradjanak a környezetben és bomlásuk környezetre ártalmatlan termékek képződéséhez vezessen.
  11. Új és érzékeny analitikai módszereket kell használni a vegyipari folyamatok in situ ellenőrzésére, hogy a veszélyes anyagok keletkezését idejében észleljük.
  12. A vegyipari folyamatokban olyan anyagokat kell használni, amelyek csökkentik a vegyipari balesetek valószínűségét.

Anastas és Warner a zöld kémiát úgy definiálta, mint a kémiai termékek tervezését, termelését és felhasználását irányító 12 elv egységes alkalmazása, melyek eredményeként csökken vagy megszűnik a környezetre veszélyes anyagok előállítása és felhasználása.

Az előadás célja a 12 alapelv és a zöld kémiai szemlélet bemutatása, amelyet a fizikusok is hatékonyan használhatnak környezetbarát és egészségre ártalmatlan vegyületek és anyagok kiválasztásakor. Például a zöld elektronika ma már fontos része az elektronikai kutatásoknak és fejlesztéseknek (http://www.greenelectronicscouncil.org).


2008. december 4. , csütörtök, 15 órakor
Takács Gábor (ELTE Elméleti Fizikai Tanszék):

"A Casimir-effektus és a fizikai vákuum"

Kivonatos ismertetés:
60 éve, hogy Casimir leírta a róla elnevezett effektust, amely eredeti formájában két tökéletesen vezető fémlap között vákuumban fellépő vonzóerőt jelent. Ez a jelenség a fizikai vákuum dinamikus jellegére világít rá. Majdnem ötven évnek kellett eltelnie, mire Lamoreaux kísérletei révén Casimir jóslata laboratóriumi igazolást nyert, és ezzel az egész terület rohamos fejlődésnek indult. Az előadásban (a téma kiterjedt volta szükségképpen részleges) betekintést adok a Casimir effektussal kapcsolatos ismereteink jelenlegi állásába. Emellett olyan kérdéseket is tárgyalok, amelyek a Casimir effektus és a zérusponti energia kapcsolatával, fizikai értelmezésével kapcsolatosak. Többek között kitérek arra, mi a kapcsolat a Casimir erő és a van der Waals kölcsönhatás között. Részletesen elemzem azt a problémát, mennyiben tekinthető a Casimir effektus az ún. zérusponti rezgések fizikai igazolásának, és ennek kapcsán arról is szó lesz, hogy tarthatók-e a kozmológiai konstanssal kapcsolatos, meglehetősen sok helyen szereplő "egyszerű és népszerű" megfontolások.


2008. december 11. , csütörtök, 15 órakor
Haiman Ottó, Papp Elemér, Kiss Ádám (ELTE Fizikai Intézet):

"50 éve alakult az ELTE Atomfizikai Tanszéke"

Kivonatos ismertetés:

Haiman Ottó feleleveníti az I. sz. Kísérleti Fizikai Tanszék II. világháború utáni történetének néhány olyan mozzanatát, amely joggal tekinthető az Atomfizikai Tanszék létrejöttének előtörténeteként is.
Papp Elemér a tanszék első éveire tekint vissza.
Kiss Ádám a hatvanas évek közepétől máig mutatja be az Atomfizikai Tanszék szerepét az ELTE fizikaoktatásában és kutatásában, valamint annak folyamatos megújításában.