English

Ortvay kollokvium - 2009 tavasz - absztrakt

2010.05.10.| Mindenkinek ajánljuk

2009. február 19. , csütörtök, 15 órakor
Szokoly Gyula (ELTE Atomfizikai Tanszék):

"Röntgen-háttér a Világegyetemben"

Kivonatos ismertetés:
A US Navy 1949-ben egy V-2 rakétával kimutatta, hogy a Nap röntgen sugárzást bocsájt ki. Ezt R.Giacconi 1962-es mérése követte, melyben kimutatta, hogy a Naprendszeren kívülről is érkezik röntgen sugárzás. Az így megszülető röntgen csillagászat a következő évtizedek alatt, egyre modernebb röntgen távcsövek segítségével, kimutatta, hogy az extragalaktikus röntgen sugárzásért diszkrét források felelősek (ahogy ezt Giacconi az 1964-es cikkében megjósolta), valamint ezen források fizikáját is lényegében megértettük. A kutatás legnagyobb mérföldköve a 2002-es Nobel-díj volt. Az előadásomban áttekintem a röntgen csillagászatot, valamint ismertetem a Giacconi csoportjában végzett kutatásaimat.

2009. február 26. , csütörtök, 15 órakor
Szunyogh László (BME TTK Elméleti Fizika Tanszék):

"A spin-pálya kölcsönhatás szerepe mágneses nanoszerkezetekben"

Kivonatos ismertetés:
A mágneses vékonyrétegek és nanorészecskék kutatása a kondenzált anyagok fizikájában az utóbbi két évtized talán legjelentősebb ill. legnagyobb hatású eredményeit produkálta. A redukált dimenziójú rendszerek fizikai folyamatainak feltárása egyértelművé tette a mikrofizika (kvantumelmélet) alkalmazásának szükségszerűségét és a számos, tömbi anyagokban nem észlelt vagy csak marginálisan fellépő jelenség értelmezése újszerű kihívásokat jelentett az alapkutatás számára. Ezen alapkutatási eredmények ugyanakkor soha nem látott gyorsasággal nyertek teret a gyakorlatban: 1988-as felfedezése után nem egészen tíz évvel az óriás mágneses ellenállás jelenségét már alkalmazták a kompakt mágneses merevlemezek olvasófej technológiájában (a felfedezésért Albert Fert és Peter Grünberg 2007-ben fizikai Nobel díjat kaptak), és megalapozott remény van számos nanomágneses és spintronikai eszköz ipari alkalmazására a közeljövőben.

Előadásomban kiemelten tárgyalom a relativisztikus elektronelmélet segítségével, nevezetesen a spin-pálya kölcsönhatás figyelembevételével leírható jelenségeket, mint a pl. a mágneses anizotrópiát és a spin-átfordulási folyamatokat vékonyrétegekben és kis nanoklaszterekben. Vizsgálati módszerünk egy többszintű spin-dinamika eljárás, melynek első lépésében egy alkalmas spin-modelt alkotunk realisztikus szilárdtest elektronszerkezet számítások alapján. Ennek felhasználásával spin-dinamika számításokat végzünk, melyek célja a nanostruktúrák mágneses alapállapotának ill. véges hőmérsékleti mágneses viselkedésének tanulmányozása. Előadásomban központi helyet foglal el annak bemutatása, hogy a tömbi anyagokban ritkán megjelenő Dzsalosinszkij-Moriya kölcsönhatás hogyan jelenik meg a nanoszerkezetek mágneses viselkedésében, mint pl. az ultravékony filmek mágneses mintázatképződésében, a doménfalak homokiralitásában és a spin-hullám spektrum királis aszimmetriájában. Végezetül, a kicserélődési határréteg csatolás jelenségével kapcsolatban, az MnIr ötvözet példáján keresztül tárgyalom egy antiferromágneses köbös rendszerben fellépő, meglepően nagy mágneses anizotrópia jelenségét.


2009. március 5. , csütörtök, 15 órakor
Hraskó Gábor (Tudományos újságíró, a Szkeptikus Társaság ügyvezető elnöke):

"Tudomány és áltudomány"

Kivonatos ismertetés:
Mi különbözteti meg a tudományt az áltudománytól? A téma, a vizsgálatot végző személy, a kutatás helye? Nem, hanem egyedül a vizsgálat módszere. Bemutatunk tudományos témákat, amelyek a helytelen módszer miatt az áltudomány térfelére csúsztak át; valamint a tudomány által mellőzött, általában áltudományosnak ítélt témákat, amelyeket tudományos módszerekkel vizsgáltak.

Az áltudományok másik ismérve a falszifikálhatóság hiánya, valamint a divergens érvelési mód. Megvizsgáljuk az elméletek immunizálásának szerepét az áltudományokban és a tudományban.


2009. március 12. , csütörtök, 15 órakor
Bérczi Alajos (Szeged MTA SZBK Biofizikai Intezet):

"Újabb vérpiros fehérjék: a citokrom b561 fehérjecsalád"

Kivonatos ismertetés:
A citokrómok olyan hem csoportot tartalmazó redox fehérjék, amelyek elsődleges feladata az elektronok "szállítása". Bár a citokrómokat már a XIX. sz. végén felfedezte C.A. MacMunn ír fiziológus, a köztudatba csak a XX. sz. elején történt ismételt felfedezésük után jutottak be, elsősorban D. Keilin orosz származású angol biokémikus munkásságának eredményeként. Első osztályozásuk a citokrómok redukált formájának, az UV-VIS abszorpciós spektrumban látható leghosszabb hullámhosszú abszorpciós sávja alapján történt. Eredetileg csak 3 féle citokrómot voltak képesek megkülönböztetni: a citokróm a, b, és c molekulákat. Az elmúlt 80 év alatt azután a kezdeti 3 féle citokrómból álló fehérjecsalád több tucat új taggal bővült, illetve a családon belül - valamilyen alapvető tulajdonság alapján - alcsaládokat különítettek el. Tudomásom szerint a legújabb ilyen "alcsalád" a citokróm b561 fehérjéket magában foglaló fehérjecsalád. Az első - a névadó - fehérjét az 1970-es évek elején marha mellékvesekéregből izolálták és írták le norvég kutatók. Ők nevezték el a fehérjét - ismételten csak a redukált fehérje leghosszabb hullámhosszon látható abszorpciós sávjának helyére utalva - citokróm b561 fehérjének. A fehérje "társait" csak 20-25 évvel később kezdték el megtalálni és jellemezni. Az előadásomban a citokróm b561 fehérjecsalád kialakulásának történetét, az elmúlt 10-15 évben kapott - részben saját - eredményeket, és természetesen a felmerült problémákat és kérdéseket ismertetem.

2009. március 19. , csütörtök, 15 órakor
Harmat Péter (ANTE Innovatív Technológiák Kft.):

"Fizika BSc alapdiplomával kutatásfejlesztésben? Kölcsönös elvárások és igények"

Kivonatos ismertetés:
Az előadás azt tekinti át, hogy a kutatásfejlesztés világában szokásos munkahelyeken, kutatóintézetekben, fejlesztő cégeknél a fizikus MSc diplománál nyilvánvalóan alacsonyabb szakmai fokozatot és rövidebb képzési időt tükröző BSc alapdiplomával rendelkezők számára:
  • van-e reális foglalkoztatási lehetőség
  • a lehetséges munkahelyek milyen képességeket és ismereteket igényelnek
  • e szakmai elvárások kielégítéséhez mit nyújthat egy rövid idejű képzés
  • milyen lehetséges perspektívát, kifutást jelenthet egy ilyen munkahely.
>>> Előadás fóliái <<<

2009. március 26. , csütörtök, 15 órakor
Oszlányi Gábor (MTA SZFKI):

"Charge flipping: egy meglepően egyszerű algoritmus
kristályszerkezetek megoldására"

Kivonatos ismertetés:
Ha egy új anyag bármilyen kristályos formája rendelkezésre áll, az atomi szerkezet meghatározásának mindmáig legfontosabb kísérleti módszere a röntgendiffrakció. A röntgennyaláb áthatol a kristályon, az atomok elektronhéján szóródva interferenciát szenved, és a szerkezeti információt a szórt hullámok irányába, intenzitásába és relatív fázisába kódolja. A mérés során azonban a szórt hullámok fázisa elvész, enélkül pedig az atomok térbeli helyzete nem rekonstruálható. Ez a krisztallográfia közel száz éves fázisproblémája, megoldása eddig bonyolult matematikai módszereket és alkotóik által is csak nehezen átlátható komplex programcsomagokat igényelt.

Meglepő, hogy egy ilyen tradicionális és jól fejlett metodikájú területen is van esély alapvetően új felfedezésre. Az előadásban az általunk kifejlesztett ún. "charge flipping" algoritmus alapjait és gyakorlati alkalmazásait ismertetem. Az iteratív algoritmus alapja a legegyszerűbb Fourier-ciklus, amelybe valós és reciprok térben is folyamatosan beavatkozunk. A valós térbeli, névadó lépés az elektronsűrűség egy kis pozitív küszöbszint alatti részének perturbációja, amely segít elkerülni a csapdákat, és a fázistér hatékony feltérképezésével a szerkezet megoldáshoz vezet. A módszer legfontosabb jellemzője az egyszerűség. Segítségével reális lehetőség, hogy egy alapszintű krisztallográfiai ismeretekkel rendelkező egyetemi hallgató a gyakorlatban is jól működő saját programot hozzon létre, és későbbi munkájában ne fekete dobozként használjon más programokat sem.

>>> Előadás fóliái <<<


2009. április 2. , csütörtök, 15 órakor
Ádám Péter (MTA SZFKI):

"A természettudományos közoktatás fejlesztése - tervek, eredmények, feladatok"

Kivonatos ismertetés:
Az előadás összefoglalja a természettudományos közoktatás fejlesztésével kapcsolatban az elmúlt másfél évben különböző szervezetekben, bizottságokban, szakmai közösségekben végzett munka eredményeit, áttekinti a kidolgozott javaslatokat, ismerteti a jelenlegi helyzetet jellemző fontosabb mutatókat és ezek várható alakulását.

Részletesen ismertetésre kerül néhány, a javaslatok hatását vizsgáló elemzés, amely az Országos Köznevelési Tanács által létrehozott, a természettudományos közoktatás helyzetét vizsgáló bizottságban készült, és az interneten elérhető dokumentumokban részletesen nem szerepel. Bemutatásra kerülnek az Oktatási és Kulturális Minisztériumnak a természettudományos oktatás megújítására vonatkozó javaslatai, és a tervezett további lépések.

Az előadás kitér a javaslatok megvalósítása során a felsőoktatásra háruló feladatokra, a közoktatási fejlesztésekhez illeszkedő, a felsőoktatásra vonatkozó lehetséges fejlesztési javaslatokra is.


2009. április 16. , csütörtök, 15 órakor
Szapudi István (University of Hawaii):

"Sötét energia: a XXI.sz. fizikájának legnagyobb rejtvénye"

Kivonatos ismertetés:
A sötét energia nem figyelhető meg, jelenlétére csak az univerzum gyorsuló tágulásából és a fluktuációk növekedésre kifejtett hatásábol tudunk következtetni. Ennek ellenére több mérés és megfigyelés is egyértelműen jelzi hogy az energiának ezen exotikus formája jelentősen, kb 75%-osan, járul hozzá az univerzum teljes jelenlegi energia sűrűségéhez. Az egyébkent pontos kvantumtérelmeleti módszerek a sötét energiával azonos tulajdonsagú vákuum energiát jósolnak, csak éppen 120 nagyságrenddel túlbecsülik az energiasűrűséget. Ezzel a sötét energia léte kiérdemli, hogy a jelenlegi fizika legnagyobb rejtélyenek tekintsük. A sötét energia hatásának megfigyelésére érdekes lehetőséget nyújt az integrált Sachs-Wolfe (ISW) effektus, mely szerint a kozmikus háttérsugárzás fotonjai energiát nyernek illetve veszítenek, amikor átrepülnek egy olyan nagyleptékű struktúrán, szuperkluszteren, illetve szupervoid-on, melyben a gravitációs potencial gyorsan változik a dominánssá váló sötét energia hatására. Bemutatom legújabb eredményeinket az ISW effektusra vonatkozóan a Wilkinson Anisotropy Probe (WMAP) kozmikus háttérsugárzási térkép és a Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Large Red Galaxy (LRG) galaxis eloszlási katalógus együttes analízise alapján.

>>> Előadás fóliái <<<


2009. április 23. , csütörtök, 15 órakor
Kondor Imre (ELTE Komplex Rendszerek Fizikája Tanszék):

"Komplexitás, válság, szabályozás."
A pénzügyi rendszerkockázat és kezelése

Kivonatos ismertetés:
Az elmúlt néhány évben, elsősorban a hitelderivatívák és más hasonló származtatott ügyletek robbanásszerű elterjedése révén a pénzügyi piacok komplexitása és átláthatatlansága elérte azt a szintet, ahol már semmilyen módon nem lehetséges a rendszer megismerése, még kevésbé a szabályozása. Ennek a helyzetnek a kifejlődéséért jelentős mértékben felelős a nemzetközi pénzügyi szabályozás tökéletlensége, amely több ponton érthetetlen kibúvókat hagyott a biztonságot szolgáló rendelkezések megkerülésére, számos intézkedésével pedig egyenesen bátorította és jutalmazta egy óriási, kontrollálatlan árnyék-bankrendszer kifejlődését. Ennek az árnyék-bankrendszernek a lebontása, a rendszer komplexitásának csökkentése a válságból való kilábalás megkerülhetetlen szükséges feltétele.

Az előadás a pénzügyi kockázatmérés és szabályozás néhány fontos vonásának bemutatása után rámutat azokra a szabályozói hiányosságokra, melyek meghatározó szerepet játszottak a 2007-08-as hitelválság kialakulásában. Áttekinti a válság utáni időszakra szánt, egyelőre csak javaslatok formájában létező új nemzetközi pénzügyi szabályokat, és megkísérel megfogalmazni néhány olyan stabilitási elvet, amelyeknek szerepet kell kapniuk az új szabályozásban, hogy az sikeresen tarthassa kontroll alatt a pénzügyi közvetítő rendszerben rejlő kockázatokat.

>>> Előadás fóliái <<<


2009. április 30. , csütörtök, 15 órakor
Gregory A. Chass (School of Chemistry, University of Wales, Bangor, UK):

"Quasi-Elastic Neutron Spectroscopy and Electronic Density
in Catalysis Towards Rational Design of Pd-Based Catalysts"

Kivonatos ismertetés:
"How can Quasi-Elastic Neutron Spectroscopy (QENS) and changes in electronic topology be used to characterise the roles of intra-molecular hindrance and molecular entropy in catalysed bond formations within complex systems?"

Specific examples of Palladium-based catalysts used for C-C bond formation in industry will be used to illustrate the utility of these techniques.

Despite the rapid development of cross-coupling protocols, the mechanistic pathways by which these reactions proceed are still not well understood. As we are interested in through space interactions during the formation and breaking of bonds, we employ atoms-in-molecules (AIM) analyses of the wavefunctions generated. This necessitated the use of all-electron basis sets, rather than effective-core potentials. The talk examines the role of normal modes of vibration and includes evaluation of activation energies for Me-group rotations and red-shifting of C-H bond stretches, towards a synergy between experiment and theory.


2009. május 14. , csütörtök, 15 órakor
Baowen Li (National University of Singapore):

"Phononics: processing information with phonons and controlling heat flow"

Kivonatos ismertetés:
Information processing in the world's computers is mostly carried out in compact electronic devices, which use the flow of electrons both to carry and control information. There are, however, other potential information carriers, such as photons, which are parcels of light. Indeed a major industry, photonics, has developed around the sending of messages encoded in pulsed light.

In this talk I will demonstrate via different theoretical models of thermal devices such as thermal diode and thermal transistor that, heat pulses, or phonons, rippling through a crystal might also become a major carrier. By combining thermal transistor in different ways, one can also build up thermal logic gate, thus open the possibility that, heat energy already present in abundance in electronic devices, can be controlled, manipulated and even used to process information and even to do computation. Moreover, I will also demonstrate that the phononic information can be read and store in the phononic memory.

Experiments in nanostructures will be also discussed.

>>> Előadás fóliái <<<

 


2009. május 21. , csütörtök, 15 órakor
Závodszky Péter (MTA SZBK Enzimológiai Intézet):

 

"A FEHÉRJÉK MŰKÖDÉSÉNEK FIZIKAI ASPEKTUSA.
A flexibilitás, felismerés, jeltovábbítás összefüggései."

Kivonatos ismertetés:

A fehérje molekulák az anyag egy különleges formáját testesítik meg. Általában jól definiált térszerkezettel ugyanakkor nagyfokú szerkezeti flexibilitással rendelkeznek. E tulajdonságok a térszerkezetüket stabilizáló kovalens és nemkovalens, gyenge kölcsönhatások kényes egyensúlyának következményei. Az egyes fehérjék első ránézésre nagyfokú hasonlóságot mutatnak egymással, de jellemző egyedi felszíni mintázattal rendelkeznek. Funkcionális tekintetben a fehérjék jelfelismerő, jeltovábbító, jelerősítő és végrehajtó szerepet látnak el az élő szervezetekben.

Az allosztéria jelensége, vagyis amikor a makromolekulák egy pontján történő behatás egy távoli ponton változáshoz vezet, az enzimek egyik legizgalmasabb sajátossága. Az allosztérikus átmenetek leírására alkalmazott klasszikus ,,induced fit" modell hiányossága, hogy nem nyújt mechanisztikus magyarázatot a jelenségre. A hatvanas években laboratóriumunkból indult el a ma a ,,population-shift"-nek nevezett dinamikus szemlélet (Straub, ,,fluctuation fit" 1964). Azt tudjuk, hogy működésűk hőmérsékletén az enzimek szerkezete dinamikus átrendeződéseket mutat széles (nanosec - sec) időskálán. Azt is tudjuk, hogy ezek fontosak a működés szempontjából, mégsem sikerült ez ideig a jelátadási mechanizmusok térbeli és időbeli együttes jellemzését megoldani.

Az allosztérikus szabályozással kapcsolatba hozható konformációs fluktuációk kvantítatívan nehezen jellemezhetőek. A konformációs mozgások jelentős hőmérsékletfüggése miatt hőmérsékletfüggő enzimkinetikai vizsgálatokat, a konformációs dinamikát tükröző kísérletekkel (H-D kicserélődés, FRET, NMR spektroszkópia) kombinálunk, s ezt molekuladinamikai szimulációkkal egészítjük ki, hogy atomi szinten nyerjünk betekintést az allosztérikus jeltovábbítás mechanizmusába. Modellrendszereink közé az allosztérikus sajátosságot mutató, kétdoménes 3-foszfoglicerát-kináz (PGK); a két alegységből álló homodimer izopropilmalát-dehidrogenáz (IPMDH); az immunológiai folyamatokban fontos szerepet ellátó proteázkaszkád, a komplementrendszer korai komponensei illetve a baktériumok mozgásszerveinek, a flagelláris rendszernek egyes, önszerveződésre és fehérjeszekrécióra képes, terminális rendezetlenséget mutató tagjai tartoznak.

 


2009. május 28. , csütörtök, 15 órakor

 

Ligeti Zoltán (Lawrence Berkeley National Laboratory):

"Neutrínó oszcillációk és a kvantumállapotok összefonódása"
/Marx György emlékelőadás/

Kivonatos ismertetés:

Az elmúlt évben a GSI (Darmstadt) egy kisérletében meglepő eredmények születtek bizonyos instabil atommagok orbitális elektron befogással bekövetkező bomlási valószinűségének időfüggésére. Az eredményeket, sokat vitatott módon, neutrínók keveredésével próbálták értelmezni. A vitától motiválva újratárgyaljuk a neutrínó oszcillációk elméletének kvantummechanikai alapjait.

A gyenge bomlásokban keletkező neutrínókat általában a különböző értékű tömegek sajátállapotainak szuperpozíciójaként írják le, amelyeknek hol egyforma energiát, hol egyforma impulzust tulajdonítanak. Megállapítjuk, hogy ez a leírás nem teljes, és valójában a neutrínó összefonódott kvantumállapotban van a bomlásban keletkezett másik részecskével vagy részecskékkel. Az oszcillációs jelenségeket a kvantum összefonódást figyelembe véve tárgyaljuk (ami neutrínókra es semleges mezonokra egyaránt érvényes). Ezáltal a szokásos oszcillációs formulák egy általánosabb levezetését adjuk meg.

Tárgyalásunkból kiderül, hogy a GSI-ban megfigyelt eltérés az exponenciális időfüggéstől nem értelmezhető neutrínó oszcillációként. Megközelítésünkkel egyértelműen tárgyalható az ún. "Mössbauer" neutrinók oszcillációjára vonatkozó, szintén sokat vitatott kísérlet is.

>>> Előadás fóliái <<<