Научно-популярные лекции

Цикл лекций И. Иванова "Масштаб времен"

Явления окружающего мира и фотоэксперименты с подручными материалами. Дрожание микроскопических капель. Как увидеть невооруженным глазом мерцание с частотой килогерц. В одной секунде умещается головокружительный мир быстропротекающих явлений. Тела, вещество, атомы, ядра — на каждом пространственном масштабе в самых разных диапазонах времен разворачиваются свои процессы. В этом цикле небольших научно-популярных лекций мы пройдемся по лестнице временных диапазонов: милли-, микро-, нано-, пикосекунды и еще глубже. Упор будет сделан на связи явлений друг с другом, а дополнять рассказ будут исторические отступления о том, как исследователи делали первые шаги в той или иной области.


Нейронные сети для физики

Нейтронная томография позволяет получать трёхмерные изображения внутренней структуры исследуемых объектов. Благодаря особым свойствам нейтронов полученные данные являются уникальными по своей информативности. Однако существуют существенные недостатки нейтронной томографии, например, большая длительность эксперимента. Устранить эти недостатки могут современные алгоритмы на основе искусственных нейронных сетей.


Диагностика, контроль и мониторинг пучка в ускорителях (В.Гришин)

Диагностика, контроль и мониторинг пучка в ускорителях. Лекция Вячеслава Гришина в рамках Международной научной школы для учителей физики из стран-участниц ОИЯИ в Европейской организации ядерных исследований (CERN).



Мониторинг физического эксперимента: как автоматизировать свою работу и начать спать по ночам, Дмитрий Егоров, ЛФВЭ ОИЯИ

Интересный доклад Дмитрия Егорова (ЛФВЭ ОИЯИ) о детекторных экспериментах, создаваемых и уже работающих на ускорительном комплексе NICA, с точки зрения инженера. Как можно использовать современные информационные технологии для оптимизации мониторинга эксперимента и насколько важны чаепития на работе. Мало физики, много картинок.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239247


От Фермия до Сиборгия: структура и свойства тяжелых элементов. Тезекбаева (ЛЯР ОИЯИ, Дубна)

Синтез изотопов сверхтяжелых элементов (СТЭ, Z≥104) — одна из основных задач современной ядерной физики, одной из целей которой является поиск Острова стабильности. Важно не только уметь синтезировать новые ядра, но также изучать их свойства и внутреннюю структуру. К сожалению, мы обладаем достаточно ограниченными знаниями о свойствах СТЭ, так как сбор необходимых статистических данных представляет собой сложную техническую задачу. При современных методах изучения область тяжелых элементов от фермия до сиборгия является наиболее доступной для исследований, так как вероятность образования изотопов здесь гораздо выше, чем у изотопов СТЭ. Это позволяет набрать хорошую статистику, необходимую для анализа экспериментальных данных. В ЛЯР ОИЯИ работы по изучению свойств изотопов тяжелых элементов активно проводятся на протяжении последних 20 лет. Данные исследования позволяют ученым продвинуться в понимании свойств ядерной материи и пределов ее стабильности.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239418


Создание нейросетевых моделей в условиях малой выборки, А. Ужинский (ЛИТ ОИЯИ)

Сверточные нейронные сети уже достаточно давно используются для классификации изображений. Раньше, чтобы обучить сеть, требовались десятки тысяч изображений на класс. Сейчас можно получить модель, у которой будет достаточно хорошая генерализация, даже когда на класс имеется всего несколько изображений.
На семинаре будут даны общие понятия нейронных сетей, сверточных нейронных сетей, методов подготовки данных и обучения моделей, подходов к обучению в условиях малой обучающей выборки, а также представлены результаты проводимых в МЛИТ ОИЯИ исследований, связанных с классификацией болезней растений.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239398


Стандартная модель: самое успешное соединение противоречий, Д. В. Наумов

Новая идея — локальные симметрии предсказывают вид взаимодействий квантовых полей. Спонтанное нарушение этих симметрий генерирует динамические массы «элементарных частиц» — возбуждений квантовых полей. Так, соединение противоречий привело к созданию самой успешной квантовой теории поля — Стандартной модели (СМ).
СМ объединила электромагнитное и слабое взаимодействие. Обсудим открытие теории сильного взаимодействия и квантовой хромодинамики. Также рассмотрим ключевые экспериментальные открытия, подтвердившие СМ. Однако СМ оказалась неспособной объяснить темную энергию и темную материю, а также барионную асимметрию Вселенной.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239378


Три интеллектуальных революции, Наумов Д.В., ЛЯП ОИЯИ

Почти безоблачная и непротиворечивая картина классической физики обрушилась почти в одночасье благодаря трем интеллектуальным революциям начала ХХ века. Квантовая физика, специальная теория относительности (СТО) и общая теория относительности (ОТО) навсегда изменили наши представления об атомах, пространстве-времени и гравитации. Однако СТО и квантовая механика оказались несовместимы друг с другом.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239368


ДНК-связывающиеся радиопротекторы и механизм их действия, Лобачевский П.Н. (ЛРБ ОИЯИ)

Широко известный флуоресцентный краситель ДНК бис-бензимидазол Hoechst 33342 связывающихся в малой бороздке ДНК обладает радиозащитными свойствами. Для интерпретации этого наблюдения была предложена гипотеза о том, что радиозащитное действие этого соединения опосредовано восстановлением радиационно-индуцированных оксидативных повреждений ДНК путем передачи электрона от ДНК-лиганда. С учетом этой гипотезы было синтезировано несколько новых соединений с целью повышения радиозащитной активности путем введения в молекулу лиганда богатых электронами групп. Радиозащитные свойства этих соединений продемонстрированы в радиобиологических опытах на культуре клеток и на различных моделях животных. В экспериментах на молекулярном уровне установлено, что защитное действие этих соединений опосредовано связанным с ДНК лигандом. Предполагается, что радиопротектор выступает в роли донора электронов для восстановления оксидативных повреждений ДНК с вовлечением переноса заряда вдоль цепи ДНК.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239362


Поиск SNP-маркеров, связанных с когнитивными способностями человека, Шипилова

В каждой клетке нашего тела храниться уникальная, индивидуальная инструкция по сборке. В этой инструкции хранится вся информация о вас: то, как вы выглядите, какими заболеваниями болеете, склонны ли вы к вредным привычкам и даже то, какой у вас характер. На семинаре мы раскроем следующие вопросы:

  • Как расшифровать информацию, закодированную в нас?
  • Как с помощью молекулярно-генетического анализа найти гены, связанные с когнитивными способностями человека – наиболее сложными функциями головного мозга?
  • И что же дают нам эти знания в практическом плане?
Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239322

Траектории ярких звезд и теней вблизи сверхмассивных черных дыр

Считается, что сверхмассивные черные дыры находятся в ядрах многих галактик. Хотя такая модель галактических ядер является наиболее естественной, она нуждается в наблюдательной проверке. Наблюдения ярких звезд в окрестностях Галактического Центра с помощью телескопов Keck и VLT (GRAVITY) подтверждают эту гипотезу, поскольку в первом приближении звезды движутся по эллиптическим траекториям. Кроме того, красное смещение спектральных линий звезды S2, которую наблюдали в мае 2018 года коллаборации Keck и GRAVITY, соответствует предсказаниям общей теории относительности (ОТО). В 2020 году коллаборация GRAVITY обнаружила смещение перицентра орбиты звезды S2 (впервые этот эффект был объяснен в 1915 году А. Эйнштейном для известной аномалии Меркурия). Наблюдения орбит ярких звезд позволили получить ограничения на параметры альтернативных теорий гравитации на величину массы гравитона, и это ограничение сравнимо с ограничениями на массу гравитона, полученными из наблюдений гравитационных волн коллаборацией LIGO–Virgo. Около 50 лет назад J. Bardeen рассмотрел мысленный эксперимент для черной дыры Керра и тем самым ввел понятие тени черной дыры. Около 20 лет назад мы показали, что тень в Центре Галактики можно рассматривать как важный тест ОТО и свидетельство наличия сверхмассивной черной дыры. Благодаря гигантскому прогрессу наблюдательных возможностей и анализу больших данных коллаборация Event Horizon Telescope восстановила размер и форму тени для центра галактики M87 и Галактического Центра, используя данные радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами этих объектов в апреле 2017 г. Из ограничений на размер теней в M87* и Sgr A* получены ограничения на заряды черных дыр в этих объектах.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239319


Нейтронно-избыточные ядра. Структуры и превращения, Юрий Оганесян

В связи с предстоящим пуском в ЛЯР ОИЯИ ускорителя У-400М после его реконструкции и планами дальнейших исследований структуры ядер на границах нуклонной стабильности, обсуждается современное положение дел и различные подходы в решении этих задач. По результатам, накопленным за 20-25 лет в различных лабораториях, рассматриваются в основном нейтронно-избыточные ядра, в частности, нейтронные кластеры в предельно насыщенных легких ядрах, а также их превращения различного типа. Отдельно обсуждаются нейтронные образования в дважды магических ядрах в свете последних результатов, полученных для ядра 208Pb (Z=82, N=126) и ожидаемых результатов для ядра 48Ca (Z=20, N=28).

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239308


The Ubiquity of Power laws: from particle production to human behaviour, Trambak Bhattacharyya, ЛТФ ОИЯИ

Power law distributions are ubiquitous. They appear in physics, chemistry, biology, computer science and in many other fields. Particle production in experiments at the existing and upcoming facilities like the LHC, RHIC, FAIR, NICA and so on follow (or are expected to follow) power law distributions. In the field of physics of high-energy collisions (lead on lead, proton on proton etc.), the nonextensive power-law distributions have caught the attention of practitioners because of its connection with the basic principles of physics. The nonextensive power law distributions can appear when there are fluctuations in a system. However, fluctuations are not limited to physical systems only. Social systems display fluctuation too. It has recently been observed that the nonextensive power-law distributions that can potentially describe particle production at the facilities like NICA can be used to model a phenomenon called ‘delay discounting’ studied in behavioural science. In this seminar, we will review some aspects of the nonextensive power-law distributions, and will indicate how the nonextensive distributions can connect two fields as different as high energy physics and behavioural science.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239267


Защита от радиации с помощью белков тихоходок, Зарубин Михаил, ЛЯП ОИЯИ

Самое радиорезистентное животное на Земле - тихоходка Ramazzottius varieornatus. Ключевую роль в стрессоустойчивости играют уникальные тихоходочные белки (TDPs). Исследование таких белков важно для понимания принципов экстремальной устойчивости живых организмов к жестким условиям окружающей среды, кроме того служит основой для развития прикладных технологий в медицине, биотехнологии, фармацевтике и биологии космических полетов. На семинаре сделан обзор исследований, ведущихся в данной области, а также представлены эксперименты с ДНК-протекторным белком тихоходок Dsup (Damage suppressor), проводимые в ЛЯП ОИЯИ.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239266


Репарация ДНК: все хорошо, что хорошо кончается. Кожина (ЛРБ ОИЯИ, Дубна)

С каждым годом интерес к Life Science непрерывно растет. На семинаре рассматривался вопрос, почему же большое внимание уделяется влиянию ионизирующих излучений на живые организмы. Обсудили, что происходит с молекулой ДНК, как клетка обеспечивает стабильность собственной генетической информации, что такое репарация и насколько она важна на разных уровнях организации жизни и могут ли повреждения ДНК оказаться полезными для науки.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239265


Космическая радиобиология, Юрий Северюхин, ЛРБ ОИЯИ

Рассказывается об открытии ионизирующего излучения в Космосе и исследованиях, посвящённых изучению воздействия заряженных частиц на мозг и поведение. Затрагиваются вопросы радиационной безопасности космических полётов и мерах защиты от радиации в Космосе.

Ссылка на ВК видео: https://vkvideo.ru/video-106262643_456239249