V Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2010)

Termin

Miejsce	Tatry
Organizator	SKFiz UW
Termin	początek lipca 2010 roku
Cena	10 zł jeden nocleg, 18 zł obiad
Adres	Bukowina Tatrzńska ul. Olczański Wierch 53 ($49^o 20'12.10''$N $20^o 05'20.83''$E $943$m)
Tel.	[phone]

Program

• wykłady uczestników na wybrane przez nich tematy (każdy uczestnik wygłasza swój referat);
• dyskusje bez ograniczeń;
• czytanie historycznego(ych) artykułów z fizyki w wersji oryginalnej (na temat(y) wyłonione w dyskusji(ach));
• wycieczka(i) w góry;
• wspinaczka(i) mających legitymacje UKA lub KW.

Więcej informacji w załączniku.

Lista uczestników i referaty

+ prof. Stanisław Głazek "Kwarki i gluony"

Pierwotny plan wykładu „Kwarki i Gluony” uległ zmianie z powodu nieobecności aż 3 spośród wszystkich osób, z myślą o których był zaproponowany na długo przed obozem. Faktycznie wygłoszony wykład jest oparty na założeniu, że wiodącą cechą teorii kwarków i gluonów jest asymptotyczna swoboda, pojęcie do wyjaśnienia w czasie wykładu. Wykład wyjaśnia w jaki sposób Hamiltonian teorii kwarków i gluonów zawiera informację o asymptotycznej swobodzie: im większy zakres energii stanów w teorii, tym mniejsza stała sprzężenia (słabszy ładunek).

Wykład zaczyna się od czytania pracy Diraca „QED without dead wood”, Phys. Rev. 139, B 684 (1965), w której jest postawiony problem próżni we współczesnej teorii kwantowej, nie redukowalnej do diagramów Feynmana i ich renormalizacji. Dirac wyjaśnia, że problemem współczesnej teorii są oddziaływania tak raptowne i silne, że wybijają stany cząstek z przestrzeni Hilberta. Główną trudnością z tym związaną jest brak stanu podstawowego teorii (próżni) w przestrzeni Hilberta. Po rozważeniu przykładu Diraca opisu próżni w obrazie Heisenberga, z oscylacją operatorów kreacji i anihilacji cząstek w czasie, przechodzimy do modelu hamiltonianu, którego macierz prowadzi do podobnych efektów; hamiltonian oddziaływania wybija stany z przestrzeni Hilberta, a wartość oczekiwana energii kinetycznej jest nieskończona.

Analiza modelu pozwala nam zgadnąć co zrobić, żeby go uzbieżnić. W ten sposób odkrywamy asymptotyczną swobodę, sytuacje inną niż w QED.

Być może na następnych obozach SKFiz powstanie okazja do dyskusji problemu jak uniknąć zgadywania. Tzn. jak otrzymać rozwiązanie w postaci asymptotycznej swobody na podstawie zrozumienia procedury grupy prenormalizacji według Wilsona, Phys. Rev. 140, B 445 (1965), czyli pracy z nastepnego tomu Physical Review po pracy Diraca.

+ Kamil Serafin "Dioda Gunna"

W diodzie Gunna pomimo nazwy nie ma żadnego złącza p-n, jest tylko obszar domieszkowany donorowo. Po przyłożeniu wystarczająco dużego napięcia zaczynają się tworzyć impulsy prądu o częstotliwościach mikrofalowych. Jest to spowodowane tym, że po przekroczeniu pewnej krytycznej wartości natężenia pola elektrycznego spada ruchliwość elektronów z pasma przewodnictwa. W miejscu gdzie elektrony zaczynają "tracić" ruchliwość zwiększa się opór próbki zatem zwiększa się też natężenie pola w tym miejscu, jednocześnie spadając po za tym obszarem. W ten sposób tworzy się dokładnie jeden obszar w którym elektrony mają małą ruchliwość tzw. domena. Domena przesuwa się wzdłuż pola z prędkościa unoszenia i gdy dotrze do końca próbki zanika. Wtedy prąd zaczyna rosnąć, ale po chwili, gdy utworzy się nowa domena znowu spada a cykl się zamyka. Częstotliwość powstawania impulsów jest silnie zależna od długości próbki. Dla długości próbki $50 \mu m$ i prędkośći unoszenia rzędu 10^7cm/s częstotliwość wyniesie 2GHz.

+ Arkadiusz Trawiński "Rozpraszanie fal płaskich"

Postawiony problem w tytule referatu okazał się trudniejszy niż przypuszczałem i nie udało mi się go w pełni poprawnie rozwiązać przed Obozem. Dlatego też zrezygnowałem z tradycyjnej formy prezentowania wyników na rzecz wspólnego rozwiązywania go w trakcie Obozu.

Rozważanym zagadnieniem jest porównanie ścisłego wyniku rozpraszania dwóch fal płaskich na potencjale $V_o \theta(a-|x_1-x_2|)$ ze wzorem na rozpraszanie w teorii perturbacyjnej zaproponowanej przez Gell-Mana i Goldbergera. Fale płaskie są naturalną konsekwencją rozpatrywania cząstek o ustalonym pędzie.

W trakcie wspólnych obliczeń rozwiązany został problem konstrukcji wiązki układu dwóch cząstek oraz zostały obliczone stany własne układu z za postulowanym potencjałem $V_o \theta(a-r)$ , gdzie $r$ - odległość między cząstkami, a $a$- arbitralna odległość na którą cząstki zaczynają odczuwać wzajemną odległość.

Podsumowanie

Opinie

V Obóz postawił pod znakiem zapytania wczesny termin lipcowy; zgłoszeni uczestnicy mają problemy z zaliczeniem wszystkiego szybko (np. licencjaci) i muszą zrezygnować z udziału, żeby spełnić wymagania na studiach. Niemniej, mimo uszczuplonej liczby uczestników, dyskusje były żywe i ciekawe z mojego punktu widzenia: interesowało mnie w jaki sposób studenci po 1 roku i studenci po 4 roku studiów mogą się porozumiewać na temat fizyki, i jak ja sam odnajdę się w sytuacji, w której moje wypowiedzi muszą brać pod uwagę różnice między nimi. Według mnie, próba wypadła bardzo dobrze, bo uczestnicy współpracowali między sobą.

Stanisław Głazek

Mimo bardzo niskiej frekwencji myślę, że obóz był udany. Dla mnie bardzo pouczające i zachęcające było poznanie podstaw mechaniki kwantowej i rozwiązywanie ze starszym kolegą równania Schrodingera. Siłą rzeczy nie mogłem wszystkiego zrozumieć lecz myślę, że sporo wyniosłem z tego tygodnia spędzonego w górach. Bardzo ciekawe były także rozmowy z prof. Głazkiem na tematy mniej lub bardziej niezwiązane z samą fizyką. Boję się, że pod względem naukowym ucierpiał trochę Arek, gdyż ograniczaliśmy się w pewnym stopniu do mojego zrozumienia tematu, które oczywiście nie było duże. Nie mniej jednak wycieczka w góry przyniosła wiele satysfakcji z osiągnięcia zamierzonych celów i zapadnie na długo w pamięć.

Kamil Serafin

To kolejny Obóz w którym uczestniczyłem, jednak pierwszy na którym byłem najstarszym studentem. Dzięki czemu rozumiałem pozycję Kamila (studenta po 1 roku), który dzielnie próbował zrozumieć zagadnienia wykraczające poza obecnie zdobytą wiedzę na studiach. Okoliczności te pozwoliły mi się sprawdzić w nowej roli - osoby, tłumaczącej nie dużo młodszemu koledze. Moim zdaniem taka współpraca była owocna dla obu z nas. Myślę, że Koło SKFiz powinno umożliwiać/organizować takie spotkania w ciągu roku. Warto dodać, że nierozerwalną częścią Obozu są niecodzienne wycieczki w góry. W tym roku zdobyliśmy Koronę Polski - Rysy, oczywiście w nietypowy sposób. Jedynym mankamentem była niska frekwencja, która chyba wynikała z nieodpowiedniego terminu, trzeba będzie wyjaśnić tą kwestię przed kolejnym obozem, do udzialu w którym gorąco zachęcam.

Arek Trawiński

Zdjęcia

https://photos.app.goo.gl/ZOBssWAy17uNE43p1

Materiały wykładowe

W trakcie sesji wykładowych był dostępny komputer, dzięki czemu była możliwość tworzenia notatek w wersji cyfrowej.

Sprawozdanie

Przebieg obozu

Obozy SKFiz w archiwum:

• XIV Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2022)
• XIII Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2021)
• XII Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2018)
• XI Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2016)

• X Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2015)
• IX Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2014)
• VIII Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2013)
• VII Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2012)
• VI Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2011)
• V Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2010)
• IV Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2009)
• III Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2008)
• II Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2007)
• I Obóz Naukowy SKFiz w Tatrach (2006)