Primjena metoda umjetne inteligencije u klasifkaciji zvijezda

doc. dr. sc. Tomislav Jurkić

Opservatorij Vera C. Rubin će u idućih 10 godina opaziti gotovo 10 milijardi zvijezda te napraviti najveću astronomsku arhivu u ljudskoj povijesti. Samo u prvih mjesec dana, ovaj će opservatorij vidjeti više zvijezda i galaksija nego svi drugi teleskopi u cijeloj ljudskoj povijesti. Tako veliku bazu podataka nije moguće ručno pregledavati kako bi odredili vrstu i starost opažene zvijezde, što je nužno u određivanju strukture naše galaksije i istraživanju razvoja zvijezda od nastanka do njene smrti. Ovakav popis i klasifikaciju zvijezda je moguće automatizirati isključivo metodama strojnog učenja i umjetne inteligencije. U ovom ćemo kratkom istraživanju primijeniti nekoliko različitih metoda umjetne inteligencije na stvarnim opažanjima zvijezda pri opservatoriji Vera Rubin kako bi im odredili vrstu, a time i starost.

Deve na nebu/Camels in the sky

izv. prof. dr. sc. Marina Manganaro

Aktivne galaktičke jezgre (skraćeno AGN) su nevjerojatno moćni objekti u našem Svemiru i mogu emitirati zračenje u cijelom elektromagnetskom spektru. To znači da iz AGN-ova možemo prikupljati fotone različitih energija, od najmanjih (radio) do najviših mogućih (gama-zrake). U ovoj trening radit ćete s višeenergetskim podacima iz AGN-a po vašem izboru (gotovo) i susrest ćete devu./ Active Galactic Nuclei (AGNs in short) are incredibly powerful objects in our Universe, and they can emit radiation across the entire electromagnetic spectrum. This means, we can collect from AGNs photons at different energies, from the smallest ones (radio) to the highest possible (gamma-rays). In this training, you will work with multi energy data from an AGN of your choise (almost) and you will meet a camel.

Interferometrija: od etera do gravitacijskih valova

prof. dr. sc. Marin Karuza

Kako svjetlost može istovremeno putovati dvama putevima i ponovno se spojiti u ples svijetlih i tamnih pruga? U ovoj kratkoj, zabavnoj aktivnosti naučit ćemo kako radi Michelsonov interferometar — jednostavan, a iznimno moćan instrument koji je promijenio tijek znanosti. Vidjet ćete kako svjetlosni valovi stvaraju interferencijske uzorke, zašto je Michelsonov pokus srušio teoriju etera i otvorio put Einsteinovoj teoriji relativnosti, te kako se ista tehnika danas koristi u detekciji gravitacijskih valova i mjerenjima u nanometarskom svijetu. Na kraju ćemo precizno izmjeriti udaljenosti i odrediti valne duljine nepoznatih izvora svjetlosti.

Boje i strukture tankih filmova (nanoznanost u praksi)

izv. prof. dr. sc. Ivana Jelovica Badovinac

izv. prof. dr. sc. Iva Šarić Janković

Učenici će zaroniti u svijet nanotehnologije istražujući kako nastaju tanki filmovi metodom depozicije atomskih slojeva (ALD) i kako i zašto njihova debljina utječe na boju. Pripremit će se filmovi titanijevog dioksida različitih debljina na Si supstratu, a zatim analizirati vizualno i pomoću pretražnog elektronskog mikroskopa (SEM). Učenici će otkriti razliku između amorfne i kristalinične strukture te kako kristaliničnost utječe na optička i električna svojstva materijala. Projekt spaja fiziku, kemiju i tehnologiju kroz praktičan rad, istraživanje i prezentaciju rezultata.

Izračun vremenske prognoze

dr. sc. Boris Mifka

doc. dr. sc. Andreina Belušić Vozila

Učenici će se najprije upoznati s osnovnim sustavom jednadžbi u atmosferskim modelima i osnovnim principima rada modela i izračuna vremenske prognoze. Zatim će pokrenuti model WRF za prognozu u realnom vremenu. Nakon toga slijedi rad na analizi izlaza modela kroz izradu sinoptickih karti i karti pojedinih parametara.

Zakrivljeno prostor-vrijeme: orbite planeta Newton vs. Einstein

dr. sc. Mateo Paulišić

Einsteinova teorija gravitacije dramatično je promijenila shvaćanje svijeta u kojem živimo i rekla nam kako je naše prostor-vrijeme zakrivljeno. Efekti ove zakrivljenosti vidljivi su u ponašanjima planeta, zakretanju svjetlosti i kašnjenju satova. Putem jednostavnih numeričkih računa (to jest, programiranjem), i korištenjem geometrijske matematike usporedit ćemo orbite Newtonove gravitacije sa orbitama Einstenove gravitacije a potom procijeniti koliko su GPS sateliti precizni samo zato što znamo da je prostor-vrijeme zakrivljeno.

Pljuskovi elementarnih čestica

izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić

Čestice ultravisokih energija konstantno bombardiraju Zemlju, ali ne dolaze do tla. Kada uđu u atmosferu, sudaraju se s jezgrama atoma koji čine zrak. Pri tome nastaju nove čestice koje odnose dijelove energije. One se također raspršuju na atomskim jezgrama i na taj način se razvija atmosferski pljusak čestica. Isprogramirat ćemo jednostavni numerički model, koji simulira razvoj atmosferskog pljuska i ispitati kako ovisi o energiji primarne čestice koja je upala u atmosferu.

Upoznat ćete se s nekim od osnovnih procesa u fizici elementarnih čestica, naučiti primijeniti Monte Carlo metodu za simulacije na jednostavnom proimjeru, napraviti osnovnu statističku analizu podataka i prikazati i prezentirati rezultate na znanstveni način.

Slabi princip ekvivalencije

izv. prof. dr. sc. Tomislav Terzić

Princip ekvivalencije kaže da su su gravitacija i ubrzanje ekvivalentni i temeljno je načelo opće teorije relativnosti (Einsteinove teorije gravitacije) i moderne fizike. U svom slabom obliku, jednostavno rečeno, kaže da su troma i teška masa ekvivalentne. Izvest ćemo seriju pokusa kojima ćemo provjeriti princip ekvivalencije.

Naučit ćete kako se provode mjerenja u fizičkom laboratoriju, voditi laboratorijski dnevnik, napraviti statističku analizu podataka, procijeniti nepouzdanosti mjerenja i prikazati i prezentirati podatke na znanstveni način.

Mjerenje koncentracije radona u speleološkim objektima

prof. dr. sc. Gordana Žauhar

doc. dr. sc. Marija Čargonja

Plemeniti plin radon jedan je od najvećih izvora prirodnog zračenja na Zemlji. Stoga je mjerenje koncentracije radona u okolišu važno kako za znanost tako i za identifikaciju područja s povišenim koncentracijama radona što je ključan korak u sprečavanju štetnih učinaka radona na ljude. U ovome radu analizirat će se rezultati mjerenja koncentracija radona u jednoj špilji.

Detekcija kozmičkih miona

izv. prof. dr. sc. Darko Mekterović

U počecima razvoja fizike elementarnih čestica mnoga važna otkrića za koja su dodjeljivane i Nobelove nagrade(npr. otkrića pozotrona, miona i piona) su napravljena s kozmičkim zrakama. Fascinantno, uz današnje znanje i tehnologiju kozmički mioni se mogu detektirati i jeftinim uređajima koje od osnovnih komponenti mogu sastaviti i nestručnjaci. U projektu ćemo se baviti izradom i/ili mjerenjem toka i/ili vremena života kozmičkih miona.

Apsorpcija i emisija svjetlosti u tvari

izv. prof. dr. sc. Aleš Omerzu

Apsorpcija i emisija svjetlosti u tvari najpoznatiji su primjeri procesa iz šireg područja koje obuhvaća interakciju elektromagnetskog zračenja i materije (atomima, molekulama, tankim filmovima, kristalima). Kod oba procesa proučavamo dinamiku elektrona, odnosno prelaske elektrona između pojedinih kvantnih stanja. Naše istraživanje će tako biti uvod u kvantnu prirodu materije. U eksperimentalnom dijelu istraživanja koristit ćemo dva instrumenta: spektrofotometar – uređaj kojim mjerimo apsorpciju svjetlosti u ovisnosti od njene valne duljine, i spektroskopski fluorimetar – uređaj kojim mjerimo emisiju svjetlosti kao funkciju njene valne duljine. Dobivene rezultate analizirati ćemo na temelju jednostavnog kvantnog teorijskog modela.

Sinteza metalno-organskih mreža

doc. dr. sc. Maria Kolympadi Markovic

Metalno-organske mreže (engl. Metal-Organic Frameworks, MOF) su kruti materijali slični polimerima, koji sadrže ponavljajuće jedinice metalnog iona i male organske molekule (tzv. linkera). Zbog 3D-porozne strukture MOF-ova i mogućnosti adsorpcije drugih malih molekula poput plinova, njihov razvoj bio je tema Nobelove nagrade za kemiju 2025. godine. U laboratoriju ćemo pokušati sintetizirati jednostavan primjer MOF-a, i okarakterizirati pomoću infracrvene spektroskopije (IR).

Priprema uzoraka za elektronsku mikroskopiju

dr. sc. Daria Jardas Babić

Elektronska mikroskopija omogućuje nam da vidimo strukture materijala i stanica na razinama koje svjetlosni mikroskop ne može prikazati, koristeći snop elektrona umjesto svjetlosti. No, ne možemo svaki uzorak odmah staviti u mikroskop – mora biti čist, suh, vodljiv, a u slučaju transmisijske elektronske mikroskopije i dovoljno tanak. Tek kada je uzorak pravilno pripremljen, elektronski mikroskop može otkriti njegovu unutarnju strukturu i detalje površine. Na radionici ćemo upoznati neke od metoda pripreme uzoraka za elektronsku mikroskopiju.

Mjerenje diferencijalne rotacije Sunca na slikama Sunčevog diska sa Zagrebačke zvjezdarnice

izv. prof. dr. sc. Ivana Poljančić Beljan

Sunčeva aktivnost očituje se kroz pojave poput Sunčevih pjega, baklji i koroninih izbačaja mase, a sve su povezane s magnetskim poljem koje nastaje dinamo procesima unutar Sunca. Točna mjerenja diferencijalne rotacije Sunca (promjene brzine rotacije s heliografskom širinom) ključna su za razumijevanje tih procesa i evolucije Sunčeve aktivnosti. Tijekom Škole fizike učenik će istraživati rotaciju Sunca praćenjem kretanja grupa Sunčevih pjega na slikama sa Zvjezdarnice Zagreb pomoću programa Sungrabber. Izračunat će sinodičke i sideričke brzine rotacije te analizirati promjene diferencijalne rotacije u vremenu. Učeniku će biti omogućen praktičan uvid u znanstveni rad solarnog fizičara te će steći dublje razumijevanje načina na koji naša zvijezda rotira.