Hogyan tehetjük hatékonnyá a kémia gyakorlati oktatását az alfa generáció számára? Hogyan állhat a modern technológia az oktatás szolgálatába, és milyen kompetenciákkal bírjanak a jövő vegyészei, kémia tanárai és természettudósai?

2024-től az ELTE Kémiai Intézet új időszakot nyit az oktatásban a SuperSmartLab projekt keretében, ahol modern vezetéknélküli digitális eszközökkel, mesterséges intelligenciával, kiterjesztett valóság és okostechnológiákkal is felszerelt laboratórium várja az alap- és mesterképzésben részt vevő hallgatókat. Az előadás célja, hogy bemutassa, milyen módszerekkel és hogyan segíthetnek ezek az újítások az oktatásban, hogyan alakíthatjuk ki azt a környezetet, amely a fiatalokat a kreatív, innovatív gondolkodásra ösztönzi, és felkészíti őket a világ kémiával kapcsolatos kihívásainak magabiztos kezelésére.

A meteorológiáról legtöbbeknek a mindennapi időjárás-jelentés jut eszébe. Gondoljuk végig és számoljuk meg, hogy a TV-ben hány meteorológust láttunk eddig. Bármennyi hírtartalmat is fogyasszunk valószínűleg meg sem közelítjük a 300-at, nagyjából ennyi meteorológus dolgozik hazánkban szakmájában. A másnapi időjárás-jelentés elkészítéséhez egy kicsit soknak tűnik ez a létszám. De akkor még mivel foglalkoznak a meteorológusok?

Az ELTE Fizikai Intézetének Kármán-laboratóriuma egyedülálló a régióban abból a szempontból, hogy itt modellezhetők laboratóriumi körülmények között bolygóléptékű légköri és óceáni áramlási rendszerek lekicsinyítve, konyhai edényekkel összemérhető méretű forgó tartályokban. De mit árulhat el napjainkban, a számítógépes szimulációk korában egy egyszerűnek tűnő fizikai kísérletsorozat olyan összetett problémákról, mint hogy hogyan változik az időjárás előrejelezhetősége a klímaváltozás hatására, vagy éppen, hogy 34 millió éve miért fagyott be az Antarktisz?

Előadó: Vincze Miklós

A CERN Nagy Hadronütköztetője majdnem fénysebességre gyorsított protonok és ionok ütköztetésével különleges kirándulásokra ad lehetőséget a kutatóknak. Visszamehetünk az időben az Ősrobbanás utáni pillanatokba, betekinthetünk a mikrorészecskék belsejébe, megismerhetjük a tömeg eredetét, felfedezhetünk új egzotikus jelenségeket.

A baktériumok nem csak „szülőről” „utódra” képesek a génjeiket örökíteni, hanem nagyon gyakran egyéb utakon (pl. a környezetből) is szoktak új géneket beszerezni.

Ezt a jelenséget nevezzük horizontális géntranszfernek, ami rendkívül fontos szerepet tölt be a káros mikróbák elpusztítását célzó antibiotikumok elleni bakteriális védekezésben, vagyis a rezisztencia kialakulásában. A rezisztenciagének ugyanis az esetek többségében ilyen horizontális transzfer útján kerülnek a bacikba. Ha a baktérium többféle antibiotikummal szemben is rezisztenssé válik, akkor pedig szinte képtelenség elpusztítani. Különösen nagy gond, ha ezek a multirezisztens törzsek ráadásul megbetegedéseket is okoznak, vagyis virulencia géneket tartalmazó patogén baktériumokról van szó. Éppen ezért, kutatócsoportunkkal azt vizsgáljuk, hogy mi befolyásolja az ilyen „szuperbaktériumok” létrejöttét. Vajon a már meglévő gének sora befolyásolja, hogy milyen újabb géneket képes az emberi bélrendszerben is élő Escherichia coli baktérium felvenni? Nos, nem árulok el nagy titkot azzal, hogy: igen. 

A 2022. év nyara nagyon erős kihívást állított a növények elé: hogyan lehet elegendő csapadék és elérhető víz hiányában fenntartani az életfolyamatokat? A növények fotoszintézise felelős az oxigéntermelésért, és szerves biomassza előállításáért, így az emberiség számára is különös jelentőséggel bír. Vajon milyen lehetőségek állnak rendelkezésére egy növénynek e különösen érzékeny élettani folyamat megóvására? Mit tanulhatunk az ellenálló növényektől? Milyen válaszokat kaphat kérdéseire egy biológus?

Előadó: Solti Ádám, egyetemi docens

Vajon hogyan tudjuk a Földről megállapítani, hogy milyen anyagok és kémiai reakciók találhatók más bolygókon és a világűr távoli szegleteiben? Megismerkedünk a molekulaspektroszkópia alapjaival, az elméleti modellezés fontosságával a kémiában, végül betekintünk az asztrokémia egy-két érdekes fejezetébe.

Előadó: Szidarovszky Tamás, ELTE TTK Kémiai Intézet

Ha egy áramjárta vezetéket kettévágunk, az áram megszakad. Ha ezután a két drótvéget elektromosan vezető oldatba merítjük, az áram folyását valamelyest visszaállíthatjuk; eközben pedig (ott, ahol a "drótvégek" az oldattal érintkeznek) sok érdekes folyamatot megfigyelhetünk. Függően az oldat összetételétől és a "drótvégek" anyagi minőségétől, a folyamatok eredményeként akár értékes kémiai anyagokat is készíthetünk. Hogy ezen "áramból értéket" előállító folyamatoknak milyen érdekességei vannak és milyen társadalmi hasznuk lehet – kiderül az előadásból.

A fémek maradandó alakváltozását vonalszerű kristályhibák, az ún. diszlokációk mozgása okozza. Az ELTE pásztázó elektronmikroszkópjában végzett mikromechanikai kísérletek lehetőséget adnak ennek a folyamatnak a közvetlen megfigyelésére mikrométeres méretű mintadarabok esetén. Az előadás során nem csupán megértjük, hogyan is deformálódnak a fémek, de az is kiderül, hogy milyen hangot adnak ki ezek a diszlokációk és mi köze van ennek a jelenségnek a földrengésekhez.

Hogyan hozhatunk létre „kis ősrobbanásokat” itt a Földön? Atommagok nagyenergiás ütközéseiben, részecskegyorsítók segítségével!

Az ilyenkor létrejövő körülmények hasonlatosak a világegyetem születése utáni első mikromásodpercekben uralkodókhoz, extrém magas hőmérséklettel és nyomással. A XXI. század elején meglepetést okozó felfedezés szerint a keletkező, erős kölcsönhatás által uralt, színes kvarkokból és gluonokból álló anyag ilyen extrém körülmények között tökéletes folyadékként viselkedik. Az előadásban az erős kölcsönhatás alapvető tulajdonságait, a világegyetem történetének korai szakaszát és a részecskegyorsítók ezzel kapcsolatos felfedezéseit ismertetjük.

Mindenkit érdekel, milyen titkokat rejt a világegyetem. Hogyan nézhet ki egy másik bolygó vagy egy távoli csillag? Hogyan működik a Nap, mi rejtőzik a Hold felszíne alatt, hogyan alakult ki az élet, és van-e máshol is?

Ebben az előadásban bemutatjuk, hogyan használjuk a legmodernebb technológiákat és tudományos módszereket, hogy felfedezzük és megértsük a világegyetem csodáit. Te is csatlakozhatsz az ELTE Csillagászat Tanszékén folyó kutatásokhoz, ha érdekelnek a kihívások, és magad is szeretnél részesévé válni a felfedezésnek akár már középiskolás éveid alatt, vagy később, amikor már az egyetem padjait koptatod.

„Készüljünk fel az ipari forradalom óta legelsöprőbb változásra az üzleti világban!” (Fortune, 2015. január) Gondolnánk-e, hogy a neves gazdasági magazinban megjelent, „The algorithmic CEO” című cikk szerzője a matematika hatásáról írt? Tudjuk-e, hogy a matematika friss eredményei hogyan jelennek meg a pénzügyi világban és az iparban? Hol dolgoznak azok a fiatalok, akik matematika szakon tanultak az elmúlt években? Az előadásban ezekre a kérdésekre keressük a választ.

Előadó: Simon Péter, intézetigazgató egyetemi tanár

Áll a bál a királyi udvarban: a királylánynak négy kérője is akad, de nem tudja eldönteni, kit válasszon. A király az udvari matematikushoz fordul tanácsért. De vajon milyen segítséget nyújthat egy matematikus? És miért van nála traffipax? Mesés előadás a függvények világából.

Az előadásban több szempontból is megvizsgáljuk, miért érdemes matematikát tanulni.

Bemutatjuk az ELTE matematikai képzéseit, azok előnyeit, erősségeit és egyediségét, majd pedig egy, a tengeri halfajok arányaival kapcsolatos érdekes természeti megfigyelést magyarázunk meg a matematika segítségével.

Előadó: Csomós Petra egyetemi docens, ELTE Matematikai Intézet

A mesterséges intelligencia az időjárás-előrejelzést is forradalmasítja.

Az MI-alapú időjárás-előrejelző hálózatok az eddig használt fizikai modellekénél pontosabb előrejelzést ígérnek, ráadásul nagyságrendekkel gyorsabban. Google WeatherNext, Microsoft Aurora, ECMWF AIFS - ideje új neveket megtanulnunk a meteorológiában?

Előadó: Leelőssy Ádám egyetemi adjunktus, Földrajz- és Földtudományi Intézet

A 2024-ben Nobel-díjat kapott AlphaFold forradalmasította a molekuláris biológiát, de vajon tényleg megoldotta a Szent Grálként kezelt fehérjefeltekeredés-problémát?

Vajon valóban minden fehérjének van jól meghatározható térszerkezete? Az előadásban megismerjük a rendezetlen fehérjék világát – azokat a különleges molekulákat, amelyek éppen formátlanságuk révén látják el létfontosságú biológiai szerepüket.

Előadó: Erdős Gábor egyetemi adjunktus, Biológiai Intézet

Mit jelent valójában, hogy egy halmaz végtelen? Mikor tekinthetünk két halmazt azonos nagyságúnak?

Mi is pontosan a halmaz fogalma? Léteznek-e különböző méretű végtelenek? Vidnyánszky Zoltán arról mesél, hogyan kerülhetünk – és került is a 20. századi matematika – önellentmondásba, ha a fenti kérdésekre túl egyszerű válaszokat adunk. Ezután bemutatja, milyen megoldásokat kínál a modern halmazelmélet és logika, végül pedig kitér a téma legmeglepőbb eredményeire és jelenlegi kutatási irányaira.