POHÁR VĚDY (Science cup) – letošní téma BARVY

Pohár vědy je mezinárodní soutěž, která nabízí účastníkům badatelské, experimentální a komunikační aktivity související s řešením teoretických i praktických problémů z různých oborů (fyziky, chemie, matematiky, techniky, biologie či ekologie) a podporuje kreativitu a technické, manuální a ICT dovednosti. Jedná se o týmovou soutěž, nicméně týmy mohou být jakkoliv velké a může se jednat i o rodinné týmy.

Soutěž je určena pro všechny žáky od mateřských až po střední školy a je rozdělena do čtyř kategorií:

1. kategorie – mateřské školy a předškoláci,

2. kategorie – 1. stupeň základních škol,

3. kategorie – 2. stupeň základních škol a nižší ročníky víceletých gymnázií,

4. kategorie – střední školy.

Kategorie u nesourodých týmů je určena nejstarším členem týmu, s výjimkou rodinných týmů, kde jde o věk nejstaršího dítěte. Soutěžní týmy se registrují podle pokynů na www.poharvedy.eu, kde jsou zveřejňovány veškeré informace. Registrace je otevřena od 2. září 2024 a uzávěrka registrací je 15. ledna 2025 ve 24:00, po tomto datu již nebude možné se do soutěže přihlásit.

Vím proč

Vysvětli to videem! Soutěž Vím proč je určena žákům základních a středních škol. Účastníci soutěže mají za úkol natočit krátké video (maximálně 5 minut), ve kterém předvedou a vysvětlí nějaký fyzikální (vědecký) pokus nebo jev. Soutěž organizuje společnost ČEZ a nejlepší videa jsou vybírána jak veřejným hlasováním, tak odbornou porotou. Vítězové mohou získat finanční odměny pro své školy. Více na webu www.svetenergie.cz/cz/vim-proc.

Turnaj mladých fyziků

Týmové klání v řešení otevřených fyzikálních úloh. Nejde jen o správnost řešení, ale také schopnost argumentovat a kriticky hodnotit předložená řešení jiných účastníků. Jsou dvě věkové kategorie: středoškoláci a kategorie Junior = mladší žáci, v obou najdete úlohy blízké aplikacím i úsměvné úkoly, mnohdy vycházející z aktuální vědecké problematiky. Řešení jsou otevřená bez omezení použitých metod a prostředků. Očekává se pochopení a vysvětlení klíčových jevů; návrh, stavba a provedení vlastních experimentů; elementární teoretický popis. Soutěží jednotlivci nebo týmy. Více na stránkách soutěže: www.tmfcr.cz.

Soutěže a projekty Evropské vesmírné agentury ESA

Ty jsou zprostředkované českou kanceláří ESERO (European Space Education Resource Office), realizovánou konsorciem vzdělávacích a vědeckých institucí ve složení Planetum (Hvězdárna a planetárium hl. m. Prahy + Štefánikova hvězdárna + Hvězdárna Ďáblice), Hvězdárna a planetárium Brno, Elixír do škol. Hlavním partnerem je Česká asociace science center.

Veškeré info k těmto aktivitám hledejte na webu www.eserocz.cz

Czech Rocket Challenge 2025 – týmová soutěž určená pro středo- a vysokoškolské studenty (v týmu musí být jeden zletilý, může to být nestudent). V rámci této výzvy týmy navrhují, testují, staví a nakonec odpalují svoji raketu. Nehodnotí se jen dosažená výška, ale i pokročilost a komplexnost rakety, propracovanost reportu apod. Týmy dostanou hotový motor, ale zbytek je už jen na nich. Přihlašovací formulář je zatím nespuštěn, sledujte web.

Expedice Mars – zažij nejdelší simulovanou vesmírnou misi v Evropě! 2.–6. 12. 2024.  Mezinárodní projekt pro mládež ve věku od 13 do 18 let, která se zajímá o přírodní vědy a techniku. Registrace do ročníku 2024: 1.8. – 28. 9. 2024! Registruj se, potvrď mail, prokaž svou motivaci, blýskni se domácí prací (do 28. 9.!), připrav se na misi.

Hack an Exoplanet – astronomický projekt zaměřený na planety mimo Sluneční soustavu. Při realizaci této aktivity dostanou týmy studentů příležitost analyzovat skutečná družicová data, která shromáždil malý kosmický teleskop CHEOPS (CHaracterising ExOPlanet Satellite), a pokusit se „hacknout“ co nejvíce informací o těchto záhadných cizích světech. Aktivita je určena pro týmy studentů ve věku od 14 do 19 let. Týmy si mohou vybrat ze tří různých výzev od začátečnické až po pokročilou úroveň složitosti.  Týmy, které odevzdají své projekty na stránkách ESA Hack an Exoplanet, obdrží certifikát. Výzva je otevřena.

Mise X – trénuj jako astronaut! Vzdělávací program pro mladší děti, maximálně do věku 14 let, zaměřený na poznávání vesmíru, lidského těla a přírodních věd. Děti se během mise stávají astronauty. S pomocí připravených metodik děti procvičují stejné svaly jako jejich skuteční kolegové ve vesmíru a osvojují si dovednosti, které jsou nezbytné pro přežití v kosmu. Mise X ve školním roce 2024/25 startuje ve středu 11. září 2024 a je možné se do ní přihlásit kdykoliv, mise probíhá do května.

Moon Camp Challenge – navrhni základnu ve vesmíru! Žáci od 6 do 19 let v sedmi tvůrčích kategoriích mají za úkol navrhnout a vymodelovat (reálně nebo virtuálně) vesmírnou základnu nebo její součásti. Výzva 2024/25 probíhá 10. 9. 2024 – 28. 4. 2025 a podrobné informace jsou k nalezení na webu mooncampchallenge.org

Astro Pi – pošli svůj kód do vesmíru! Poslat svůj vlastní experiment na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS nikdy nebylo jednodušší. Sedni s kamarády k počítači a naprogramujte spolu experiment, který poběží ve vesmíru na mikropočítačích Astro Pi (Raspberry Pi). Soutěž je rozdělena do dvou věkových a obtížnostních kategorií. První je určená úplným začátečníkům, zabere maximálně jednotky hodin a úkolem je zobrazit na displeji počítače na palubě ISS jednoduchý obrázek. Druhá je určena týmům starších žáků s programovacími zkušenostmi. Určeno žákům / studentům do 19 let.

Climate detectives – prozkoumej s využitím satelitních snímků environmentální problém. Projekt běží od září do května a je určen pro žáky základních a středních škol ve věku8 až 19 let. Žáci utvoří týmy o minimálně 2 členech (maximální počet není omezen) a budou hledat environmentální problém, který prozkoumají především s využití satelitních snímků. Vybraný národní projekt/tým bude reprezentovat Českou republiku na setkání Earth Scientist for a Day v italském ESA-ESRIN v květnu 2025.

CanSat – postav si vlastní satelit! Proměňte plechovku od limonády (Can) na satelit (Sat). Týmy musí vymyslet, navrhnout, postavit a otestovat svůj vlastní satelit. Následně soutěží s týmy z celé republiky. Osmi nejlepším týmům bude CanSat vynesen do vzduchu raketou nebo letadlem a budou se ucházet o titul národního vítěze. Vítězný tým pak bude reprezentovat Českou republiku na celoevropském setkání v technologickém a vývojovém centru ESA-ESTEC v Nizozemsku na akci Space Engineer for a Day 17.–18. června 2025. Velikost týmu: 3–6 členů + mentor, věk členů: 14–19 let.

Logická olympiáda

A samozřejmě nesmíme zapomenout na největší mensovní soutěž – Logickou olympiádu. Ta prověřuje schopnost rychlého uvažování a samostatného a kreativního řešení logických úloh. Základní kolo probíhá online, snadno se tedy do něj soutěžící zapojí doma nebo ve škole. V loňském roce se Logické olympiády zúčastnilo přes 100 000 soutěžících – přidejte se letos mezi ně. Registrace do letošního ročníku je možná do konce září na www.logickaolympiada.cz

V laboratoři magnetické rezonance jsme si vyzkoušeli silný elektromagnet, v alobalové kuličce je zabalena jen dvacetikoruna, a přesto s tím bojujeme.

Ukázka z dílny elektronové litografie. Tuto speciální technologii najdete například na ochranných prvcích bankovek, tiketů a samolepicích známek.

Nahlédnutí do mikrosvěta rostlin, živočichů a materiálů prostřednictvím výkonného rastrovacího elektronového mikroskopu.

Kapalný dusík se využívá v řadě kryogenních procesů, při nichž je třeba udržet prostředí při značně nízké teplotě.

Supravodivá levitace funguje na principu elektromagnetické indukce a nulového měrného odporu supravodiče, tedy potlačení tepelných ztrát v supravodiči.

Povídání o svařování elektronovým svazkem. Technologie využívá kinetickou energii fokusovaného svazku elektronů, který se při dopadu přeměnění v teplo.

Ve speciálním přístroji je vložen kus zinkového plechu, na který se tzv. gravíruje společné foto skupinky mensanů.

Přesvědčili jsme se, že i s malým laserem se dá zahrát velké divadlo. Po řadě efektních odrazů, rozptýlení a spojení je veden zahnutým proudem vody.

Laserový robot má dosah 1,6 m, přesnost méně než 0,1 mm, výkon laseru 2 kW, vlnovou délku 1,06 mikrometru, umí laserem svařovat, vypalovat i dělit, a to proklatě rychle.

Součástí návštěvy bylo i zhlédnutí ukázky fyzikálního divadla ÚDiF. Na vlastní oči jsme se přesvědčili, že stíny mohou být i krásně barevné.

 Až do úplného konce nás, jak sami vidíte, zůstalo stále mnoho.

Autor: Stanislav Wolf

Byv vyzván, sepisuji zprávu o další přednášce, kterou Mensa pro své členy a příznivce zorganizovala. Předem podotýkám, že jako letitý posluchač věhlasného rozhlasového pořadu Meteor znám Jiřího Grygara hodně dlouho, poslouchal jsem ho dávno předtím, než jeho popularitu mimo okruh astronomů a fyziků odstartoval dnes již legendární televizní pořad Okna vesmíru dokořán (který je patrně hluboko ukrytý v archivech Slovenské televize). A vždy jsem byl zachycen jeho přitažlivým projevem, s nímž dokázal navodit atmosféru dobrodružství vědeckého poznávání světa i lidem, pro které jsou pojmy jako kvantová fyzika nebo kosmologie prakticky bezobsažné.

Já se k takovým nepočítám, ačkoli mé odborné vzdělání v čemkoli příbuzném fyzice je omezeno předrevolučním gymnáziem, oblast popularizovaná panem Grygarem mne přitahuje jen do míry dané časopisovými články a knížkami pro širší veřejnost (to jen aby bylo jasno i těm, kterým je známo, jakou fakultu jsem absolvoval).

Právě lidé jako já tvořili asi střed znalostní škály mezi posluchači, kteří na mensovní přednášku 16. září zavítali. Na jejím slabším okraji byla žákyně s fyzikou teprve začínající, na opačném konci byl doc. Ing. Jiří Rippl, DrSc., který v konferenčním sále zůstal po své přednášce. A nepochybuji, že proud informací od pana Grygara nenudil ani tyto krajní typy posluchačů.

K dokreslení, proč jsem se na přednášku J. Grygara přihlásil, aniž bych si všímal jejího názvu, dodávám, že jej obdivuji ještě pro několik dalších vlastností, např. pro neuvěřitelnou vitalitu (pokud vím, stále pořádá cyklistické výlety od hvězdárny k hvězdárně) nebo pro jeho všestrannost, není to specialista zahleděný jen do své milované vědy, například jej lze běžně potkat na koncertech vážné hudby. A nejvíc asi pro obětavost a houževnatost, protože jaké jiné vlastnosti jsou více potřeba pro práci v klubu Sysifos (http://www.sysifos.cz/).

Ale zpět k zářijovému večeru v hotelu Astra. Co jsme se dověděli? V podstatě šlo o výčet historických mezníků, kdy vznikaly objekty zásadní pro existenci světa, jak jej dnes známe, a to pěkně od „počátku“, tedy od času 10 na minus čtyřicátou třetí sekundy po velkém třesku, až po současnost včetně úvah o existenci života mimo Zemi a od elementárních částic až po dinosaury a rozpínání vesmíru. Už samotný výklad pojmů, které jsem jako poučený laik znal, v takové kompaktní přednášce působil velice příjemně, protože mi umožnil dát si věci do souvislostí. Například mi konečně docvaklo (tedy po explicitním trknutí panem doktorem), proč je tabulka prvků omezená (prvky s protonovým číslem nad 100 jsou nestabilní proto, že v tak velkém jádře jsou vzdálenosti mezi nukleony větší než je dosah silné jaderné síly). Mnoho z nás slyšelo o čtyřech základních vesmírných silách nebo četlo jejich popis v přehledné tabulce. Ale v podání Jiřího Grygara se jejich vznik a vlastnosti zdály stejně průzračné jako malá násobilka.

Hlavní kouzlo večera ale spočívalo v jemném, jakoby přesně dávkovaném humoru a v užívání trefných přirovnání a občasných nevědeckých odboček. Třeba pěkný (byť nepůvodní) bonmot, že kuře je geneticky modifikovaný dinosaurus. Nebo zmínka o vzniku sousloví „velký třesk“: Ten výraz v angličtině vlastně znamená „pořádný blábol“ a Fred Hoyle jím označil Lemaîtreovu teorii (rozvinutou r. 1948 G. Gamowem) o superžhavém, singulárním počátku vesmíru. Sám Hoyle později výrazně přispěl k jejímu uznání, ale termínu Big Bang se už novináři nepustili. A naprosto úžasný byl závěr, kdy nám bylo sděleno, že celá krásná fyzika, o níž přednáška byla, popisuje asi 4 % hmoty vesmíru, zbytek je jedna, nebo spíš dvě velké záhady (skrytá látka a skrytá energie). Takže jsme v horší situaci než kapitán Titaniku, který odhadl velikost ledovce z té desetiny nad hladinou (a netrefil se).

Následoval obvyklý prostor pro otázky posluchačů, které přednášející přijímal s viditelným uspokojením, někdy i slovní pochvalou a hbitě generoval odpovědi ve stejném stylu, tedy vtipně, komplexně a dosti důkladně, takže diskuse se protáhla na hodinu. V ní mne nejvíce zaujalo vysvětlení, proč je takový problém hovořit o tom, co bylo před časem 10^-43 s ABB (After Big Bang) – ztrácí se možnost určení tzv. šipky času, stav hmoty je takový, že neumíme určit, v jakém pořadí změny stavu nastávají. Fyzikové tomu říkají kvantová pěna.

A tak bych mohl pokračovat, kdybych si to všechno pamatoval a kdyby to v tomto článku mělo smysl. Podstatný je celkový dojem. Opět se potvrdily dvě věci, které se málo připomínají:

1. Není pravda, že pozornost každého člověka po půlhodině soustředění začne prudce klesat – tím se ohánějí dramaturgové všech médií, když zejména mluvené pořady zkracují nebo silně prokládají přestávkami. Silně záleží na tématu a osobnosti, která jej podává. Přednáška dr. Grygara trvala s následnou debatou dvě a čtvrt hodiny bez jakékoli přestávky. A nikdo nevypadal unaveně, ačkoli byl večer po pracovním dni.

2. Mensa ČR je schopna opakovaně organizovat velmi kvalitní přednášky na zajímavá témata. Jeden takový večer mne dokáže naplnit pozitivním vztahem k současnému světu na mnoho týdnů.

Foto: Luděk Kovář

Autor: Jan Gruber

Dle oficiálního popisu je program CERN Technical Students určen těm, kteří mají v rámci svého vysokoškolského studia předepsanou povinnou praxi v oboru a chtěli by ji strávit prací na projektu v CERNu. Podrobnější zkoumání podmínek ovšem ukazuje, že to tak nemusí být doslova a možnost na 6 až 12 měsíců vyrazit do CERNu má většina studentů technicky zaměřených vysokých škol.

Práce

Pracovní náplň může být vskutku rozmanitá, záleží na tom, jaký vedoucí si Vás na základě Vašich schopností vybere. Projekty začínají u čistě hardwarových a končí u klasického vysedávání u počítače a programování. Ve většině případů se jedná o konkrétní ucelený projekt, na kterém budete pracovat po celou dobu svého kontraktu.

Například italská studentka dostala za úkol vyrobit nástroj pro testování přepěťové ochrany magnetů a to od návrhu a stavby vysokonapěťového zdroje a potřebné elektroniky pro generování pulsů, až po vyhodnocení testů provedených na skutečných magnetech. 

Další student dostal za úkol napsat ve VHDL firmaware pro čipy na konverzi signálů, kód vypálit na programovatelné obvody, tyto podrobit testování na připravené aparatuře a nakonec plošné spoje s čipy zamontovat do detektoru. 

Mnoho dalších projektů spočívá v tvorbě nástrojů (programů) pro analýzu různých typů fyzikálních dat, ať se již jedná o hledání charakteristiky projevů rozpadů částic nebo chování určitých zařízení v konkrétních podmínkách.

Samozřejmě je nutné počítat s tím, že se během doby trvání vyskytnou různé nárazové akce, při kterých Vás vedoucí převelí na něco jiného kde bude momentálně potřebovat pomocnou ruku. Obecně se ovšem dá říci, že máte velkou šanci se skutečně plně věnovat tomu, co Vám jde nejlépe a udělat kus skutečně použitelné práce. 

Praktické informace

Nepočítejte s tím, že by Vás někdo vodil za ručičku a staral se o Vás jako kdybyste byli na Erasmu. Jediné, co Vám osobní oddělení dá do ruky bude pracovní smlouva a hromada lejster o výhodách statutu pracovníka mezinárodní organizace, další zařizování bude čistě na Vás. To v první řadě obnáší hledání bydlení, zvlášť pokud nechcete jako jeden můj kamarád spát týden ve stanu. 

Z osobní zkušenosti musím říci, že snaha cokoliv zařídit na dálku, nemáte-li na místě spřízněnou duši, je skutečně úmorná a obzvláště, co se bydlení týče, ne příliš účinná. Vřele proto doporučuji si na první týden, čtrnáct dní nebo měsíc najít přechodné bydlení, například CERNský hostel (pozor musí se rezervovat dlouho dopředu) a následně bydlení hledat až „in persona,“ kdy se můžete na všechno hezky podívat. Kreativita majitelů při psaní popisů bývá značná. 

Předem upozorňuji, že bydlení je velmi drahé a nedivte se, pokud budete platit 500 franků za měsíc za „studio“ ve sklepě a 1000 franků za měsíc za nejobyčejnější 1+1 v levnějším případě. 

V CERNu si můžete zdarma zapůjčit průměrné kolo. Na cestování do práce a na nákup asi bude stačit, na cyklistiku určitě nikoliv. Pokud budete bydlet na francouzské straně kde je levněji, počítejte s tím, že všude bude daleko a veřejná doprava mizerná nebo neexistující, automobil Vám proto přijde vhod. Koupit ho můžete na místě, ale budete muset zvládnout registraci ve francouzštině.

V CERNu se domluvíte anglicky. Je pravda, že v některých, většinou podpůrných sekcích, mluví o poznání raději francouzsky, ale vždy to nakonec zvládnete jen s angličtinou. 

To ovšem neplatí za branami CERNu. Neznalost francouzštiny pro Vás bude velký handicap při hledání bytu a jakémkoliv jednání s úřady. Pokud francouzsky neumíte, snažte se spřátelit s někým kdo umí. Pokud můžete, doporučuji se alespoň trošku naučit před příjezdem, velice to oceníte. CERN nabízí kurzy pro své zaměstnance, a tak můžete pokračovat v sebezdokonalování i na místě. 

CERN Vám bude po dobu pobytu vyplácet „kapesné“, které je dostatečně vysoké na to, abyste mohli v regionu pohodlně žít (na studentské poměry). Pokud budete šetřit můžete si dokonce docela dost peněz naspořit. Na druhou stranu také můžete vše „investovat“ do zkoumání krás okolí a zábavy, protože možností se nabízí nepřeberná kvanta – stačí se pomocí internetových diskusí seznámit s ostatními studenty. Většinou jich je v CERNu alespoň stovka, a proto se vždycky najde nějaká zajímavá akce. Další možnosti vyžití nabízejí CERNské kluby, které pořádají rozličné aktivity od tancování, lyžování a koncertů, až po turnaje v šachu.

Jak se stát technickým studentem?

Drobný háček, či spíše hák, pro české studenty spočívá v tom, že po dobu trvání programu musíte zůstat studenty své školy a měli byste mít potvrzení, že program patří do, nebo podporuje Vaše studium. 

Naštěstí lze i tento problém překonat. Potřebujete k tomu dvě věci: mít možnost zapsat si minimálně na jeden semestr diplomovou práci a žádné další předměty a dobrý vztah s vedoucím své diplomové práce. Finta spočívá v tom, že se s ním domluvíte, aby Vám na hlavičkový papír školy potvrdil, že on si myslí, že ve Vašem případě považuje praktickou zkušenost pro řešení Vaší diplomky za nezbytnou a doporučuje jí. Nakonec, není nic lepšího, než když budete na diplomce pracovat na plný úvazek. Nicméně v rámci upřímnosti by bylo vhodné vedoucímu též říci, že Vám píše svým způsobem bianco šek, protože se může stát, že vás v CERNu přidělí k jinému projektu než je ten, o kterém sníte, a pak budete buď diplomovou práci smolit po večerech a nebo si na další semestr studium přerušíte, abyste jí mohli dopsat. Na druhou stranu, ani tato varianta není špatná, ve Švýcarsku si bez problémů ušetříte na to, abyste mohli v Čechách dalších půl roku pohodlně žít a psát.

Posléze vyplníte relativně rozsáhlou elektronickou přihlášku, nahrajete do systému svůj životopis a případné certifikáty a budete čekat, zda si Vás někdo vybere. 

Počítejte s tím, že vedoucímu Vašeho projektu v CERNu záleží na tom, aby si nabral někoho schopného, takže se může stát, že Vám na mobil, který jste upřímně vepsali do přihlášky, jednoho dne zavolá podivné číslo, chci říci normální švýcarské číslo, a vedoucí si vás rovnou hezky v angličtině prozkouší z toho, co jste na přihlášce uvedli, že umíte, aby si ověřil, že nelžete. 

Závěrem

Pokud Vás zajímá fyzika (a)nebo programování, berte všemi deseti. Budete jen těžko hledat něco, co by dodalo takový urychlující kopanec Vašemu profesnímu životu a, řekněme to na rovinu, i vaší peněžence, a přitom to byla taková legrace. Nejbližší uzávěrky přihlášek jsou 13. března, 7. srpna, a 23. října 2009. 

CERN

CERN se nachází na okraji Ženevy na hranicích Švýcarska a Francie v malebném kraji obklopeném bělostnými vrcholky věčně zasněžených Alp. Laboratoř s více než 50letou historií společně založily evropské země jako vědeckou protiváhu USA. Ve svém oboru se díky společnému evropskému úsilí CERN drží na světové špičce a jaderná fyzika se díky němu stala jednou z mála oblastí, ve které nejlepší světové mozky míří do Evropy.

Hlavním posláním organizace s rozpočtem cca. 20 mld. Kč ročně je základní výzkum v oblasti stavby, podstaty a vzniku hmoty jako takové. Největším a nejmodernějším zařízením laboratoře je bezesporu unikátní gigantický částicový urychlovač LHC, který vědcům umožní prozkoumat chování hmoty v podmínkách panujících několik zlomků vteřiny po vzniku vesmíru.

Asi nejznámějším „vedlejším produktem“ zdejšího výzkumu je world wide web neboli internet tak, jak jej známe dnes – právě v CERNu totiž vynalezli, původně pro vědecké účely, způsob, jak na existující, avšak nudnou americkou počítačovou síť přinést barevné stránky s obrázky, které se staly fenoménem začátku 21. století.