Przejdź do głównej treści

Alternatywne teorie grawitacji

Alternatywne teorie grawitacji

Ogólna teoria względności Einsteina opisuje, jak działa grawitacja. Teoria ta została potwierdzona wieloma eksperymentami i obserwacjami i ma głęboki sens geometryczny. Jednak cały czas staramy się znaleźć modyfikacje i lepsze wersje tej teorii, które nie tylko lepiej pasują do obrazu innych podstawowych oddziaływań, ale także wyjaśniają niektóre dane eksperymentalne, takie jak ciemna materia i ciemna energia. W tym wykładzie dokonamy przeglądu niektórych teorii, które zaproponowano jako zamiennik (lub rozszerzenie) ogólnej teorii względności i omówimy ich znaczenie teoretyczne, a także ich dopasowanie do danych obserwacyjnych i doświadczalnych.

Prowadzący: prof. dr hab. Andrzej Sitarz
Kod USOS: WFAIS.IF-Y500.0
Punkty ECTS: 2
Strona: http://th-www.if.uj.edu.pl/~sitarz/Lecture-AG/
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Financial Instruments and Pricing

Financial Instruments and PricingPierwszy z cyklu wykładów w ramach ścieżki: „Modelowanie ilościowe w finansach”, przygotowanej we współpracy z ekspertami z HSBC, przeznaczonej dla studentów kierunków ścisłych i przyrodniczych zainteresowanych karierą „quanta” w finansach i bankowości.
Wykład wprowadza w tematykę wyceny instrumentów finansowych, poczynając od prostych przykładów związanych z lokatami i kredytami, poprzez wycenę obligacji, a kończąc na wycenie skomplikowanych instrumentów pochodnych, takich jak transakcje forward, swap i opcje. Wszystkie pojęcia finansowe i metody matematyczne są wprowadzane krok po kroku i ilustrowane licznymi przykładami praktycznymi.
Zajęcia są prowadzone w języku angielskim. Studenci, którzy ukończą wszystkie trzy wykłady w ramach ścieżki „Modelowanie ilościowe w finansach” otrzymają dyplom ukończenia sygnowany przez UJ i HSBC.

Prowadzący: dr hab. Jakub Gizbert-Studnicki
Kod USOS: WFAIS.IF-Y485.0
Strona: http://cs.if.uj.edu.pl/finance/
Przedmiot nie jest oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Kryształy czasowe

Kryształy czasoweOddziaływania między atomami prowadzą do samoorganizacji atomów i powstawania kryształów przestrzennych. W 2012 roku noblista Frank Wilczek postawił pytanie, czy podobna samoorganizacja może zachodzić również w domenie czasu? Innymi słowy, czy kwantowy układ wielu ciał może samoorganizować się w czasie i spontanicznie zacząć poruszać się ruchem periodycznym.
Początkowy pomysł Wilczka okazał się niepoprawny, ale jego idea stała się inspiracją dla naukowców i dziedzina kryształów czasowych została zapoczątkowana.
W trakcie wykładu zostanie przedstawiona koncepcja kryształów czasowych i fizyki ciała stałego w wymiarze czasowym. Prowadzący zakłada znajomość podstaw mechaniki kwantowej.

Prowadzący: prof. dr hab. Krzysztof Sacha
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2021/2022

Kwantowe sieci tensorowe / Quantum tensor networks

Kwantowe sieci tensorowe Quantum tensor networks are a state of the art numerical method to simulate strongly interacting systems in statistical physics, condensed matter physics and ultracold atoms/ions. There are attempts at strongly interacting quantum field theory and well established connections with artificial intelligence. They derive their power from the quantum information theory.


Prowadzący: prof. dr hab. Jacek Dziarmaga
Kod USOS: WFAIS.IF-Y503.0 (exact timing to be agreed with students)
Punkty ECTS: 3
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021
Język wykładowy: angielski
Plakat kursu

Materia przychodząca z Kosmosu

Materia przychodząca z KosmosuProponowany wykład dotyczy oddziaływania wysokoenergetycznych cząstek przybywających z kosmosu. Wszystkie planety Układu Słonecznego są pod bezustannym, intensywnym obstrzałem obiektów bardzo zróżnicowanych w skali masowej i energetycznej. W pierwszej części wykładu poruszone będą zagadnienia związane z penetracją Układu Słonecznego przez obiekty makroskopowe, takie jak planetoidy i meteoryty. Powszechnym, choć niewidocznym zjawiskiem transportu masy na Ziemię, jest opad pyłu międzygwiezdnego, często oblepionego lodem, zawierającym zarówno proste substancje chemiczne, jak i liczne substancje organiczne. W drugiej części wykładu omówiony będzie sposób powstawania tego rodzaju substancji oraz eksperymenty laboratoryjne z tego zakresu wraz z zagadką chiralności (izomerii optycznej) aminokwasów pochodzenia ziemskiego i kosmicznego.

Prawdopodobnie najmniejszymi obiektami przybywającymi na Ziemię (nie licząc neutrin lub tzw. WIMPów) są cząstki obejmowane wspólną nazwą "promieniowania kosmicznego". Podczas gdy obiekty makroskopowe przybywają na Ziemię z prędkościami około 10 ± 5 km/s, cząstki promieniowania kosmicznego pokrywają co najmniej 12 rzędów wielkości w skali energetycznej. Górny obszar tego zakresu, przekraczający 1020 eV, przewyższa o osiem rzędów wielkości energie cząstek, wytwarzanych w laboratoriach. Te najbardziej energetyczne cząstki są niezwykle rzadkie (1 cząstka/km2/rok) i generują wtórne pęki atmosferyczne w wyniku kaskadowej dyssypacji energii. W proponowanym wykładzie będą przedstawione metody rejestracji tego rodzaju cząstek, różne rozkłady ich parametrów oraz perspektywy poszukiwania górnego progu energetycznego i ewentualne przyczyny jego istnienia. Tę główną część wykładu poprzedzi przegląd aktualnego stanu badań jądrowych kolizji ciężkojonowych przy najwyższych energiach osiąganych w warunkach laboratoryjnych. Wykład ma charakter interdyscyplinarny i przeznaczony jest dla studentów wszystkich specjalizacji oraz dla studentów lat młodszych.

Prowadzący: dr hab. Tomasz Kozik, prof. UJ
Kod USOS: WFAIS.IF-Y310.0
Punkty ECTS: 2
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021
Ilość godzin: 15

Metody analizy funkcjonalnej w fizyce

Metody analizy funkcjonalnej w fizyceOperatory w mechanice kwantowej i teorii pola kwantowego to podstawowe obiekty, które matematycznie pozwalają na opisywanie układów fizycznych. Patrząc na ich właściwości i widma, poznajemy zjawiska fizyczne. Język i metody analizy funkcjonalnej i algebr operatorów stają się ważne w grawitacji, fizyce cząstek elementarnych, kwantowej teorii, fizyce ciała stałego, komputerach kwantowych i grafach kwantowych.
Wykład stanowi rozszerzenie wprowadzenia do tematu, które ma na celu ukazanie matematycznych podstaw podstawowych właściwości operatorów i algebr operatorowych stosowanych w fizyce.

Prowadzący: prof. dr hab. Andrzej Sitarz
Kod USOS: WFAIS.IF-Y501.0
Punkty ECTS: 2
Strona: http://th-www.if.uj.edu.pl/~siarz/Lecture-FA/
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Modelowanie układów biologicznych

Modelowanie układów biologicznych

Główne zagadnienia:

  • podstawowe modele populacyjne
  • wybrane modele epidemiologiczne
  • elementy teorii gier
  • sieci złożone w układach biologicznych
  • dyfuzja w układach biologicznych.
 

Prowadzący: prof. dr hab. Bartłomiej Dybiec
Kod USOS: WFAIS.IF-B105.0
Punkty ECTS: 5
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Promieniowanie synchrotronowe i jego zastosowania

Promieniowanie synchrotronowe i jego zastosowaniaW trakcie wykładu omówione zostaną: 

1. Laboratoria synchrotronowe na świecie. Wprowadzenie do problematyki promieniowania synchrotronowego. Parametry źródeł i wiązek promieniowania - wielkości radiometryczne [Strumień i gestość strumienia promieniowania, spektralny strumień i jego gęstość, radiancja (spektralna) i irradiancja (spektralna)]. Kolimacja wiązki. Niezmienniczość radiancji wiązki. Dlaczego do większości eksperymentów potrzebujemy wiązek o dużych radiancjach.
2. Fale elektromagnetyczne i ich generacja.
3. Transformacja relatywistyczna promieniowania EM z układu źródła do układu LAB. Rozkład kątowy. Relatywistyczny efekt Dopplera.
4.Promieniowanie elektromagnetyczne ze źródła synchrotronowego - na przykładzie promieniowania undulatora.
5. Krótkie błyski i ich właściwości spektralne. Promieniowanie synchrotronowe magnesów zakrzywiających i wigglerów.
6. Charakterystyka promieniowania undulatorów. Widmo, rozkład kątowy, efektywny rozmiar źródła.
7. Praktyczny undulator. Harmoniczne. Kontrola polaryzacji promieniowania.
8. Elementy techniki źródeł elektronów i akceleratorów. Budowa synchrotronu Solaris.
9. Pakietowanie elektronów. Emitancja wiązki elektronów. Wiązki w granicy dyfrakcyjnej.
10. Emisja wymuszona i akcja laserowa. Spójne promieniowanie synchrotronowe. Lasery na swobodnych elektronach. SASE i „Zasiewanie” emisji laserowej.
11. Elementy optyczne do formowania wiązek promieniowania rentgenowskiego i UV. Elementy ogniskujące: soczewki Fresnela i refrakcyjne, lustra braggowskie i ślizgowe, optyka kapilarna. Monochromatory: braggowskie i siatkowe.
12. Detektory promieniowania synchrotronowego. Energetyczna zdolność rozdzielcza. Czas martwy. Detektory gazowe, scyntylacyjne i półprzewodnikowe. Detektory pozycyjne.
13. Dyfrakcyjne badania strukturalne i krystalografia w tym krystalografia białek. Problem fazowy.
14. Obrazowanie rentgenowskie. Obrazowanie absorpcyjne i z kontrastem fazowym. Mikroskopia rentgenowska: skaningowa i pełnego pola. Mikro i nanotomografia. Koherentne obrazowanie dyfrakcyjne nanostruktur i układów biologicznych.
15. Spektroskopia absorpcyjna promieniowania rentgenowskiego (XAS): XANES, EXAFS i fluorescencyjna.

Prowadzący: prof. dr hab. Jacek Kołodziej, prof. dr hab. Paweł Korecki
Kod USOS: WFAIS.IF-Y326.0
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Risk Management

Risk ManagementDrugi z cyklu wykładów w ramach ścieżki: „Modelowanie ilościowe w finansach” przygotowanej we współpracy z ekspertami z HSBC, przeznaczonej dla studentów kierunków ścisłych i przyrodniczych zainteresowanych karierą „quanta” w finansach i bankowości.
Wykład wprowadza w tematykę pomiaru i zarządzania ryzykiem finansowym. Wszystkie pojęcia finansowe i metody matematyczne są wprowadzane krok po kroku i ilustrowane licznymi przykładami praktycznymi.
Zajęcia są prowadzone w języku angielskim. Studenci, którzy ukończą trzy wykłady w ramach ścieżki „Modelowanie ilościowe w finansach” otrzymają dyplom ukończenia sygnowany przez UJ i HSBC.

Prowadzący: dr hab. Jakub Gizbert-Studnicki, prof. dr hab. Maciej Nowak
Kod USOS: WFAIS.IF-Y491.0
Strona: http://cs.if.uj.edu.pl/finance/
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021

Symulacje Monte Carlo i superkomputery

Przykład wyznaczenia stałej sprzężenia w Chromodynamice Kwantowej poprzez symulacje Monte Carlo

Omówione zostaną podstawy symulacji Monte Carlo na przykładzie problemów związanych z fizyką cząstek elementarnych. Kurs rozpocznie się od przedstawienia niezbędnych elementów analizy statystycznej, omówienia tradycyjnych algorytmów, np. algorytmu Metropolis oraz algorytmu klastrowego Wolffa. W zależności od przebiegu nauki, rozpatrzone też będzie zastosowanie sieci neuronowych do poprawy efektywności algorytmów bazujących na łańcuchach Markova.
Każde zagadnienie będzie zilustrowane praktycznym rozwiązaniem w postaci kodu komputerowego. Podczas ćwiczeń studenci samodzielnie zaprogramują symulacje modelu Isinga.
Na zakończenie kursu przedstawione zostaną problemy wymagające większych zasobów obliczeniowych i sposoby korzystania z infrastruktury superkomputerowej.

Prowadzący: dr hab. Piotr Korcyl
Kod USOS: WFAIS.IF-XO309.0
Punkty ECTS: 6
Przedmiot oferowany w semestrze letnim roku akademickiego 2020/2021
Zaadresowany do: Informatyka Stosowana, studia II stopnia, I rok - semestr letni - przedmioty do wyboru
Ilość godzin: Wykład: 30h + Laboratorium: 30h
Język wykładowy: angielski