Natuurkundesymposium

Breaking Boundaries

Op 11 juni organiseert A-Eskwadraat het natuurkundesymposium van Utrecht met dit jaar als thema Breaking Boundaries. Wil jij meer weten over de raakvlakken tussen natuurkunde en andere vakgebieden zoals virologie, oceanografie, medische techniek en neurologie? Wil je de grenzen van de natuurkunde ontdekken in de kosmologie? Of vind je natuurkunde gewoon heel erg leuk? Kom dan langs bij dit gratis symposium!

Meer informatie

Programma


Hieronder staat het rooster voor het symposium van 11 juni 2018. We willen je vragen om voor de eerste lezing 15 minuten van tevoren aanwezig te zijn.

KBG Cosmos

Tijd

Lezing

13:00 - 13:45

Iontronics: 21st-century physics from 19th-century equations

Prof. dr. René van Roij, UU

14:00 - 14:45

Natuurkunde en neuroscience: de hersenen begrijpen door ze te modelleren

Fleur Zeldenrust, Radboud University

15:00 - 15:45

Physics of Viruses - from Biology to Nanoscience and -engineering

Prof. dr. Paul van der Schoot, UU & TU Eindhoven

16:00 - 16:45

Astronomy in the blink of an eye: Searching for the fastest events in the Universe

Dr. Emily Petroff, ASTRON Netherlands Institute for Radio Astronomy, Dwingeloo

17:00

Borrel in de Vagant

BBG 023

Tijd

Lezing

14:00 - 14:45

Natuurkunde in de MRI

Prof. dr. ir. Bennie ten Haken, University of Twente

15:00 - 15:45

De fysica van geulen en zandplaten in de Waddenzee

Prof. dr. Huib de Swart, UU

17:00

Borrel in de Vagant

Sprekers


Prof. dr. ir. Bennie ten Haken

Natuurkunde in de MRI

Als natuurkundige ben ik vanuit de technische aspecten van moderne supergeleidende materialen overgestapt naar het ontwikkelen van nieuwe technieken voor het maken van nieuw beelden uit patiënten die worden onderzocht met MRI en andere magnetische methoden. Dat is een bijzonder leuk vakgebied waarbij we ons op de Universiteit in Twente richten op 2 specifieke aspecten: A) Speciale MRI technieken en B) Een nieuwe handheld detector voor magnetische deeltjes in de levende patiënt. In dat traject van de afgelopen jaren vallen een paar zaken op. De bijzondere nieuwe MRI methoden (=A) gaan vooral over de natuurkunde van de fysiologische processen die zich afspelen in de patiënt. Die natuurkunde blijkt in veel gevallen interessanter (en relevanter voor de verdere verbetering van deze diagnostiek), dan de grotendeels al goed in kaart gebracht vragen over een eventueel te ontwikkelen nieuwe MRI technologie. Het goed beschrijven en communiceren van deze MRI-natuurkunde, in de patiënt, wordt in veel gevallen belemmerd door de beperkte wis- en natuurkunde kennis van de artsen zoals die nu in NL worden opgeleid. In mijn ogen zou de natuurkunde gemeenschap in NL zich moeten inzetten om die meer “humane” natuurkunde in het reguliere VWO natuurkunde curriculum te betrekken. Zo wordt onze eigen magnetische detector technologie (=B) in de eerste plaats ontwikkeld om het natuurlijk diamagnetisme van de “gewone” patiënt te omzeilen. Via deze nieuwe route denken wij de gevoeligheid van een modern PET systeem, die met radio-isotopen enkele nanogrammen materiaal kan traceren, te kunnen vertalen naar de klinische praktijk voor in een reguliere OK. Met onze nieuwe handheld detector kan de behandelend arts vergelijkbare hoeveelheden magnetisch materiaal in de patiënt op de OK tafel traceren.

Dr. Emily Petroff

Astronomy in the blink of an eye: Searching for the fastest events in the Universe

Most things in the universe happen over millions or even billions of years but some things change on the timescales of human life and can be seen to change in a matter of months, days, or even seconds. These sources are called transients and are some of the most extreme events in the Universe, things like the collapse of a dying star, or a collision of two massive objects. Humans have been observing astronomical transients for centuries, from supernovae to gamma ray bursts, but recent advances in telescope power and technology mean we’re observing more and more transients each year and even finding new types such as the discovery of fast radio bursts in the past decade and the first observations of gravitational waves. This talk will focus on these elusive and ephemeral objects, how they are found, and where they are coming from.

Prof. dr. René van Roij

Iontronics: 21st-century physics from 19th-century equations

Quantum mechanics and relativity are of course true monuments of 20th-century physics, with fascinating open question and recent breakthroughs involving e.g. black holes, high-Tc superconductors, or gravitational wave detection. Solid-state electronics, which is deeply rooted in quantum mechanics, has long been another society-changing driving force developed during the 20th century. One could therefore easily think that all interesting developments in physics must revolve around these fields. Our own body, however, is still full of surprises and ill-understood phenomena, e.g. the working of the brain or the cause of cancer and dementia. At the same time the availability of clean and fresh drinking water is a huge societal problem in large parts of the world. Or how does an electric eel produce a potential difference that exceeds 600 V? Problems like these do not involve quantum mechanics or relativity: here ions (rather than electron and holes) move around in room-temperature liquids (rather than in solids close to absolute zero). In living organisms the ions are driven through membranes by ion pumps, and in artificial nanofluidic devices they are conducted through e.g. carbon nanotubes by electric fields, advected by osmotic flow, or spontaneously diffusing from high to low concentrations. The underlying equations for these physical phenomena all go back to the 19th century, e.g. the Laws of thermodynamics, the Poisson equation for electrostatics, the Navier-Stokes equation for fluid flow, and Fick’s law for diffusion. With modern computer-power, however, we can now actually solve these (coupled, nonlinear, partial differential) equations, even with new boundary conditions relevant on the nanometer scale. The nonlinear couplings give rise to new phenomenology, as we will see. The emerging field of iontronics involves, for instance, liquid cables (like our nerve cells), liquid diodes and transistors, artificial kidneys, blue-energy harvesters, and new proposals for desalination devices based on kidneys; iontronics therefore largely defies some traditional boundaries between physics, chemistry, biology, medicine, and engineering. In this talk we will discuss some recent developments in these areas.

Prof. dr. Paul van der Schoot

The Physics of Viruses: from Biology to Bionanotechnology and Materials Science

Viruses are molecular machines that co-evolved with all forms of life, and reproduce by high jacking the biochemical machinery of living cells. This usually leads to the demise not only of the host cells but also of the organisms that these host cells are part of. Not surprisingly, viruses have a less than respectable reputation as purveyors of disease and death. Still, we may learn from viruses how to package genetic material, protect it from adverse environmental conditions and deliver it to susceptible cells, uncoat and take over control of their biochemical network. This would help us to perfect gene therapy, for instance. Scientifically, it is unclear why viruses are so stable, and why they self-assemble in solution into perfectly geometric structures although the proteins they consist of are not symmetric at all. In fact, exactly because viruses of a certain species are all the same shape and size, they also form perfect crystals, and, if elongated, liquid crystalline phases that can be used as scaffolds to take as starting point for the design of materials. In my presentation, I will highlight recent developments of the physics of viruses, and the rôle statistical mechanics takes in our understanding of virus structure and stability, and how this correlates with recent experimental observations.

Prof. dr. Huib de Swart

De fysica van geulen en zandplaten in de Waddenzee

De Waddenzee wordt gekenmerkt door een complex stelsel van geulen en platen. Uit waarnemingen blijkt dat deze een fractale structuur hebben. Kennis van deze bodempatronen is van groot belang voor het beheer van dit Unesco werelderfgoed. Zo is het b.v. de vraag hoe geulen en platen reageren op zeespiegelstijging of op het winnen van aardgas. In deze voordracht zal de fysica van deze bodempatronen worden besproken. Er zal worden aangetoond hoe ze spontaan ontstaan door wisselwerking tussen getijstroming en zandtransport. Tevens zal worden aangetoond hoe, m.b.v. patroondynamica en bifurcatie-analyse, inzicht wordt verkregen in het gedrag van geul-plaat stelsels.

Dr. Fleur Zeldenrust

Natuurkunde en neuroscience: de hersenen begrijpen door ze te modelleren

Hersenwetenschappers proberen te begrijpen 'hoe de hersenen werken'. We weten dat er een relatie bestaat tussen de waarnemingen die de hersenen bereiken via onze zintuigen, de elektrische hersenactiviteit en gedrag. Maar wat is die relatie? In de computationele hersenwetenschappen bestuderen we deze relatie door middel van het maken van modellen van de hersenen. Hierbij zijn twee perspectieven belangrijk: het 'fysische' perspectief, waarbij de fysieke eigenschappen van neuronen en neurale netwerken worden bestudeerd om de elektrische activiteit van de hersenen te doorgronden, en het 'coding' perspectief, waarbij we als het ware de 'computeralgorithmes' van de hersenen proberen te vinden. Ik zal beide perspectieven illustreren aan de hand van een aantal voorbeelden, en laten zien hoe verschillende modellen ons kunnen helpen de werking van de hersenen te begrijpen.

Locatie


Het Victor J. Koningsbergergebouw, zaal Cosmos, Budapestlaan 4a-b 3584 CD Utrecht
Het Buys Ballot gebouw, zaal 023, Princetonplein 5 3584 CC Utrecht.

Mede mogelijk gemaakt door


A-Eskwadraat

Studievereniging van de studies Natuurkunde, Wiskunde,Informatica, Informatiekunde en Gametechnologie.

Natuurkundesympo 2018

De commissie van A-Eskwadraat die het natuurkundesymposium organiseert.

Contact en aanmelding


Om contact met ons op te nemen of jezelf aan te melden voor het symposium kun je onderstaande mogelijkheden gebruiken:

Tijdens het symposium zijn wij hier

Aanmelden kan via deze link