Ifjú Fizikusok Nemzetközi Versenye: Kihívások és Feladatok Magyarországon
A középiskolások legrangosabb nemzetközi fizikacsapatversenye, az International Young Physicists’ Tournament (IYPT), idén Magyarországon vette kezdetét a Műegyetemen rendezett ünnepélyes nyitóval. Magyarország 39 ország több mint 350 résztvevőjét fogadja, és a rendezvény olyan neves vendégeket látott vendégül, mint Krausz Ferenc Nobel-díjas fizikus, Kiss László Széchenyi-díjas fizikus és Rubik Ernő.
„Budapest mindig is a tudomány, a kreativitás és az innováció otthona volt, és ezzel a megmérettetéssel ezt most a világnak is megmutathatja” - mondta Varga-Bajusz Veronika, a Kulturális és Innovációs Minisztérium (KIM) felsőoktatásért, szak- és felnőttképzésért, fiatalokért felelős államtitkára. Hozzátette, a fiatalok a megszerzett nemzetközi tapasztalatot és tudást a karrierjük és a hazájuk javára tudják fordítani.
A verseny jellege és célja
Az Ifjú Fizikusok Nemzetközi Versenyén olyan nyílt végű kutatási problémákra kell megoldást találni, mint például a gumiszalag repülési távolságának optimalizálása, egy doboz rázásának hangja alapján a benne található tárgyak mennyiségének becslése, vagy nagy, vékony és rugalmas lemez hajlítása során keletkező hanghatások magyarázata. Ez az angol nyelvű csapatverseny nemcsak a fizikaoktatást és kutatást inspirálja, hanem a jövőbeli nemzetközi tudósközösség kiépülését is szolgálja.
Az IYPT azzal emelkedik ki a tudományos diákversenyek sorából, hogy a résztvevők papíralapú munka helyett kutatási problémákat mutatnak be és vitatnak meg az előadó, az opponens és a bíráló szerepében. A problémák megértése mellett elengedhetetlen a gyors helyzetfelismerés, a meggyőző érveléstechnika, az angol nyelvtudás és a csapatmunka. Ez a megközelítés mélyebb tudományos gondolkodásra és együttműködésre ösztönzi a diákokat.
Felkészülés és a magyar csapat sikerei
Ahhoz, hogy valaki bekerüljön az 5 fős nemzeti csapatba, a hazai fordulón kell sikeresen szerepelnie, majd egy több hónapos, intenzív felkészülési időszak során kivívnia a részvétel jogát, amely kísérleti és elméleti kutatómunkát, valamint kommunikációs tréninget is magában foglal.
A csapatok tagjainak csaknem egy évük van arra, hogy a megadott kutatási problémákon dolgozzanak, alaposan elmélyedve a jelenségekben és megoldási javaslatokat kidolgozva. „A magyar csapat felkészítését minden évben az ELTE Fizikai és Csillagászati Intézet munkatársai és hallgatói végzik, a hazai versenyzők 2017-ben aranyérmet, 2021-ben, 2022-ben és 2023-ban ezüstérmet, 2018-ban és 2019-ben bronzérmet szereztek” - mondta Hömöstrei Mihály, az ELTE TTK mesteroktatója, az IYPT2024 szervezőbizottságának vezetője, kiemelve a magyar diákok kiemelkedő teljesítményét a nemzetközi mezőnyben.
Gyakorlati feladatok és kihívások
Nagyon nehéz jó IYPT problémát kiválasztani, mivel egyes feladatok kísérletileg, mások elméletileg nem jól kezelhetőek. A szervezők célja, hogy olyan kihívásokat kínáljanak, amelyek otthoni vagy egy átlagos iskolai szertárban is megvalósíthatók, és amelyekre egyszerű elméleti modell is alkotható. Ez a válogatás segíti a felkészülést és ösztönzi a kreatív problémamegoldást.
Példafeladatok az IYPT-re való felkészüléshez
Az alábbiakban néhány olyan kutatási probléma található, amelyek az Ifjú Fizikusok Nemzetközi Versenyének szellemiségét tükrözik, és otthoni vagy iskolai laboratóriumi körülmények között is vizsgálhatók:
- Dominó hullámok: Állíts sík felszínre dominókat egymás után, kis szünetekkel egy sorba, majd döntsd el az első dominót és vizsgáld meg a keletkező dominó-hullám terjedési sebességét a releváns paraméterek függvényében.
- Elektromos csillapítás: Egy rugó által felfüggesztett mágnes elmozduláskor egyszerű harmonikus mozgást mutathat. Ha a mágnes egy ellenálláshoz csatlakoztatott tekercsben rezeg, mozgása csillapodik.
- Mágnes esése vezető csőben: Vizsgáld meg, hogyan függ egy nem ferromágneses fém csőben leeső, erős mágnes sebessége és a rá ható fékezőerő a releváns paraméterektől.
- Úszó objektumok kristályrácsa: Helyezz sok vízen úszó, egyforma, gömbszerű objektumot (reggelizőpehely, szivacs golyó, akár buborék) víz felszínére. A testek kristályrács-szerű mintázatba rendeződnek.
- Gyűrűs szökőkút: Amikor egy lapos fémgyűrű egy bizonyos magasságból egy víztartályba esik, egy szökőkutat hoz létre magasra lövelve a vizet a levegőbe.
- Rugalmas hullámdinamika: Függessz fel egy fémgolyót egy rögzített tartóra egy gumiszalag segítségével, és forgasd meg többször a függőleges tengelye körül. Amikor a golyót elengeded, állóhullámok keletkeznek a gumiszalagon.
- Flipo Flip: Annak ellenére, hogy egy Flipo Flip játék nem kör alakú, mégis képes gördülni több fordulatot megtéve. Azt figyelhetjük meg, hogy az eredeti forgástengelyhez képest egy másik tengely körül is forogni kezd.
- Levitáció szabályozása: Meghatározott elrendezés esetén a kis grafitlemezek neodímium mágneseken lebeghetnek. A grafitlemez mozgása kontrollálható rávilágított fénnyel.
- Édes egyszínűsítő: Bocsátsunk át lineárisan polarizált fehér fényt egy cukoroldatoszlopon. Amikor az áthaladó fényt polarizátoron keresztül vizsgáljuk, színesnek tűnhet. Forgassuk el a polarizátort, és az áthaladó fény színe megváltozhat.
- Őszi érme: Egy folyadékkal teli tartály aljára hulló érme mozgása figyelemre méltóan hasonlíthat egy lehulló őszi levél esés közbeni hintázásához.
- Az éneklő vonalzó: Amikor egy vonalzót az egyik végén befognak és megütnek, az rezeg és jellegzetes hangot ad ki.
- Mágneses Newton-bölcső: Egy új típusú Newton-bölcsőt úgy készíthetünk el, hogy taszító, nem érintkező mágneseket használunk az ütköző golyók helyett. Az új bölcső hasonlóan viselkedhet, mint egy hagyományos, de más érdekes viselkedést is mutathat.
Természetesen az ajánlástól függetlenül bármelyik feladattal lehet nevezni, melyet kitűzött a nemzetközi szervezőbizottság.
Az Ifjú Fizikusok Regionális Tornája (IFRT)
Az ifjú fizikusok nemzetközi versenyének kistestvéreként idéntől megszervezésre kerül az Ifjú Fizikusok Regionális Tornája (IFRT). A verseny különlegessége, hogy kísérletközpontú csapatverseny, ahol az eredményeket nem csak bemutatni kell, hanem egy tudományos diszkusszióban megvitatni is a rivális csapatokkal.
Ez a verseny nem hagyományos problémamegoldó megközelítést alkalmaz, sokkal inkább a felfedeztető tanulás módszertanát követi. Sokkal jobban illeszkedik a 21. század elvárásaihoz, mint a feladatmegoldó versenyek, így nem feltétlenül „a fizika tehetségek” sikeresek. Fontosabb a kreativitás, a kísérleti kompetenciák és a kommunikáció. Az IFRT-re elsősorban 7-9. osztályos diákok jelentkezhetnek, lehetőséget adva a fiatalabb korosztálynak is, hogy belekóstoljon a tudományos kutatás és vita izgalmába.
Szervező egyetemek és támogatók
A nyitóünnepségen a résztvevőket Varga-Bajusz Veronika, a Kulturális és Innovációs Minisztérium államtitkára, Rubik Ernő Kossuth-díjas építész, formatervező, feltaláló, valamint Charaf Hassan, a Műegyetem rektora és Kacskovics Imre, az ELTE TTK dékánja köszöntötte a BME K épületének aulájában.
Charaf Hassan, a BME rektora hangsúlyozta, hogy a Műegyetem azért állt a kezdeményezés mellé, mert a fizikaoktatás hagyományosan az intézmény tevékenységének középpontjában áll. Emlékeztetett arra a friss hírre, miszerint a Műegyetem a QS európai rangsorában a régió 12. legjobb egyeteme és két mutatóban is a legjobb Magyarországon. Felhívta a figyelmet arra is, hogy a BME-n végzett négy Nobel-díjas közül ketten - Gábor Dénes és Krausz Ferenc - fizikusként nyerték el az elismerést. A rektor hozzátette, kivételes megtiszteltetés, hogy az ünnepségen megjelent Rubik Ernő, aki megalkotta az 50 éves Rubik-kockát - ő is a BME-n végzett, a kockája pedig világszerte a kreativitás szimbólumává vált.
A verseny az ELTE lágymányosi kampuszán zajlik majd, csakúgy, mint a július 12-i Science Talk, amely online is követhető lesz. Ezen a tudományos programon Kiss László Széchenyi-díjas fizikus, akadémikus és a tavaly Nobel-díjjal kitüntetett Krausz Ferenc is részt vesz, előbbi „Where is everybody? The Fermi paradox and the hunt for extraterrestrial life” címmel, utóbbi „SUB-ATOMIC MOTIONS: from capturing electrons to protecting human health” címmel tart előadást. Az eredményhirdetés július 16-án a Bosch Budapest Innovációs Kampuszon lesz.
„A fiatalok a jövő innovátorai. Nagy szükség van az ifjú tehetségekre, hiszen közülük kerülhetnek ki azok a tudósok és szakemberek, akik innovációikkal előre viszik a világot. A Boschnál hiszünk a fiatalokban, és számos programmal segítjük a középiskolás korosztályt is. Örömmel támogatjuk a nemzetközi fizikusversenyt, mely fontos állomás lehet a versenyzők szakmai fejlődésében” - jelentette ki Kemler András, a Bosch csoport létesítménygazdálkodásért felelős régiós vezetője.
tags: #ifju #fizikus #verseny #megyei #donto #feladatok
