Foto: Bent Christensen Forskning à la carte från korallrev till CSI-kriminalteknik
2
Beställ en föreläsning från vår digra meny 2014/15 Du som är lärare har en viktig roll i att inspirera eleverna till högre studier. I denna broschyr finner du ett smörgåsbord av gästföreläsningar som erbjuds av forskare och lärare vid teknisk-naturvetenskapliga fakulteten, Umeå universitet. Bläddra igenom och låt dig väl smaka. Vi erbjuder en rad nya föreläsningar, bland annat "Biologiska fakta och myter" och "Bakterier vänner och fiender". Med 39 olika föreläsningar vill vi ge dina elever en inblick i många spännande naturvetenskapliga och tekniska ämnen och hoppas samtidigt väcka en nyfikenhet på hur det kan vara att läsa på universitet. Målet är att steget mellan gymnasiestudier och högskolestudier en dag ska kännas naturligt att ta. Vår målgrupp är i första hand högstadie- och gymnasieklasser och föreläsningarna är kostnadsfria för skolorna. Vid längre resor för föreläsaren får skolan betala bilersättning. Andra intresserade grupper är naturligtvis också välkomna att höra av sig, föreläsningen kostar då cirka 2 000 kr/45 min. När du och dina elever har hittat något som intresserar er kontaktar du föreläsaren för att bestämma när och var föreläsningen ska äga rum. Telefonnummer och e-postadress hittar du under respektive rubrik. Vi kan inte garantera att just den föreläsare som du valt har tid, men i sådana fall finns många andra spännande föreläsningar att välja bland. Välkommen att boka en föreläsning! Innehåll: Biologi & geovetenskap 4 Fysik 9 Kemi 13 Matematik & datavetenskap 19 Design & arkitektur 22 Teknik & ingenjörsvetenskap 24 Molekylärbiologi 26 För lärare 29 Samverka med Teknat 30 Umevatoriet 32 Läs mer på www.teknat.umu.se/carte 3
Biologi & geovetenskap Tropiska regnskogar är de mest artrika ekosystemen på jorden, där alltifrån färggranna giftormar till apor och jättespindlar lever. Foto: Bent Christensen 4
Tropiska regnskogar: Världens artrikaste miljö Föreläsare: Bent Christensen, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 57 12, bent.christensen@emg.umu.se Tropiska regnskogar är de mest artrika ekosystemen vi har på jorden. Många av organismerna här är ofta väldigt märkligt formade, färggranna, giftiga, eller på annat sätt annorlunda än de djur och växter vi är vana att träffa på. Sambanden mellan djur och växter i regnskogar är ofta också mycket annorlunda än de samband vi hittar i våra skogar. Föreläsningen handlar om ekologin i tropiska regnskogar. Bent Christensen visar bilder på allt från orangutanger, giftiga ormar, stora spindlar, jättetusenfotingar, 90 meter höga träd och Sydostasiens högsta bergstoppar till olika konsekvenser av avverkningar och uppodling av tropiska områden. Bilderna är från ett antal besök till Borneo, som bitvis fortfarande har kvar orörda regnskogar. Bent genomför varje år en kurs med svenska studenter i tropisk ekologi på Borneo. Lämplig i olika varianter för gymnasiet samt hög-, mellan- och lågstadiet; längd cirka 50 min. Tropiska korallrev: Djur som har fotosyntes och andra invånare Föreläsare: Bent Christensen, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 57 12, bent.christensen@emg.umu.se Ett av de mest fascinerande ekosystemen vi hittar på jorden är tropiska korallrev. Vad som kan vara svårt att inse när man första gången ser de rika reven med alla deras invånare är att detta är ett system där organismer som finns här får slita hårt för att kunna överleva. Revet är uppbyggt av oändligt många, små kloner av koralldjur, som alla får största delen av sin näring från symbiotiska organismer som fotosyntetiserar åt koralldjuren. På korallrev hittar vi också alla möjliga märkliga anpassningar till den ibland hårda vardagen som möter djuren här. Vi har allt från anemonfiskarnas samliv med stickiga anemoner, blinda räkors samarbete med vaksamma fiskar, rovfiskar som lurar småfiskar att rovfisken är mat och sedan äter upp småfisken, till en fisk som lever i rumpan på sjögurkor. Bent visar bilder på alla dessa organismer och diskuterar hur ekologin på korallrev fungerar. Lämplig i olika varianter för gymnasiet samt hög-, mellan- och lågstadiet; längd cirka 50 min. 5
Symbios så mycket mer än mysig samexistens Föreläsare: Bent Christensen, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 57 12, bent.christensen@emg.umu.se Symbios är ett ord som oftast används fel i medierna och i allmänt språkbruk. Symbios betyder samliv och beskriver situationer där individer från två eller flera olika arter har en nära samexistens. Samexistensen kan vara positiv för individerna från båda arterna och kallas då för en mutualistisk symbios. Den kan vara positiv för individer från den ena arten och negativ för individer från den andra arten och kallas då parasitisk. Slutligen kan samexistensen vara positiv för individerna från den ena arten och neutral för individer från den andra arten och kallas då för kommensalistisk. I denna föreläsning visas exempel på de olika typerna av symbios. Samtidigt diskuteras de utvecklingsmässiga processer och begränsningar som skapat dessa symbioser. Slutligen diskuteras vilken vikt enskilda symbioser kan ha i olika typer av ekosystem. Föreläsningen bygger på bilder och exempel framför allt från regnskogar och korallrev, vilket är ekosystem som föreläsaren under de senaste 15 åren arbetat i. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 50 min. Biologiska fakta och myter Föreläsare: Bent Christensen, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 57 12, bent.christensen@emg.umu.se Många har säkert hört historien om råttan i pizzan eller gått på den och liknande myter. Vandringssägnerna frodas som aldrig förr i det snabba och ofta okritiska informationsflödet på nätet. Många vet heller inte att mycket av det vi betraktar som etablerad kunskap i vår vardag faktiskt tillhör myterna. Till exempel tror många att grävlingar kan attackera jägare och bita tills benet krasar och att det därför är en bra idé att ha kol i stövlarna på grävlingsjakten. Bent Christensen har blandat myter och korrekta fakta om djur och natur i en frågesport där eleverna utrustas med mentometrar. Klassens resultat bestäms av de svarsalternativ som flest elever väljer och klassen tävlar sedan mot andra klasser som medverkat. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 50 min. 6
Hållbart skogsbruk Föreläsare: Stig-Olof Holm, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 55 46, stig-olof.holm@emg.umu.se Denna föreläsning handlar om hur man genom olika skogsskötselåtgärder kan få till stånd ett antal olika mervärden. Det gäller i första hand minskade risker för utslagning av skoglig biologisk mångfald. Föreläsningen tar även upp möjligheterna att kombinera miljövård med ett ekonomiskt skogsbruk, hur risker för utsläpp av s.k. växthusgaser kan minskas, hur möjligheter till turism, friluftsliv, jakt och renskötsel samtidigt kan ökas. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 60 min. Hållbar utveckling vad menas med det? Föreläsare: Stig-Olof Holm, institutionen för ekologi, miljö och geovetenskap Tel. 090-786 55 46, stig-olof.holm@emg.umu.se Vi påverkar vår livsmiljö i ökande omfattning och ökar ständigt energi omsättningen och materialflödena från naturen genom vårt sätt att leva. 1973 1990 ökade människans globala energiomsättning i snitt med 2,7 procent per år, samtidigt som vi effektiviserade energianvändningen så att nettoökningen blev 0,7 procent per år under samma tidsperiod. Om vi ska lyckas uppnå en hållbar utveckling krävs att flertalet av energi och materialflödena planas ut, till exempel utsläpp av s.k. växthusgaser. För att det ska vara möjligt gäller det att vi lyckas anpassa vår konsumtion av varor och tjänster till graden av effektivisering av vårt nyttjande av naturen och dess resurser. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 40 min. 7
Genmodifierade växter varför så ifrågasatt Föreläsare: Stefan Jansson, institutionen för fysiologisk botanik Tel. 090-786 53 54, stefan.jansson@umu.se Evolutionen har lett till en mångfald av växtarter. De senaste 10 000 åren har dessutom människan genom växtförädling bidragit till nya växtsorter. I takt med att vi förstått mer om hur arvsmassan styr egenskaper har växtförädlingen utvecklats. I dag kan genteknik användas i växtförädlingen. En potatis som är genmodifierad för att tåla angrepp av svampsjukdom smakar likadant och kostar lika mycket som en traditionell potatissort. Nyttan med genmodifieringen märks inte för den som äter potatisen, däremot är det en fördel för bonden som slipper bespruta potatisen och miljön belastas med mindre bekämpningsmedel. Ändå är genmodifiering av växter ifrågasatt av många varför är det så? Med utgångspunkt i materialet Genetiskt modifierade växter naturvetenskap i samhällsdebatten på http://www.bioresurs.uu.se/gmo/index.html leder Stefan Jansson en diskussion i klassen om genmodifierade växter. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 40 min. 8
NYHET! Fysik 9 Lilla magellanska molnet, här observerat med Hubbleteleskopet, är en dvärggalax omkring 200 000 ljusår ifrån oss. Foto: NASA
Fysikkul från vår vardag Föreläsare: Patrik Norqvist, institutionen för fysik Tel. 090-786 50 31, patrik.norqvist@space.umu.se I vår vardag omges vi av till synes oförklarliga mysterier som vi bara tvingas acceptera. Många av dessa fenomen kan man dock förklara med enkla fysikresonemang. I samma anda som Sant och sånt, och Hjärnkontoret hoppas vi ge er svar på några av de saker ni, era barn eller era elever funderar över. Lämplig för gymnasiet (alla program), längd cirka 30-60 min. Big Bang ett universum skapas Föreläsare: Patrik Norqvist institutionen för fysik Tel. 090-786 50 31, patrik.norqvist@space.umu.se Patrik Norqvist förklarar hur det ofantligt stora observerbara universum ser ut. Vidare beskrivs Big Bang samt hur man ur mycket enkla observationer kan räkna ut universums ålder. Slutligen beräknar vi vad som kommer att hända med universum i framtiden. Lämplig för gymnasiet (natur, åk 2-3), längd cirka 60-70 min. En inblick i ett svart hål med relativistiska mopeder och ljusbangar Föreläsare: Patrik Norqvist institutionen för fysik Tel. 090-786 50 31, patrik.norqvist@space.umu.se Hur skulle vår värld se ut om ljuset bara rörde sig med 15 km/h? Vilka mystiska saker skulle då hända? Vad är ett svart hål? Hur skulle det vara att falla in i ett svart hål? Hur ser det ut runt omkring och i ett svart hål? Lämplig för gymnasiet (natur, åk 2-3), längd cirka 50-60 min. 10
Fysikleksaker och supraledare Föreläsare: Patrik Norqvist och Krister Wiklund, institutionen för fysik Tel. 090-786 50 31 och 090-786 50 45, patrik.norqvist@space.umu.se, krister.wiklund@physics. umu.se Många fascinerade leksaker som beter sig på ett oväntat sätt är byggda för att visa på olika fysiklagar. Efter en kortare genomgång av hur fysikleksakerna fungerar ges möjlighet för eleverna att själva leka och utforska fysikleksakerna. Vi har bland annat olika svävande föremål, en magnetkanon, en rökringsmaskin, optiska synvillor, olika snurror och en platta där man får snurra själv med hjälp av ett cykelhjul. Vidare visar vi på hur en supraledare kan sväva i luften och förklarar vad flytande kväve är. Vi visar vad man kan göra med flytande kväve, och vad som händer då man kyler ner olika saker till extremt kalla temperaturer. (OBS! Föreläsningen ges endast i universitetets lokaler.) Lämplig främst för högstadiet (eventuellt mogna mellanstadieklasser), längd cirka 40 min. Roterande rumtider i allmän relativitetsteori Föreläsare: Michael Bradley, institutionen för fysik Tel. 090-786 77 17, michael.bradley@physics.umu.se I Newtons gravitationsteori är fältet utanför en roterande himlakropp oberoende av om den roterar eller ej (bortsett från den effekt som fås av att kroppen tillplattas p.g.a. rotationen). Enligt allmän relativitetsteori fås dock en helt ny effekt runt roterande kroppar: rumtiden dras som med i rotationen, så kallad frame-dragging. Denna effekt har nyligen kunnat mätas i gravitationsfältet runt jorden med experimentet Gravity Probe B. I föredraget diskuteras också lite om roterande svarta hål och under vilka förutsättningar tidsresor skulle kunna vara möjliga i roterande rumtider. Lämplig för gymnasiet sista år. Längd cirka 50 min. 11
Livets informationsrevolutioner före Facebook Föreläsare: Martin Rosvall, institutionen för fysik Tel. 070-239 19 73, martin.rosvall@physics.umu.se Från första livet på jorden till dagens Facebookmänniskor har komplexiteten ökat enormt. Hur har den här komplexiteten uppkommit? I mitt föredrag ska jag berätta om en ny idé som bygger på att det naturliga urvalet har genererat ett antal stora övergångar i evolutionen, som alla involverat förändringar av hur levande system lagrar, behandlar och utbyter information. Informationsrevolutionen började redan för fyra miljarder år sedan! Lämplig för högstadiet och gymnasiet. Längd cirka 50 min. Vetenskapens landskap visualiserat Föreläsare: Martin Rosvall, institutionen för fysik Tel. 070-239 19 73, martin.rosvall@physics.umu.se Vetenskapen är en dynamisk och massivt parallell mänsklig upptäcktsfärd för att förklara och förutspå den naturliga världen. Inom vetenskapen byggs nya idéer på gamla idéer. Citeringsstrukturen mellan miljontals vetenskapliga artiklar gör det möjligt att följa detta flöde av idéer och med informationsteoretiska metoder kan vi identifiera forskningsfält och hur de förändras över tiden. I mitt föredrag kommer jag att förklara matematiken bakom informationskartorna med dynamiska visualiseringar och avslöja hur vetenskapens landskap ser ut. Lämplig för högstadiet och gymnasiet. Längd cirka 50 min. Universums mörka sida Föreläsare: Michael Bradley, institutionen för fysik Tel. 090-786 77 17, michael.bradley@physics.umu.se Denna föreläsning ger en översikt över den så kallade Big Bang-modellen för universums utveckling. Senare års observationer som verkar visa att universum inte bara expanderar, utan till och med accelererar tas upp. I samband med detta behandlas begrepp som kosmologisk konstant och mörk energi. Slutligen nämns lite om den kosmiska bakgrundstrålningen och hur slutsatser om bl.a. universums geometri kan dras från observationer av dess temperaturvariationer. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 60 min. 12
Kemi Kärlek mellan molekyler, framtida läkemedel mot bakterier och genteknik. Kemiämnet rymmer många spännande aspekter. Foto: freeimages.com 13
Vad gör läkemedel ute i naturen? Föreläsare: Jerker Fick, kemiska institutionen Tel. 090-786 93 24, jerker.fick@chem.umu.se Forskare har de senaste åren visat att människors läkemedelsanvändning leder till att läkemedelsrester kommer ut i naturen. Man har också visat att detta har problem. I denna föreläsning beskrivs dels hur en medicin man stoppar i munnen kan hamna i Umeälven och dels vad den kan ställa till med där. Visste du till exempel att det inte är bra för gamar att ge boskap för mycket smärtlindrande läkemedel eller att p-pillerrester fortsätter att ha effekt även ute i sjöar och vattendrag? Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 40 min. Nya sätt att avväpna sjukdomsframkallande bakterier Föreläsare: Fredrik Almqvist, kemiska institutionen Tel. 090-786 69 25, fredrik.almqvist@chem.umu.se Jakten på bra läkemedel och ny kunskap om svåra sjukdomar pågår ständigt runt om i världen, både på universitet och inom läkemedelsindustrin. Forskare vid Umeå universitet försöker hitta nya sätt att oskadliggöra sjukdomsframkallande bakterier. Bland annat letar de i Norska havets djup efter nya antibiotika i organismer som lever under mycket extrema förhållanden. Extrakt från bakterier, svampar och alger studeras i jakt på molekyler med kraft att förhindra andra mikroorganismers förmåga att orsaka infektioner. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 40 min. Vad ska vi med gentekniken till? Föreläsare: Lars Backman, kemiska institutionen. Tel. 090-786 58 47, lars.backman@chem.umu.se Utvecklingen inom genteknik sker med rasande fart vilket leder till nya möjligheter och nya frågeställningar. Det som var fantasier i går är fullt möjligt i dag. Nu kan vi klona djur, som till exempel fåret Dolly. Nästa steg blir kanske att klona människor. Men vad är egentligen genteknik? Vad kan den användas till? Vad använder vi den till i biokemisk forskning? Lämplig för gymnasiet (med baskunskap i biokemi), längd cirka 40-60 min. 14
Kärleken mellan molekyler gör oss friskare Föreläsare: Anna Linusson-Jonsson, kemiska institutionen Tel. 090-786 68 90, anna.linusson@chem.umu.se Interaktioner mellan en liten molekyl och en större molekyl, till exempel ett protein, är vital för i stort sett alla biologiska system. Hos oss är detta väldigt viktigt för hur läkemedel fungerar i våra kroppar. Associationen mellan ett läkemedel och ett specifikt målprotein sker i stor utsträckning med hjälp av drivkrafter som attraktiva polära interaktioner och lipofila kontaktytor. Det kan liknas vid dragningskraften mellan två förälskade människor; attraktionskraften är så stor att man blir mer lycklig av att vara nära varandra än att vara ensam. Genom att förstå kärleken mellan små molekyler och proteiner i vår kropp kan vi dels förstå hur läkemedel påverkar ett sjukdomsförlopp och dels använda kunskapen till att forska fram nya läkemedel. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 50 min. Jakten på antibiotika i arktiska djup Föreläsare: Mikael Elofsson, kemiska institutionen Tel. 090-786 93 28, mikael.elofsson@chem.umu.se Många bakterier har i dag utvecklat resistens mot många och i värsta fall alla antibiotika som används i dag. Detta är ett ett av vår tids största hälsoproblem. En viktig strategi för att bromsa och vända denna utveckling är att identifiera nya typer av antibotika. I ett samarbete mellan Umeå universitet och Universitetet i Tromsö (Norge) letar vi efter nya antibiotika djupt nere i Norska ishavet. Haven på norra halvklotet präglas av extrema förhållanden när det gäller ljus, vattentemperatur och saltförhållanden. De bakterier, svampar och alger som lever i denna miljö har utvecklat strategier för att klara sig i denna miljö till exempel genom att producera antibiotika som gör att de framgångsrikt kan konkurrera med andra mikroorganismer. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 40-45 min. 15
Läkemedelsrester i vattnet gör fiskar glupska Föreläsare: Jerker Fick, kemiska institutionen Tel. 090-786 93 24, jerker.fick@chem.umu.se Läkemedel är ofta stabila kemiska substanser, gjorda för att verka snabbt och sedan lämna kroppen och därför fångas de heller inte upp av reningsverken. Ångestdämpande läkemedel som via avloppsvattnet läcker ut i vattendragen skapar orädda, asociala fiskar som äter glupskt. Dessa beteendeförändringar hos fisken kan allvarligt rubba den ekologiska balansen. Till exempel kan mängden djurplankton minska, vilket ökar algtillväxten och kan orsaka algblomning som i sin tur påverkar både fiskar och andra arter negativt, visar forskning vid Umeå universitet. Jerker Fick berättar om forskningsprojektet vars resultat gett eko i massmedierna världen över. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 40 min. Proteinveckning ett spel på liv och död Föreläsare: Pernilla Wittung-Stafshede, kemiska institutionen Tel. 090-786 53 47, pernilla.wittung@chem.umu.se Proteiner behövs för att utföra allt kemiskt och mekaniskt arbete i kroppen. Proteiner är långa kedjor av aminosyror som kopplas ihop i en viss ordning utifrån vår genetiska kod. För att aktiveras måste varje proteinkedja veckas ihop till en specifik kompakt struktur, ungefär som ett hoprullat garnnystan. Jag och mina studenter försöker förstå vad som styr hur proteiner veckas. Vi gör detta genom att studera en mängd strategiska proteiner med hjälp av experimentella metoder i labbet. Det är viktigt att vi lär oss mer om proteinveckning eftersom flera sjukdomar beror på felveckning (trassel i garnnystanet) eller hopklumpning (olika trådar i samma nystan) av proteinkedjor. Jag kommer att berätta om hur vi gör för att utforska hur proteiner veckar sig och varför de veckar sig fel ibland. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 40 min. 16
När aska går upp i rök Föreläsare: Christoffer Boman, tillämpad fysik och elektronik Tel. 090-786 67 56, christoffer.boman@tfe.umu.se Bioenergi är en viktig förnyelsebar energikälla i omställningen till ett hållbart och koldioxidneutralt energisystem. Potentialen är stor, men det finns ett antal problem att lösa. I förbränningsprocesserna bildas till exempel små partiklar (aerosoler, 10-1 000 nanometer) som orsakar både tekniska problem i pannor samt hälsoproblem och klimatpåverkan då de släpps ut i atmosfären. Forskningen i Umeå är inriktad på studera hur dessa små förbränningspartiklar bildas och vilka egenskaper de har. I röken från en vedpanna finns det upp mot 100 miljoner partiklar per kubikcentimeter, men det kan bildas olika partiklar med olika kemiska och fysikaliska egenskaper. Forskningen är tvärvetenskaplig och fokuserar på askkemiska aspekter, tekniska problem och kopplingen mellan partiklarnas kemiska egenskaper och hälsopåverkan. Man skulle kunna sammanfatta det hela med att säga att små partiklar ger stora problem. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 45 min. Bakterier vänner och fiender! Föreläsare: Mikael Elofsson, kemiska institutionen Tel. 090-786 93 28, mikael.elofsson@chem.umu.se Vi människor är helt beroende av bakterier som bor i vår kropp. Faktiskt har vi tio gånger fler bakterier i kroppen än vad vi har mänskliga celler! Många bakterier som normalt inte finns i vår kropp orsakar dock många olika sjukdomar som leder till stort lidande och många dödsfall i alla länder. Situtationen förvärras av många bakterier blivit tåligare genom att utveckla resistens mot antibiotika. Föredraget handlar om nya strategier för att avväpna och bekämpa sjukdomsalstrande bakterier, till exempel Salmonella, Chlamydia och Yersinia. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 45 min. 17
Vad kan man lära sig av att mäta knark i avloppsvatten? Föreläsare: Jerker Fick, kemiska institutionen Tel. 090-786 93 24, jerker.fick@chem.umu.se En ny metod att uppskatta hur mycket narkotika som används i en region är att mäta halterna av narkotika i inkommande avloppsvatten. Utifrån dessa halter kan man räkna ut hur mycket knark som användes dagen innan om man vet hur många som bor i området och hur mycket vatten de använde. Detta tillvägagångssätt kallas avloppsepidemiologi och har stor potential. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 40 min. 18
Matematik & datavetenskap NYHET! Vem behöver matematik när man har datorer? Foto: freeimages.com 19
NYHET! Roten till det onda är... Varför finns det "roten ur" på alla miniräknare? Föreläsare: Lars-Daniel Öhman, institutionen för matematik och matematisk statistik Tel. 090-786 59 36, lars-daniel.ohman@math.umu.se "Roten ur" är en vanlig knapp även på små solcellsdrivna miniräknare. Varför just roten ur, och inte någon annan matematisk operation? Vi tittar på hur miniräknaren räknar, hur marknadsförare tänker och vad som är riktig matematik. Lämplig för gymnasiet och lärare, längd cirka 60 min (kan anpassas). Vem behöver matematik när man har datorer? Föreläsare: Lars-Daniel Öhman, institutionen för matematik och matematisk statistik Tel. 090-786 59 36, lars-daniel.ohman@math.umu.se Beräkningsmaskiners kapacitet har ökat exponentiellt under det senaste halvseklet, och datorer spelar en allt större roll i tillämpad matematik. Betyder detta att matematikens teoretiska utveckling har hamnat i skuggan? Behöver man verkligen exakta lösningar och teoretiska resultat, när man exempelvis genom simulering eller numeriska metoder kan uppnå lösningar till sina praktiska problem med önskad precision? Lämplig för gymnasiet och lärare, kan anpassas för högstadieklasser, längd cirka 60 min (kan anpassas). Matematik bland bollar och käglor Föreläsare: Åke Brännström, institutionen för matematik och matematisk statistik Tel. 090-786 78 62, ake.brannstrom@math.umu.se Jonglering är en konstform som roat och underhållit människor under minst 4 000 år. De senaste 100 åren har jonglering roat även många matematiker som skapat en fruktbar teori med vars hjälp nya vackra sätt att jonglera upptäckts. Förutom underhållande matematik ingår en hel del jonglering i föredraget! Lämplig för gymnasiet, längd ca. 15-40 min. 20
Hemliga koder och krypton Föreläsare: Åke Brännström, institutionen för matematik och matematisk statistik Tel. 090-786 78 62, ake.brannstrom@math.umu.se I mer än tvåtusen år har hemliga koder och krypton använts för att skydda viktig kommunikation. Lika länge har det funnits människor som arbetat med att knäcka koderna. I dag används kryptering och när-besläktade metoder både för att starta bilar och för att handla på internet. I föreläsningen ges såväl en historisk översikt som en beskrivning av några moderna tilllämpningar. Lämplig för gymnasiet, längd ca. 15-40 min. Har egoister skäl att samarbeta? Föreläsare: Åke Brännström, institutionen för matematik och matematisk statistik Tel. 090-786 78 62, ake.brannstrom@math.umu.se Samarbete återfinns överallt i naturen, från celler som samarbetar för att möjliggöra multicellulära organismer till vargar som jagar i flock och hos sociala insekter som bin och myror. Samarbete är även en hörnsten i mänskliga samhällen och interaktioner. I detta föredrag beskriver Åke hur samarbete kan studeras matematiskt och ger en överblick av några mekanismer som kan underlätta uppkomsten av samarbete. Lämplig för gymnasiet, längd cirka 15-40 min. 21
Design & arkitektur Allt fler produkter på marknaden, men vad är bra design? Foto: Mikael Lundgren 22
Den framtida staden ur ett historiskt perspektiv Föreläsare: Katrin Sten, Arkitekthögskolan Tel. 090-786 59 76, katrin.sten@arch.umu.se Varför ser våra städer ut som de gör och hur kommer de att se ut i framtiden? Med utgångspunkt i Umeås utveckling tecknas en bild av städers planering och gestaltning i ett historiskt perspektiv och i samtiden. Vilka utmaningar finns för den framtida staden? Lämplig för gymnasiet, längd minst cirka 40 60 min. Design under ytan Föreläsare: Catharina Henje, Designhögskolan Tel. 090-786 74 60, catharina.henje@dh.umu.se Föreläsare: Linda Bogren, Designhögskolan Tel. 090-786 68 79, linda.bogren@dh.umu.se I dagens samhälle produceras och konsumeras mer saker än någonsin och som konsument ställs man återkommande inför det svåra valet att försöka välja det som man tror är bäst, eller kanske mest prisvärt. När en produkt ska tas fram är det många aspekter under processens gång som ska tas hänsyn till för att en produkt ska bli så bra som möjligt när den släpps på marknaden. Men vad är då bra design för något och hur jobbar en industridesigner för att ta fram produkter som är bra och som passar för människor med olika behov och med olika tycke och smak? Vid fortbildningstillfället som hålls på Designhögskolan ges en inblick i designprocessen och hur en industridesigner jobbar för att skapa bra produkter, och deltagarna får själva prova och utvärdera ett föremål. Lämplig för gymnasiet, längd enligt överenskommelse med föreläsarna. 23
Teknik & ingenjörsvetenskap Vindkraft hållbar energi som klarar en katastrof? Foto: freeeimages.com 24
Katastrof eller hållbar utveckling en teknikfråga? Föreläsare: Håkan Gulliksson, institutionen för tillämpad fysik och elektronik Tel. 090-786 67 19, hakan.gulliksson@tfe.umu.se Föreläsare: Ulf Holmgren, institutionen för tillämpad fysik och elektronik Tel. 090-786 77 65, ulf.holmgren@tfe.umu.se Mänskligheten står inför ett antal problem som vart och ett är ett hot och som tillsammans kan innebära en katastrof. Vi har till exempel klimathot, oljebrist, matbrist, vattenbrist, övergödning, och utfiskning att oroa oss för. Denna föreläsning ger först exempel på några samhällen där det gått bra och några där det gått riktigt illa. Vi fokuserar sedan på den globala situationen och fokuserar på två av problemen, exempelvis mat och energi. Efter att ha presenterat problemen visar vi på hur teknik kan hjälpa oss hantera dem, men även på teknikens begränsningar. Lämplig för högstadiet och gymnasiet, längd cirka 45 min. Vad är kärnkraft? Föreläsare: Mohsen Soleimani-Mohseni institutionen för tillämpad fysik och elektronik Tel. 090-786 68 05, mohsen.soleimani-mohseni@tfe.umu.se Det finns många myter om kärnkraft och mycket diskussioner om kärnkraftens existens vara eller icke vara men vad är egentligen kärnkraft? Föreläsningen ger grundläggande kunskaper om reaktorfysik, olika typer av reaktorer, säkerhetsteknik, drift av ett kärnkraftverk, strålningsfysik, radioaktivt avfall, kärnkraftsolyckor samt historik och framtida reaktorer. Det finns alltid många frågor kring kärnkraft och föreläsningen ska försöka svara på många av dessa frågor. Föreläsningen är lämplig för gymnasiet, längd 50-60 min. 25
Molekylärbiologi I tv-serien CSI löser detektiverna mordgåtor med hjälp av biologiska bevis. Hur fungerar det i verkligheten? Foto: Stockvault 26
Syntetisk biologi ingenjörsskap med livets byggstenar Föreläsare: Tony Karlsborn, institutionen för molekylärbiologi Tel. 090-785 67 67, tony.karlsborn@molbiol.umu.se Syntetisk biologi är ett samlingsbegrepp för forskning som baserar sig på att skapa och manipulera befintliga biologiska system för den egna nyttan. Syntetisk biologi har potential att lösa problem inom allt från industriell tillverkning till klimathot. Att modifiera befintliga organismer eller skapa konstgjort liv väcker dock andra problem, däribland etiska. Är det okej att skapa konstgjorda organismer? Finns det fall där det kan anses acceptabelt att använda konstgjorda organismer? Lämplig för gymnasiet, längd minst cirka 40 60 min. CSI hur fungerar det? Föreläsare: Tony Karlsborn, institutionen för molekylärbiologi Tel. 090-785 67 67, tony.karlsborn@molbiol.umu.se Föreläsare: Lisa Wirebrand, institutionen för molekylärbiologi Tel. 090-785 28 74, lisa.wirebrand@molbiol.umu.se I tv-serien CSI löser kriminalteknikerna mordgåtor med hjälp av bland annat biologiska bevis. Hur fungerar det i verkligheten? Vilka till synes osynliga spår lämnar vi efter oss och hur används dessa för att identifiera en misstänkt eller ett offer? Lämplig för gymnasiet, längd cirka 40-60 min. Labb à la carte: CSI - hur fungerar det? eller Molekylärbiologi" Labb à la carte erbjuds som en fristående laboration (inklusive en kort föreläsning) eller i kombination med en längre föreläsning (eventuellt uppdelat på två tillfällen). Välj tema CSI - hur fungerar det? eller Molekylärbiologi som kan innefatta till exempel bakterier eller celler. Laborationen anpassas efter årskurs och tidstillgång, och utformas efter förfrågan. Lämplig för gymnasiet, längd minst 60 min. Kontaktpersoner: se ovan. 27
I huvudet på en bakterie Föreläsare: Lisa Wirebrand, institutionen för molekylärbiologi Tel. 090-785 28 74, lisa.wirebrand@molbiol.umu.se Bakterier är makalösa överlevare som kan trivas under många extrema förutsättningar. Exempel på dessa är i näringsfattiga miljöer, i närhet av giftiga ämnen och inuti andra organismer. För att kunna trivas har de utvecklat komplexa strategier för att sammarbeta med varandra och anpassa sig allt eftersom deras närmiljö förändras. I denna föreläsning presenteras några av de utmaningar bakterier möter och de sinnrika lösningar som utvecklats för att klara av dessa. Lämplig för gymnasiet, längd 45 min. 28
För lärare Motivation och Lärande Föreläsare: Mikael Winberg, institutionen för naturvetenskapernas och matematikens didaktik Tel. 090-786 69 73 mikael.winberg@matnv.umu.se Är det viktigt att våra elever är motiverade? Frågan kan tyckas ha ett självklart svar men vad är egentligen motivation, finns det olika sorter, hur påverkar de i sådana fall våra elevers lärande och beteende i klassrummet - och kan vi lärare påverka elevernas motivation? Mikael Winberg presenterar sin egen och andras forskning inom området motivation och ser fram emot en diskussion om hur denna kan tillämpas inom skolan. Lämplig för lärare, längd cirka 40-180 min. 29
Teknisk-naturvetenskaplig fakultet Under 1960-talet lades grunden till den nuvarande teknisk-naturvetenskapliga fakulteten. I dag studerar cirka 3 300 blivande civilingenjörer, högskoleingenjörer, naturvetare och designers på någon av våra ut bildningar. Fakulteten består av elva institutioner och det finns tre högskolor: Designhögskolan, Tekniska högskolan och Arkitekthögskolan. Forskningen vid teknisk-naturvetenskaplig fakultet har expanderat kraftigt och är i dag etablerad och framgångsrik inom många områden, till exempel bioteknik, miljövetenskap, kemi, datavetenskap och fysik. Läs mer på www.teknat.umu.se Samverka med oss! Förutom Forskning à la carte finns det andra sätt att komma i kontakt med oss. Vi har samlat den informationen på teknisk-naturvetenskaplig fakultets hemsida. Där kan du bland annat läsa om tävlingen Teknikåttan, andra populärvetenskapliga evenemang och våra årliga fortbildningsdagar för lärare. Teknikåttan är en nationell tävling i teknik och naturvetenskap för elever i årskurs 8. Det är i dag elva universitet och högskolor som tillsammans arrangerar tävlingen. Syftet är att få fler ungdomar att bli intresserade av teknik och natur vetenskap. Teknikåttan ska också inspirera lärare till nya undervisningsmetoder. 8D Minervaskolan segrade i Teknikåttans regionfinal vid Umeå universitet 2014. Tävlingen engagerar drygt 30 000 elever i årskurs 8 i hela landet. Foto: Anna-Lena Lindskog 30
Fysikern Patrik Norqvist och de andra forskarna i Levande frågelådans expertpanel får kluriga frågor om allt från rymden till kärlekens kemi. Foto: Anna-Lena Lindskog Levande frågelådan är ett evenemang för sjätteklassare. En panel av forskare inom biologi, kemi, fysik och flera andra naturvetenskapliga ämnen svarar på barnens frågor om allt mellan himmel och jord. Eleverna skickar in sina frågor i förväg, forskarna grunnar på svaren och i maj bjuds elever och lärare in till vetenskapsshow i Aula Nordica. Drygt 800 elever och deras lärare brukar fylla aulan och stämningen är alltid på topp! Fortbildningsdagar för lärare och studie- och yrkesvägledare arrangeras varje höst av teknisk-naturvetenskaplig fakultet och Sveriges lantbruks-universitet i Umeå, SLU. Syftet är att förbättra kontakten mellan universitetet och gymnasie- och högstadieskolorna. Fortbildningen ska dessutom bidra till att förbättra kvaliteten på undervisningen i naturvetenskap och teknik. Konferensen arrangeras i år för 18:e året i rad! Läs mer på www.teknat.umu.se/samverkan/for_skolor 31
Vill du ta en närmare titt på vårt fascinerande universum? Umeå Science Centre heter Umevatoriet och finns på Umestans företagspark i hus 56. På Umevatoriet riktar vi vårt 35 cm stora teleskop mot månen, stjärnor, planeter, galaxer och nebulosor. Vi har dessutom en avdelning där du själv kan experimentera och uppleva. För skolor finns olika teman som kan anpassas efter ålder. Vårt Astromatiktema handlar om astronomi och matematik. Med hjälp av planetariet kan vi ta besökare med på resor ut i vårt solsystem och universum. Matematikutställningen heter Bagdad, här möter man matematiker från svunna tider och det finns över 100 olika spel och pyssel som handlar om matematik. Vi har även ett kemitema, förskolebarn och upp till årskurs 2 får möta kemidraken Berta, och de äldre barnen får hjälpa till att lösa ett brott med hjälp av kemi. Vi utgår från dina frågor och diskuterar nästan vad som helst som har med naturvetenskap, teknik, astronomi och rymden att göra. Vi berättar gärna om spännande saker som finns på stjärnhimlen, jakten på utomjordiskt liv, rymdfärder till andra planeter eller om forskarnas senaste upptäckter. Speciella arrangemang eller temakvällar annonseras på vår hemsida: www.umevatoriet.se Öppet hus på tisdagskvällar Umevatoriet håller öppet för alla intresserade på tisdagskvällar, kl. 18.00 22.00. Priser Barn under 18 år 50 kr. Vuxna: 100 kr. Varje barn kan ta med sig en vuxen gratis! Övriga visningar Skolor, föreningar, företag eller andra grupper kan boka visningar vid Umevatoriet. Bokningsbara tider är: måndagar 9-12, tisdag, onsdag, torsdag 9-16 och fredag 9-12. Skicka ett mejl eller ring! Kontakt E-post: info@umevatoriet.se Telefon: 090-71 80 20 www.umevatoriet.se 32
33 Foto: NASA
Biologi & geovetenskap Fysik Kemi Matematik och data Molekylärbiologi Teknik & Ingenjörsvetenskap Design & arkitektur För lärare Umevatoriet Läs mer på www.teknat.umu.se/carte Foto: Anna-Lena Lindskog Teknisk-naturvetenskaplig fakultet 901 87 Umeå Telefon 090-786 50 00