Nauki przyrodnicze
Symulacje komputerowe w fizyce
Maciej Matyka
Książka prezentuje algorytmy umożliwiające komputerowe symulowanie rozmaitych procesów fizycznych. Po przedstawieniu metody różnicowej rozwiązywania zwyczajnych równań różniczkowych, Autor pokazuje, w jaki sposób zastosować ją przy rozwiązywaniu konkretnych problemów fizycznych. Opisano między innymi: Symulowanie zjawisk mechaniki klasycznej w oparciu o prawa dynamiki Newtona Rozwiązanie numeryczne równania falowego Symulacje dynamiki cieczy nieściśliwej Rozwiązanie numeryczne równania Schrödingera "Symulacje komputerowe w fizyce" to książka, którą powinni zainteresować się nie tylko fizycy: niektóre przedstawione tu algorytmy znajdują zastosowanie w aplikacjach CAD/CAM, a nawet przy tworzeniu gier komputerowych.
Symulacje komputerowe w fizyce. Wydanie II
Maciej Matyka
Symulacje komputerowe - od podstaw! Poznaj metody numeryczne Naucz się stosować je w praktyce Odkryj świat symulacji komputerowych Ostatnie kilkadziesiąt lat to okres burzliwego rozwoju technologii informatycznych i ciągłego zwiększania możliwości komputerów dostępnych dla coraz to szerszych rzesz użytkowników. Z zaawansowanych narzędzi graficznych i symulacyjnych mogą obecnie korzystać już nie tylko profesjonaliści zatrudnieni w dużych korporacjach dysponujących ogromnymi zasobami finansowymi, lecz również pasjonaci, programiści i graficy pracujący dla niewielkich firm, które tworzą animacje komputerowe na użytek przemysłu czy branży rozrywkowej. Realistyczne, uniwersalne i interaktywne efekty można tu uzyskać tylko w jeden sposób: wykorzystując fizyczne metody symulacji ruchu, do tego zaś niezbędna jest odpowiednia wiedza. Drugie wydanie książki Symulacje komputerowe w fizyce wprowadzi Cię w podstawy metod numerycznych oraz przedstawi ich zastosowanie w praktyce. Dowiesz się, jak przeprowadzać symulacje prostych i bardziej złożonych zjawisk fizycznych, rozwiązywać równanie falowe oraz symulować zachowanie cieczy nieściśliwych i gazów, a nawet wkroczysz w tajemniczy świat fizyki kwantowej. Symulacja flagi trzepoczącej na wietrze, miękkiej piłki odbijającej się od powierzchni czy oporu, który powietrze stawia jadącemu samochodowi? Przekonasz się, że to nic trudnego! Książka jest przeznaczona zarówno dla studentów, jak i uczniów starszych klas szkół średnich, dla których może stanowić wstęp do praktycznego programowania symulacji i modelowania fizycznego w animacji komputerowej. Pozycja szczególnie zainteresuje studentów oraz kadrę dydaktyczną kierunków ścisłych, na przykład wykładowców modelowania komputerowego czy fizyki komputerowej, dla których może być punktem wyjścia do dalszego zgłębiania przedstawionych modeli. Do książki dołączony jest zbiór napisanych w językach C++, OpenGL oraz HTML5 programów, które ilustrują sposób przeprowadzania opisanych symulacji. Symulacje zjawisk mechaniki klasycznej Dynamika ciał miękkich w czasie rzeczywistym Rozwiązanie numeryczne równania falowego Symulacje dynamiki płynów (CFD) Rozwiązanie numeryczne równania SchrOdingera Poznaj metody numeryczne od podszewki!
Michał Romańczyk, Zbigniew Wilczek, Agnieszka Kompała-Bąba, Wojciech...
W pracy zaprezentowano wyniki badań fitosocjologicznych mających na celu określenie naturalności roślinności leśnej i zaroślowej Doliny Górnej Wisły w oparciu o zmodyfikowany system form i faz degeneracji. Ocenę synantropizacji zbiorowisk wykonano poprzez: określenie udziału ilościowego i jakościowego antropofitów (archeofity, kenofity oraz niezadomowione diafity) w fitocenozach tych zbiorowisk oraz przedstawienie zmian w ich strukturze przejawiających się różnymi formami degeneracji. Ponadto analizie poddano grupę gatunków starych lasów liściastych w celu oceny naturalności lasów oraz weryfikacji hipotezy o zajmowaniu przez nie dawnych, historycznych już lokalizacji. Zestawiono również wyniki dotyczące udziału antropofitów oraz gatunków starych lasów w wyróżnionych kategoriach krajobrazowych roślinności (kompleksy leśne, wyspy leśne, zakrzewienia). Roślinność leśna i zaroślowa, ze względu na długotrwałość i intensywność oddziaływań antropogenicznych (osadnictwo, przemysł, rolnictwo, gospodarka stawowa), w znacznej mierze odbiega od potencjalnej roślinności naturalnej. W przypadku najlepiej zachowanych kompleksów leśnych zaproponowano utworzenie nowych form ochrony przyrody. Stwarzają one możliwość ograniczenia bezpośredniej presji antropogenicznej i umożliwiają przebieg spontanicznych procesów regeneracyjnych. Praca adresowana jest do ekologów lasu, leśników oraz służb ochrony przyrody zajmujących się powoływaniem nowych form ochrony przyrody i monitoringiem przyrodniczym, a także architektów krajobrazu oraz urzędników odpowiedzialnych za ochronę przyrody i środowiska. Wersja elektroniczna nie zawiera płyty CD
Michał Romańczyk, Zbigniew Wilczek, Agnieszka Kompała-Bąba, Wojciech...
W pracy zaprezentowano wyniki badań fitosocjologicznych mających na celu określenie naturalności roślinności leśnej i zaroślowej Doliny Górnej Wisły w oparciu o zmodyfikowany system form i faz degeneracji. Ocenę synantropizacji zbiorowisk wykonano poprzez: określenie udziału ilościowego i jakościowego antropofitów (archeofity, kenofity oraz niezadomowione diafity) w fitocenozach tych zbiorowisk oraz przedstawienie zmian w ich strukturze przejawiających się różnymi formami degeneracji. Ponadto analizie poddano grupę gatunków starych lasów liściastych w celu oceny naturalności lasów oraz weryfikacji hipotezy o zajmowaniu przez nie dawnych, historycznych już lokalizacji. Zestawiono również wyniki dotyczące udziału antropofitów oraz gatunków starych lasów w wyróżnionych kategoriach krajobrazowych roślinności (kompleksy leśne, wyspy leśne, zakrzewienia). Roślinność leśna i zaroślowa, ze względu na długotrwałość i intensywność oddziaływań antropogenicznych (osadnictwo, przemysł, rolnictwo, gospodarka stawowa), w znacznej mierze odbiega od potencjalnej roślinności naturalnej. W przypadku najlepiej zachowanych kompleksów leśnych zaproponowano utworzenie nowych form ochrony przyrody. Stwarzają one możliwość ograniczenia bezpośredniej presji antropogenicznej i umożliwiają przebieg spontanicznych procesów regeneracyjnych. Praca adresowana jest do ekologów lasu, leśników oraz służb ochrony przyrody zajmujących się powoływaniem nowych form ochrony przyrody i monitoringiem przyrodniczym, a także architektów krajobrazu oraz urzędników odpowiedzialnych za ochronę przyrody i środowiska. Wersja elektroniczna nie zawiera płyty CD
Synteza organiczna w katalitycznych układach dwufazowych
Anna Kowalkowska, Michał Fedoryński
W opracowaniu przedstawiamy ogólnie dziś przyjęty mechanizm procesów zachodzących w katalitycznych układach dwufazowych oraz liczne przykłady zastosowań tych układów w syntezie organicznej. Pominęliśmy, z uwagi na ograniczoną objętość opracowania, zastosowanie katalizy międzyfazowej w chemii polimerów i związków metaloorganicznych, skrótowo potraktowaliśmy reakcje enancjoselektywne realizowane w warunkach PTC. Zamieszczone przepisy preparatywne, zaczerpnięte z literatury, zostały dobrane pod kątem ich znaczenia ogólnego (typ związku) lub konkretnego (możliwość bezpośredniego użycia do celów praktycznych), względnie zastosowania w dalszych etapach syntezy jako półproduktów do otrzymania potrzebnych związków. Wszystkie przepisy zostały sprawdzone przez autorów, w niektórych przypadkach poddano je pewnym modyfikacjom. Mamy nadzieję, że niniejsza pozycja okaże się przydatna dla doktorantów i studentów wydziałów chemicznych politechnik i uniwersytetów, studiujących chemię organiczną bądź stosujących reagenty organiczne w innych dziedzinach, pracowników naukowych wyższych uczelni oraz przemysłowych laboratoriów badawczych zajmujących się szeroko pojętą syntezą organiczną i wdrażaniem opracowanych w skali laboratoryjnej syntez do przemysłu.
Szczególna teoria względności i klasyczna teoria pola. Teoretyczne minimum
Art Friedman, Leonard Susskind
Dzięki kolejnym książkom serii "Teoretyczne minimum" piękno współczesnej fizyki stało się dostępne dla wszystkich, którym niestraszne są równania matematyczne. Najpierw ukazał się tom wyjaśniający mechanikę klasyczną, a potem książka poświęcona mechanice kwantowej. Teraz, w trzecim tomie serii, Leonard Susskind i Art Friedman zajęli się klasyczną teorią pola, stanowiącą podstawę newtonowskiej teorii grawitacji i teorii elektromagnetyzmu Maxwella, oraz szczególną teorią względności Einsteina, która jest bez wątpienia jednym z największych osiągnięć fizyki klasycznej. Wykorzystując najprostszy jak to możliwe opis matematyczny (ale nigdy uproszczony!), zrozumiałe diagramy i barwne postacie będące alter ego autorów, Susskind i Friedman zabierają nas w fascynującą podróż do wszechświata Einsteina. Seria "Teoretyczne minimum", łącząca ścisłe, matematyczne podejście z oryginalnym humorem, jest doskonałym przewodnikiem po świecie fizyki dla wszystkich, którzy chcą wyjść poza zakres materiału dostępny w tradycyjnych książkach popularnonaukowych, ale nie wiedzą, od czego zacząć. Teoria względności i teoria pola odgrywają kluczową rolę we współczesnej fizyce. W książce Susskinda i Friedmana te ważne obszary fizyki zostały wyjaśnione po mistrzowsku - z ogromną głębią, ale i z dowcipem. Prawdziwa fizyka wygląda właśnie tak, jak została tu pokazana. Sean Carroll, autor książki "Nowa perspektywa: pochodzenie życia, świadomości i wszechświata" Prawdziwe arcydzieło, które na pewno wytrzyma próbę czasu. Ogromnie żałuję, że takiej książki nie było, gdy ja kiedyś poznawałem fizykę klasyczną. "Szczególną teorię względności i klasyczną teorię pola" czyta się z prawdziwą przyjemnością. Stephon Alexander, kosmolog, Uniwersytet Browna, autor książki "Jazz i fizyka. Tajemniczy związek muzyki ze strukturą Wszechświata" Leonard Susskind jest profesorem fizyki na Uniwersytecie Stanforda i jednym z twórców teorii strun. Jest autorem wielu książek, między innymi "Mechaniki kwantowej" (napisanej wspólnie z Artem Friedmanem) i "Teoretycznego minimum" (które napisał razem z Georgem Hrabowskym). Art Friedman jest konsultantem, specjalistą od przetwarzania danych i współautorem "Mechaniki kwantowej". Od młodości interesuje się fizyką i stale pogłębia swoją wiedzę z tej dziedziny.
Śmieciowy DNA. Podróż przez ciemną materię genomu
Nessa Carey
Czy 98 procent naszego DNA naprawdę jest bez znaczenia? Jak sekwencje niekodujące wpływają na ekspresję genów, rozwój chorób i procesy ewolucyjne? Dlaczego odkrycia związane ze śmieciowym DNA prowadzą do redefinicji podstawowych pojęć genetyki? Przez dziesięciolecia po odkryciu struktury DNA uwaga biologów skupiała się wyłącznie na genach kodujących białka. Reszta genomu - aż 98 procent jego zawartości - była traktowana jako biologiczny artefakt, pozbawiony funkcji. Dopiero niedawne badania wykazały, że tzw. śmieciowy DNA odgrywa istotną rolę w kontroli ekspresji genów - od precyzyjnego dostrajania ich aktywności po wyłączanie całych chromosomów. Odkrycia te zmusiły naukowców do przedefiniowania pojęcia genu i zapoczątkowały ożywiony spór o to, czy ten genomowy "nonsens" nie jest kluczem do zrozumienia złożoności biologicznej człowieka. Nessa Carey, korzystając z doświadczenia, które zgromadziła przy okazji współpracy z czołowymi naukowcami w Europie i Ameryce Północnej, napisała klarowne i frapujące wprowadzenie do zagadnienia śmieciowego DNA oraz kluczowego udziału tego typu regionów genomu w tak różnych zjawiskach, jak choroby genetyczne, infekcje wirusowe, określanie płci u ssaków oraz ewolucja. Dopiero teraz zaczynamy odkrywać tajemnice śmieciowego DNA, a ta książka stanowi istotne źródło, dzięki któremu można zapoznać się z historią naznaczonego żarliwymi sporami obszaru badań. Nessa Carey - profesor wizytujący w Imperial College London. Ma doktorat z wirusologii, który uzyskała na Uniwersytecie Edynburskim. Przez ponad 10 lat pracowała w przemyśle biotechnologicznym i farmaceutycznym. Utrzymuje bliskie kontakty z czołowymi badaczami w Europie i Stanach Zjednoczonych, pracującymi w takich instytucjach, jak: Harvard Medical School, Uniwersytet Pensylwanii, Wistar Institute, MD Anderson Cancer Center oraz Uniwersytet Południowej Kalifornii. Jest autorką książki The Epigenetics Revolution: How Modern Biology Is Rewriting Our Understanding of Genetics, Disease, and Inheritance.
Świat, który nadchodzi. Jak wielka wędrówka przyrody wpływa na nasze życie
Benjamin von Brackel
Rozpoczęła się kolejna wielka wędrówka gatunków. Strefy klimatyczne zaczęły się przesuwać z równika w kierunku obu biegunów. Zwierzęta i rośliny wyruszają więc w drogę w poszukiwaniu lepszych warunków do życia. Nadchodzi całkiem nowy świat. A co będzie z nami? My, ludzie, mamy większe możliwości adaptacji niż pozostałe gatunki. Możemy wycofać się do klimatyzowanych domów, uprawiać rośliny odporne na wysokie temperatury i opracowywać zaawansowane systemy nawadniania szklarni. Potrafimy przemieszczać się na duże odległości w krótkim czasie. Wiemy też dokładnie, dokąd się udać, aby znaleźć chłodniejsze obszary na wyższych szerokościach geograficznych, gdzie będziemy mogli rozpocząć nowe życie. Benjamin von Brackel nie bez przyczyny zaczyna swoją opowieść od trzepotu skrzydeł niewielkiego górskiego motyla. Ten dźwięk odbija się zwielokrotnionym echem i wraca w postaci wielkich pytań o przyszłość naszego świata.
Świat, który nadchodzi. Jak wielka wędrówka przyrody wpływa na nasze życie
Benjamin von Brackel
Rozpoczęła się kolejna wielka wędrówka gatunków. Strefy klimatyczne zaczęły się przesuwać z równika w kierunku obu biegunów. Zwierzęta i rośliny wyruszają więc w drogę w poszukiwaniu lepszych warunków do życia. Nadchodzi całkiem nowy świat. A co będzie z nami? My, ludzie, mamy większe możliwości adaptacji niż pozostałe gatunki. Możemy wycofać się do klimatyzowanych domów, uprawiać rośliny odporne na wysokie temperatury i opracowywać zaawansowane systemy nawadniania szklarni. Potrafimy przemieszczać się na duże odległości w krótkim czasie. Wiemy też dokładnie, dokąd się udać, aby znaleźć chłodniejsze obszary na wyższych szerokościach geograficznych, gdzie będziemy mogli rozpocząć nowe życie. Benjamin von Brackel nie bez przyczyny zaczyna swoją opowieść od trzepotu skrzydeł niewielkiego górskiego motyla. Ten dźwięk odbija się zwielokrotnionym echem i wraca w postaci wielkich pytań o przyszłość naszego świata.
Świat, który nadchodzi. Jak wielka wędrówka przyrody wpływa na nasze życie
Benjamin von Brackel
Rozpoczęła się kolejna wielka wędrówka gatunków. Strefy klimatyczne zaczęły się przesuwać z równika w kierunku obu biegunów. Zwierzęta i rośliny wyruszają więc w drogę w poszukiwaniu lepszych warunków do życia. Nadchodzi całkiem nowy świat. A co będzie z nami? My, ludzie, mamy większe możliwości adaptacji niż pozostałe gatunki. Możemy wycofać się do klimatyzowanych domów, uprawiać rośliny odporne na wysokie temperatury i opracowywać zaawansowane systemy nawadniania szklarni. Potrafimy przemieszczać się na duże odległości w krótkim czasie. Wiemy też dokładnie, dokąd się udać, aby znaleźć chłodniejsze obszary na wyższych szerokościach geograficznych, gdzie będziemy mogli rozpocząć nowe życie. Benjamin von Brackel nie bez przyczyny zaczyna swoją opowieść od trzepotu skrzydeł niewielkiego górskiego motyla. Ten dźwięk odbija się zwielokrotnionym echem i wraca w postaci wielkich pytań o przyszłość naszego świata.
Świat poza fizyką. Powstanie i ewolucja życia
Stuart A. Kauffman
Wśród szacunkowych stu miliardów układów planetarnych w znanym wszechświecie ewoluujące życie z pewnością występuje w obfitości. Ta ewolucja jest w każdym przypadku procesem „stawania się”. Od czasów Newtona używamy fizyki, aby dokonywać oceny rzeczywistości. Lecz sama fizyka nie jest w stanie powiedzieć nam, skąd pochodzimy, jak się tu znaleźliśmy i dlaczego nasz świat wyewoluował od organizmów jednokomórkowych do niezwykle złożonej biosfery. Najnowsza książka Stuarta Kauffmana zawiera wyjaśnienia – wykraczające poza wnioski płynące z praw fizyki – przejścia od złożonego środowiska chemicznego do reprodukcji molekularnej, metabolizmu i wczesnych protokomórek oraz dalszej ewolucji w kierunku tego, co uznajemy za ż y c i e. To wspaniała niewielka książka dotycząca klasycznego pytania: „Czym jest życie?”. - P. K. Strother, „Choice” Niniejsza książka jest kulminacją całego życia poświęconego rozważaniu wzajemnych oddziaływań między fizyką i biologią oraz poszukiwaniu głębszego poziomu rzeczywistości. Kauffmann porusza szerokie spektrum tematów i przedstawia radykalną wizję transformacji od materii do życia i od życia do umysłu. To dzieło będzie inspiracją dla kolejnego pokolenia naukowców - Paul Davies
Świat poza fizyką. Powstanie i ewolucja życia
Stuart A. Kauffman
Wśród szacunkowych stu miliardów układów planetarnych w znanym wszechświecie ewoluujące życie z pewnością występuje w obfitości. Ta ewolucja jest w każdym przypadku procesem „stawania się”. Od czasów Newtona używamy fizyki, aby dokonywać oceny rzeczywistości. Lecz sama fizyka nie jest w stanie powiedzieć nam, skąd pochodzimy, jak się tu znaleźliśmy i dlaczego nasz świat wyewoluował od organizmów jednokomórkowych do niezwykle złożonej biosfery. Najnowsza książka Stuarta Kauffmana zawiera wyjaśnienia – wykraczające poza wnioski płynące z praw fizyki – przejścia od złożonego środowiska chemicznego do reprodukcji molekularnej, metabolizmu i wczesnych protokomórek oraz dalszej ewolucji w kierunku tego, co uznajemy za ż y c i e. To wspaniała niewielka książka dotycząca klasycznego pytania: „Czym jest życie?”. - P. K. Strother, „Choice” Niniejsza książka jest kulminacją całego życia poświęconego rozważaniu wzajemnych oddziaływań między fizyką i biologią oraz poszukiwaniu głębszego poziomu rzeczywistości. Kauffmann porusza szerokie spektrum tematów i przedstawia radykalną wizję transformacji od materii do życia i od życia do umysłu. To dzieło będzie inspiracją dla kolejnego pokolenia naukowców - Paul Davies