25 lat Wydziału Fizyki PW

Jerzy E. Garbarczyk

Niniejsza monografia jest w pewnym sensie kontynuacją książki Fizyka na Politechnice Warszawskiej - od Zakładów i Katedr przez Instytut do Wydziału, wydanej przez Oficynę Wydawniczą PW w 2015 roku, z okazji 100-lecia Odnowienia Tradycji Politechniki Warszawskiej. Ze względu na limitowany nakład książka ta trafiła jedynie do wąskiego grona odbiorców, dlatego w obecnej monografii z myślą o młodszym pokoleniu, zwięźle przypomniano historię fizyki na Politechnice Warszawskiej. Ogólna wymowa nowej monografii jest jednak inna niż poprzedniej. Za punkt wyjścia przyjęto dosyć oczywiste założenie, że siłą napędową nauki na uczelni, w tym przypadku fizyki na Wydziale Fizyki, są profesorowie posiadający tytuł naukowy. Droga do tego tytułu wymagała dużej pracy - profesorowie prowadzili badania naukowe na wysokim poziomie, publikowali wyniki w czasopismach o światowym zasięgu, zdobywali granty, rozwijali współpracę międzynarodową, tworzyli zespoły naukowe i kształcili swoich następców. Sami mieli przy tym swoich nauczycieli i mistrzów. W tym miejscu należy doprecyzować, że w monografii chodzi o profesorów, którzy uzyskali tytuł naukowy w ciągu ostatnich 25 lat a zatem w pierwszym ćwierćwieczu istnienia Wydziału Fizyki PW. Naukowe, i nie tylko naukowe, losy wcześniejszych pokoleń profesorów opisane są we wspomnianej już pozycji Fizyka na Politechnice Warszawskiej. Niezależnie od tego, w tej książce sporo uwagi poświęca się korzeniom naukowym. W przypadku niektórych profesorów korzenie te sięgają końca XIX wieku.

Atomy. Od filozoficznej idei do fizycznej realności

Jan Grzegorz Małecki

Książka Atomy: od filozoficznej idei do fizycznej realności omawia ewolucje postrzegania składowych elementów materii, począwszy od czasów antycznych aż do współczesności. Opracowanie nie tylko przedstawia dane historyczne dotyczące rozumienia, sposobu interpretowana i opisu poszczególnych elementów materii, ale także zawiera opis tła historycznego, włączając w to krótką charakterystykę poszczególnych badaczy oraz fakty związane z ich życiem i działalnością. W pracy omówiono postęp nauki związany bezpośrednio ze zmianami rozumienia budowy i składu materii. Ten aspekt jest szczególnie istotny z dydaktycznego punktu widzenia, ponieważ historia rozwoju teorii atomistycznej leży u podstaw historii chemii jako dziedziny. Tym samym prezentowana monografia wpisuje się w potrzeby współczesnej polskiej literatury naukowej. Adresatami publikacji są pracownicy naukowi i studenci wydziałów chemii, farmacji, fizyki i historii.

Boskie równanie. W poszukiwaniu teorii wszystkiego

Michio Kaku

Jedno równanie unifikujące wszystkie oddziaływania i opisujące każde zjawisko - od ruchu rozszerzającego się Wszechświata po najmisterniejszy taniec cząstek subatomowych - taki cel stawiają przed sobą najwięksi fizycy na świecie. Byłoby to ukoronowanie całego dorobku nauki, prawdziwy Święty Graal fizyki - jeden wzór, z którego można byłoby wyprowadzić wszystkie pozostałe równania. Jest to wizja tak wspaniała, że zapiera człowiekowi dech w piersiach. Wielu już próbowało zmierzyć się z tym wyzwaniem i poniosło porażkę, jednak Michio Kaku ma poczucie, że poszukiwania podążają wreszcie we właściwym kierunku, a najlepszą kandydatką na teorię wszystkiego jest teoria strun. Wszechświat jest jego zdaniem symfonią, a myśli Boga, które tak bardzo pragnęli poznać Albert Einstein i Stephen Hawking, to kosmiczna muzyka wypełniająca całą czasoprzestrzeń. Michio Kaku - jeden z najbardziej prominentnych i szanowanych uczonych naszych czasów, współtwórca teorii strun, kieruje katedrą fizyki na City University of New York. Jest autorem światowych bestsellerów: "Fizyka rzeczy niemożliwych", "Wizje", "Wszechświaty równoległe", "Hiperprzestrzeń", "Fizyka przyszłości", "Kosmos Einsteina", "Przyszłość umysłu" oraz "Przyszłość ludzkości", a także licznych podręczników akademickich i prac naukowych.

Co pożera wszechświat? I inne zagadki kosmosu

Paul Davies

Czy przestrzeń ma prędkość, a czas – kształt? Czy możliwa jest podróż w czasie i powstawanie czegoś z niczego? Czy nasz kosmos jest jedynym wszechświatem, a Ziemia jedynym miejscem, gdzie istnieje życie? Kilkanaście lat temu w gwiazdozbiorze Erydanu odkryto dziwnie pusty fragment nieba, który zgodnie z obecnymi modelami kosmologicznymi nie powinien istnieć – zupełnie jakby coś ,,pożarło” kawałek wszechświata. Czym jest ta gigantyczna pustka i jak powstała? To tylko jedna z wielu zagadek, z którymi zmagają się współcześni kosmologowie. Choć dzięki postępom fizyki i astronomii potrafimy prześledzić życie i śmierć gwiazd, usłyszeć drgania czasoprzestrzeni i dostrzec łunę Wielkiego Wybuchu, kosmos wciąż kryje przed nami wiele tajemnic, na czele z tą najważniejszą – jak powstał wszechświat i życie. Najnowszą książkę Paula Daviesa czyta się jak najlepszą powieść kryminalną. Słynny fizyk gra w niej rolę detektywa, który błyskotliwie i z gawędziarską swadą prowadzi nas od zagadki do zagadki, proponuje i rozważa możliwe odpowiedzi, ale i stawia kolejne znaki zapytania. Przejrzyste, pełne wiedzy i dowcipu wprowadzenie do wielkich pytań współczesnej fizyki i kosmologii, w którym opisane są nie tylko triumfy, ale także sprawy nierozwiązane. Paul Davies w najlepszym wydaniu! Ian Stewart, autor książki Liczby natury

Coś głęboko ukrytego. Światy kwantowe i emergencja czasoprzestrzeni

Sean Carroll

Mechanika kwantowa to najbardziej pogłębiona, najbardziej wyczerpująca wizja znanej nam rzeczywistości. Zgodnie z obecnym stanem naszej wiedzy nie jest przybliżeniem prawdy, jest prawdą. Tylko kto ją rozumie? Zachowanie układu kwantowego jest różne, zależnie od tego, czy jest on obserwowany, czy też nie. Co, do licha, z tym zrobić? Zdaniem autora książki, wybitnego amerykańskiego fizyka Seana Carrolla, naukowcy wkładają zdecydowanie za mało wysiłku w wyjaśnienie mechaniki kwantowej - zrozumienie, co mówi nam ona o naturze rzeczywistości. Wolą pozostawać w strefie typowego dla fizyków komfortu, przemilczeć wątpliwości, pisać równania i kazać studentom szukać rozwiązań. Podejście autora jest zupełnie inne. Przedstawia własny punkt widzenia, interpretację mechaniki kwantowej, wyjaśnienie jej ukrytego znaczenia. Czyni to jak zwykle w sposób prosty i zrozumiały dla każdego, z lekkością pióra, błyskotliwością i charakterystyczną dla niego głębią myśli. Pełna wrażeń podróż przez mechanikę kwantową, która jest prawdopodobnie największym intelektualnym dokonaniem ludzkości. Carroll z odwagą demaskuje niezwykłość kwantów, by odsłonić jeszcze bardziej niezwykłą, lecz cudowną rzeczywistość. Brian Green, profesor fizyki i matematyki, dyrektor Columbia Center of Theoretical Physics Sean Carroll jest fizykiem teoretykiem pracującym w California Institute of Technology (Caltech). Po uzyskaniu doktoratu na Uniwersytecie Harvarda zajął się badaniami dotyczącymi fizyki cząstek, kosmologii i grawitacji. Pracował m.in. w Massachusetts Institute of Technology (MIT). W Polsce ukazały się jego książki: "Stąd do wieczności i z powrotem", "Nowa perspektywa. Pochodzenie życia, świadomości i Wszechświata" i "Cząstka na końcu Wszechświata", która otrzymała Nagrodę Royal Society.

Czy da się przechodzić przez ściany?. Niezwykłe możliwości kwantowego świata

Julien Bobroff

Czy umiesz sobie wyobrazić rzeczywistość, w której jeden przedmiot znajduje się w kilku miejscach naraz, w której dwie cząstki oddalone o tysiąc kilometrów natychmiast na siebie oddziałują, w której ściany nie są barierami Ten tajemniczy świat, tak sprzeczny z tym, czego doświadczamy na co dzień, odkrywa przed nami fizyka kwantowa, a jej zrozumienie jest wreszcie na wyciągnięcie ręki. Być może jesteś przekonany, że dziedzina ta jest potwornie trudna i że nie da się jej pojąć bez znajomości skomplikowanych wzorów czy podstaw nauk ścisłych. Nic bardziej mylnego! Francuski fizyk i nałogowy popularyzator mechaniki kwantowej Julien Bobroff udowadnia, że każdy może zrozumieć tę dyscyplinę. W dodatku nie wymaga to przyswojenia trudnych fizycznych reguł ani żmudnego przekopywania się przez opisy dokonań ojców założycieli. Tego wszystkiego nie ma w tej książce! Uruchom za to wyobraźnię, bo zamiast wzorów (w całym tekście jest tylko jeden!) znajdziesz tu sugestywne analogie - na przykład filmowe czy muzyczne. Oprócz obrazowych opisów zjawisk fizycznych w książce są też przedstawione ich najnowsze zastosowania. Przekonaj się, jak działa komputer kwantowy i na czym polega nadprzewodnictwo w temperaturze pokojowej oraz czym zajmuje się biologia kwantowa. Dzięki błyskotliwym porównaniom Juliena Bobroffa, a także dowcipnym, przejrzystym rysunkom sześciorga wybitnych ilustratorów, którzy współpracowali z autorem podczas pisania tej książki, skomplikowane procesy fizyczne zobaczy nawet ten, kto uważał, że fizyka kwantowa to po prostu czarna magia.

Czy Wszechświat myśli? I inne ważne pytania nauki

Sabine Hossenfelder

Szaman powiedział mi, że moja babcia wciąż żyje. Za sprawą mechaniki kwantowej. Nie żyje jedynie tu i teraz. Czy to prawda? Krótka odpowiedź brzmi: takie stwierdzenie wcale nie jest całkowicie błędne. Dlaczego? Co mechanika kwantowa ma do powiedzenia na temat zmarłych babć? O czym, do licha, jest ta książka? Mówiąc krótko: o wielkich pytaniach, które pojawiają się w naszym życiu, a na które odpowiedzi może udzielić fizyka. Od pytań o to, czy chwila teraźniejsza różni się od przeszłości i czy nasze zachowania są przewidywalne po rozterki związane z tym, czy prawa fizyki mogą wpływać na nasze decyzje i czy żyjemy we Wszechświecie, który myśli i się rozwija niezależnie od nas. Sabine Hossenfelder udowadnia nam, że fizyka to nie tylko teoretyzowanie uprawiane przez bujających w obłokach naukowców. To nasze życie codzienne, to wszystko, co istnieje we Wszechświecie, łącznie z Tobą, z samą autorką książki i z babcią dociekliwego czytelnika. Czy Wszechświat myśli? jest książką dla wszystkich, którzy nie obawiają się stawiać wielkich pytań i są gotowi zmierzyć się z wnioskami, do jakich mogą one prowadzić.

Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki. Teoria i praktyka

Stanisław Kuźmiński, Janusz Dziedzic, Jerzy Pietruszewski

Fizyka jest nauką o otaczającym nas świecie i stanowi podstawę wszystkich nauk przyrodniczych wśród których wysuwa się na pierwsze miejsce, oraz jest podstawą rozwoju techniki. Laboratorium kształci umiejętności obserwacji i przeprowadzania doświadczeń, wykonywania pomiarów oraz stosowanie poznanych praw do rozwiązywania zadań i opracowywania zagadnień.

Ćwiczenia z podstaw astrofizyki

Maria Pańków

W podręczniku zamieszczono opisy kilkunastu ćwiczeń z podstaw astrofizyki. Przedstawiono zagadnienia do rozwiązania z zastosowaniem obrotowej mapy nieba, odzwierciedlającej na sferze niebieskiej ruchy Ziemi – obrotowy i okołosłoneczny, i przyrządów do obserwacji wizualnych. Omówiono między innymi wyznaczanie odległości różnych skupisk materii we Wszechświecie – od Księżyca po odległe galaktyki. Elementy fizyki gwiazd zaprezentowano zgodnie z klasyfikacją widmową. Przytoczono także charakterystykę kilku przykładowych misji kosmicznych i nazewnictwo w Układzie Słonecznym oraz formacji powierzchniowych odkrytych w trakcie lotów próbników międzyplanetarnych.

Demon w maszynie

Paul Davies

Życie przypomina magię, a jego tajemnice zakrywa całun nieprzeniknionej złożoności. Ogromny postęp, jaki dokonał się w biologii w ciągu ostatnich dziesięcioleci, jeszcze bardziej pogłębił tę zagadkę. Co sprawia, że żywe istoty posiadają ową iskrę, która odróżnia je od innych układów fizycznych i sprawia, że są tak niezwykłe i wyjątkowe? Demon w maszynie to zapierająca dech w piersiach podróż przez krajobraz fizyki, biologii, logiki i informatyki. Słynny fizyk, Paul Davies, prowadzi nas od mrocznych początków życia ku mikroskopijnym silnikom napędzającym komórki naszych ciał. Łącząc ze sobą nowotwory i świadomość, dwugłowe robaki i ptasią nawigację, odkrywa, w jaki sposób organizmy biologiczne gromadzą i przetwarzają informacje, by wyczarować porządek z chaosu i tym samym otworzyć okno na tajemnicę życia. Ta książka łamie schematy! - "Nature"  Wielka idea polega na tym, że zrozumienie przepływu informacji w organizmach może być brakującym elementem naszej naukowej układanki. – "The Guardian” Poszukując odpowiedzi na jedną z najstarszych kwestii - czym jest życie? - Paul Davies przekracza granice poznania, odkrywa miejsca jeszcze nienazwane. - "New Scientist"

Dlaczego prawda jest piękna. O symetrii w matematyce i fizyce

Ian Stewart

W początkach XIX w. Évariste Galois zrewolucjonizował matematykę. Stworzył język pozwalający opisać symetrię struktur matematycznych oraz jej konsekwencje. Ten język, znany jako teoria grup, wykorzystuje dziś matematyka czysta i stosowana do opisu powstawania wzorców struktury w naturze. Symetria odgrywa także kluczową rolę w kwantowym świecie rzeczy bardzo małych i relatywistycznym świecie rzeczy bardzo dużych. Może się przyczynić do powstania długo poszukiwanej teorii wszystkiego, matematycznej unifikacji tych dwóch gałęzi współczesnej fizyki. Wszystko to zapoczątkowało proste pytanie dotyczące rozwiązań równań matematycznych poszukiwania w algebrze nieznanej liczby na podstawie kilku matematycznych wskazówek. Światowej sławy matematyk Ian Stewart opowiada historię ekscentrycznych i niekiedy tragicznych geniuszy, dzięki którym symetria urosła do jednej z najważniejszych idei współczesnej nauki. Pokazuje, że głęboko w samym centrum teorii względności, mechaniki kwantowej i teorii strun leży ukryte pojęcie symetrii. Ian Stewart profesor matematyki na Uniwersytecie Warwick i członek The Royal Society. Prowadzi badania naukowe, a także jest znanym na całym świecie autorem książek popularyzujących matematykę.

Droga do czarnych dziur

Jean-Pierre Lasota

Zbudowane z czystej grawitacji kosmiczne pułapki, w które nie wierzył sam Einstein. Twory tak niezwykłe, że od ich teoretycznego odkrycia (i odrzucenia) do spektakularnego potwierdzenia obserwacyjnego musiało upłynąć sto lat. Czarne dziury zrobiły niebywałą karierę. Za badania nad nimi w 2020 roku przyznano Nagrodę Nobla, ale już wcześniej było o nich głośno w prasie i mediach społecznościowych, od lat występują w filmach i powieściach, przeszły nawet do języka potocznego. Czym są te niezwykłe obiekty? Skąd wiemy, że faktycznie istnieją? Jak je odkrywać? Bez gąszczu wzorów i teoretycznego gmatwania, ale i bez piętrowych metafor, książka prof. Lasoty opowiada fascynującą historię i odsłania tajemnice czarnych dziur - najpotężniejszych źródeł energii we Wszechświecie.

Einstein o Einsteinie. Zapiski autobiograficzne i naukowe

Hanoch Gutfreund, Jürgen Renn

Jest rok 1946. Za biurkiem, w domu, jakich setki w Princeton, zasiada twórca największej rewolucji naukowej XX wieku. Na czterdziestu pięciu stronach opisuje swoje życie, od zachwytów dzieciństwa do ostatecznych pytań starzejącego się naukowca. Tworzy coś, co nazwie swoim własnym nekrologiem - a my musimy nazwać jednym z najcenniejszych dokumentów nauki. Sześćdziesięciosiedmioletni Albert Einstein nie pała entuzjazmem do autobiografii. Uważa, że „zazwyczaj są owocem narcyzmu i negatywnych uczuć wobec innych”. W rezultacie powstaje autobiografia intelektualna intensywna w treści, ale niejako zaszyfrowana. Hanoch Gutfreund i Jürgen Renn, wytrawni znawcy Einsteina, mają jednak klucz i otwierają drzwi na oścież. Udowadniają, że wielkich myślicieli należy czasem szukać na wydziałach innych niż filozoficzny. Nie mam żadnych szczególnych uzdolnień. Cechuje mnie tylko niepohamowana ciekawość. Albert Einstein

Elementy fizyki ciała stałego

Władysław Bogusz

W podręczniku omówiono zagadnienia dotyczące fizyki ciała stałego wraz z ich teoretycznym uzasadnieniem. Przedstawiono problematykę związaną z: wiązaniami w ciałach stałych, właściwościami cieplnymi ciał, elementami mechaniki kwantowej jako podstawowego narzędzia teorii wielu zagadnień związanych z ciałem stałym, teorią gazu elektronów swobodnych metali, właściwościami fizycznymi nadprzewodników i naturą zjawiska nadprzewodnictwa, podstawami teorii pasmowej ciał stałych ze szczególnym zastosowaniem do wyjaśnienia własności półprzewodników, właściwościami dielektryków i ich znaczeniem w przyrodzie i technice, klasyfikacją magnetyków i wyjaśnianiem zależności magnetyzmu od konfiguracji elektronów walencyjnych atomowych składników ciał stałych.

Fizyk w jaskini światów

Krzysztof A. Meissner, Jerzy Sosnowski

Wywiad rzeka z prof. Krzysztofem Meissnerem o fizyce, o jej związku z życiem i o możliwych konsekwencjach światopoglądowych współczesnej nauki. Fizyka nie jest nauką tajemną, ale potrzebne do jej zgłębienia narzędzia matematyczne utrudniają laikom zrozumienie, czym zajmują się dzisiaj fizycy. Wybitny uczony, profesor Krzysztof Meissner, zgodził się na serię rozmów z humanistą, którego intryguje świat, jaki wyłonił się z odkryć naukowych ostatnich 120 lat. Przystępnie opowiedział mi o teorii względności Einsteina, o dziwacznych właściwościach kwantów, o przeszłości i przyszłości Wszechświata i o tym, co - jego zdaniem - wynika z tego wszystkiego dla kwestii światopoglądowych. Czy religia i wiedza naukowa starły się w nieuniknionym konflikcie? A wreszcie - skąd wzięła się jego fascynacja fizyką, jaki w tym udział miała rodzina, wychowanie, szkoła? Te spotkania były dla mnie wielką przygodą - mam nadzieję, że będą także dla Czytelników tej książki. Jerzy Sosnowski

Fizyka

Zbigniew Osiak

"Fizyka" jest ilustrowaną encyklopedią zawierającą: • około 1600 haseł, • 490 kolorowych rysunków, • definicje podstawowych pojęć fizyki, • prawa fizyki, • wzory i wykresy, • jednostki, • poglądowe ilustracje pojęć i praw, • przykłady, • ciekawostki, • notki biograficzne, • informacje dotyczące historii fizyki, • propozycje wykonania doświadczeń, • komentarze, • adresy stron internetowych, • angielskie odpowiedniki polskich nazw.   Informacje podane w tej encyklopedii zostały tak dobrane i sformułowane, aby mogli z nich korzystać: • uczniowie starszych klas szkoły podstawowej i szkół średnich, • wszyscy czytelnicy, niezależnie od kierunku ich wykształcenia, którzy chcą dowiedzieć się jakie problemy są przedmiotem badań współczesnej fizyki, • czytelnicy szczególnie zainteresowani fizyką, jej historią i metodologią.   Głównym celem tej encyklopedii jest wykazanie, że • fizyka to nie tylko wzory, wykresy, prawa, hipotezy i teorie, ale przede wszystkim tworzący ją ludzie, • fizyka stanowi poligon logicznego i precyzyjnego myślenia, • fizyka uczy nas pokory wobec ogromu wszechświata, • fizyka uświadamia nam wielka rolę osiągnięć poprzednich pokoleń w powstawaniu nowych teorii; na przykład: gdyby nie było Kopernika, Galileusza, Keplera, Newtona i innych myślicieli, to nie powstałaby teoria względności Einsteina.