Krótkie odpowiedzi na wielkie pytania

Stephen Hawking

Krótkie odpowiedzi na wielkie pytania Światowej sławy kosmolog i autor bestsellera nad bestsellerami Krótka historia czasu pozostawił nam swoje odpowiedzi na najistotniejsze pytania o nasze miejsce i przyszłość we wszechświecie Skąd się wzięliśmy? Czy ostatecznie przetrwamy? Czy postęp techniki uchroni nas przed zagładą? W jaki sposób moglibyśmy w pełni rozwinąć skrzydła? Stephen Hawking został uznany za jeden z największych umysłów naszych czasów, a jego heroiczne zmagania z chorobą, odkąd w wieku dwudziestu jeden lat zdiagnozowano u niego stwardnienie zanikowe boczne, stanowią trwałe źródło inspiracji dla nas wszystkich. Zasłynął zarówno z przełomowych dokonań w dziedzinie fizyki teoretycznej, jak i z nadzwyczajnej umiejętności objaśniania skomplikowanych pojęć w sposób przystępny dla każdego. Uwielbiano go również za szelmowskie poczucie humoru. Bezpośrednio przed śmiercią pracował nad swym ostatnim dziełem zestawieniem odpowiedzi na wielkie pytania, które tak często stawiał, wykraczając poza granice ściśle akademickich badań. W swojej ostatniej książce Hawking przedstawia poglądy dotyczące najpoważniejszych zagrożeń, przed jakimi stoi ludzkość, oraz tego, jaka przyszłość zarysowuje się przed ziemskim globem. Każdą część rozpoczyna wprowadzenie pióra wybitnego intelektualisty, który nakreśla swoją własną ocenę wkładu profesora Hawkinga do gmachu naszej wiedzy. Książka zawiera również przedmowę laureata Oscara Eddiego Redmaynea, który grał postać Hawkinga w filmie Teoria wszystkiego oraz posłowie napisane przez córkę Hawkinga, Lucy Hawking, a ponadto prywatne zdjęcia i inne materiały archiwalne.

Książka, której nikt nie przeczytał

Owen Gingerich

Z przyjemnością informuję, że mylą się ci, którzy utrzymują, że O obrotach sfer niebieskich Mikołaja Kopernika to książka, której nikt nie przeczytał. Na uzyskanie pewności w tej sprawie potrzebowałem blisko dziesięciu lat, a kolejne trzydzieści lat zajęło mi staranne udokumentowanie wpływu tego dzieła. Koniec końców miałem do czynienia z egzemplarzami, których właścicielami byli: święci, heretycy, nicponie, muzycy, gwiazdy filmowe, lekarze i maniakalni bibliofile. Jednak najbardziej interesujące są kopie należące niegdyś do astronomów i pokryte ich notatkami. Ukazują one długotrwały proces akceptowania heliocentrycznego kosmosu jako fizycznie realnego opisu świata. Są świadectwem fascynujących bitew, prowadzonych przez astronomów między sobą, jak również działań Kościoła, próbującego pogodzić się z nową rzeczywistością. Wyłania się z nich pasjonująca opowieść o tym, w jaki sposób bardzo zaawansowany matematycznie traktat z XVI wieku rozpoczął rewolucję może nawet większą niż reformacja i jak egzemplarze tego dzieła przeobraziły się w symbole kultury warte miliony dolarów.

Książka o teorii względności

Witold Kruczek, Jędrzej Stanisławek

Osoby z pokolenia obecnych doktorantów i młodych doktorów hasło "Kruczek" jednoznacznie kojarzy się z trzema-czterema latami łez wypłakanych w liceum nad niebieskim (lub czerwonym!) dwutomowym zbiorem zadań z fizyki, który stał się drzwiami otwierającymi drogę do zrozumienia tej dziedziny nauki. Rola tego zbioru była dla nas jako uczniów wręcz symboliczna - dlatego zdobyta na studiach informacja, że "Kruczek" to nie tylko nazwa zbioru, ale że jego autor to żywa postać, emerytowany pracownik Politechniki Warszawskiej, była zaskakująca. [...] Na początku 2022 roku na Wydziale Fizyki Politechniki Warszawskiej nadarzyła się okazja, aby z dr. Witoldem Kruczkiem spotkać się osobiście - zorganizowaliśmy obchody jego setnych urodzin! Podczas spotkania widać było, że wśród przybyłych darzony jest wielkim szacunkiem - wśród studentów z lekkim niedowierzaniem, że właśnie rozmawiają z człowiekiem urodzonym w czasach, o których pisało się sprawdziany na lekcjach historii, walczącym w II wojnie światowej, gdy był w ich wieku, a wśród profesorów padały podziękowania za świetną dydaktykę, którą im zapewniał, gdy byli studentami. Według ich relacji sale wykładowe na zajęciach z dr. Kruczkiem zawsze były wypełnione, ponieważ z niezwykłą energią prezentował fizykę w praktyce - poprzez pokazy i doświadczenia. [...] Książka o szczególnej teorii względności Witolda Kruczka miała swego poprzednika w języku francuskim. Podczas wykładów w Algierii dr Kruczek napisał skrypt w postaci maszynopisu. Niektóre rysunki pochodzą z tamtego opracowania. Kilka lat temu podjął się rozszerzenia wcześniejszej wersji, jednak nie trafiło ono wówczas do druku. Na przeszkodzie stanęła epidemia, brak zewnętrznego wsparcia, po części wahania samego dr. Kruczka. Opóźnienie, o którym mowa, miało swoje negatywne następstwo: utrudniło korektę tekstu. Dr Kruczek ma obecnie kłopoty ze wzrokiem. Mimo wszystko problem korekty udało się rozwiązać. Jędrzej Stanisławek Książka ta została napisana na podstawie moich wykładów z Podstaw Fizyki, które prowadziłem w latach 1970/1980 na wydziałach Elektroniki, Mechaniki Energetyki i Lotnictwa (tzw. MEiL) i Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej (tzw. FTiMS) Politechniki Warszawskiej oraz zajęć seminaryjnych, które organizowali moi studenci L'Ecole Nationale Politechnique w Algierze w latach 1985-1991. Wykładałem tam Mechanikę Ośrodków Ciągłych zaś seminaria z Teorii Względności prowadzone były nadprogramowo z powodu wielkiego zainteresowania i na prośbę studentów. Chciałbym tu zwrócić uwagę na pewien fakt, który w istotny sposób zaważył na tej książce. Chodzi mianowicie o to, że już na samym początku wykładów umówiłem się ze studentami, że każdy z nich ma prawo w każdej chwili przerwać mi wykład i zadać pytanie i prosić o lepsze i głębsze objaśnienie omawianego problemu. Ogromna liczba pytań - niekiedy mających już twórczą cechę - zmuszała mnie do bardzo wnikliwego i głębokiego opracowania nie tylko treści, ale i dydaktycznej formy tematu. Teoria względności obfituje w pojęcia, sprzeczne z codziennym doświadczeniem człowieka, który z tą piękną teorią się spotyka po raz pierwszy. Wymaga ona od uczącego się całkowitej przebudowy wyobraźni fizycznej... Teoria względności jest w swej istocie teorią geometryczną, gdy - przynajmniej do dziś - uczniowie przez cały czas wdrażani są do myślenia wyłącznie analitycznego i nie wymaga to odnoszenia się geometrycznego. Mając to na uwadze, umieściłem w książce wiele rysunków, które mają na celu poruszyć wyobraźnię czytelnika i spowodować, że zobaczy on w fizyce, oprócz związków przyczynowo-skutkowych przedstawionych w pięknych równaniach różniczkowych Newtona, Lagranga, Hamiltona, wymagającą myślenia analitycznego geometrię, która przenika całą fizykę i która pozwala nam zobaczyć boską logikę całej jej konstrukcji. Witold Kruczek

Kwantowa rzeczywistość. W poszukiwaniu prawdziwego znaczenia mechaniki kwantowej

Jim Baggott

Książka Jima Baggotta to uwzględniające najnowsze osiągnięcia kompendium opisujące nasz obecny sposób pojmowania teorii kwantowej. A także całą długą drogę, jaką do takiej właśnie interpretacji doszliśmy, starając się znaleźć odpowiedzi na pytania o to, co właściwie teoria kwantowa mówi nam o rzeczywistości. Czy świadomość ma wpływ na wynik naukowego eksperymentu? Czy funkcja falowa istnieje naprawdę, czy jedynie opisuje prawdopodobieństwo? A jeśli jest czymś rzeczywistym to czy w chwili, gdy otwieramy pudełko z nieszczęsnym kotem, dochodzi do jej kolapsu, czy rozgałęzienia, wskutek którego powstaje kolejny wszechświat? Wszystkich, którzy zadawali sobie kiedykolwiek podobne pytania, autor zachęca, by wraz z nim przyjrzeli się fascynującej grze - grze teorii, która prowadzi do pełniejszego zrozumienia natury świata. Jim Baggott jest wielokrotnie nagradzanym autorem książek popularnonaukowych, byłym wykładowcą Uniwersytetu w Reading. Publikuje artykuły w "New Scientist" i "Nature". W Polsce ukazały się jego książki: "Teoria kwantowa. Odkrycia, które zmieniły świat", "Higgs. Odkrycie boskiej cząstki", "Pożegnanie z rzeczywistością. Jak współczesna fizyka odchodzi od poszukiwania naukowej prawdy", "Początek. Naukowa historia stworzenia" oraz "Masa. Od greckich atomów do pól kwantowych".

Kwintesencja wszystkiego. Dwanaście eksperymentów, które zmieniły nasz świat

Suzie Sheehy

Magiczna podróż po wielkich eksperymentach definiujących najbardziej niesamowite stulecie w historii fizyki Od tysiącleci ludzie zadają pytania dotyczące natury materii. W XX wieku ciekawość ta doprowadziła do bezprecedensowego wybuchu odkryć naukowych, które zmieniły bieg historii. W książce Kwintesencja wszystkiego Suzie Sheehy przedstawia sylwetki ludzi, którzy dzięki połączeniu geniuszu, wytrwałości i szczęścia przeprowadzili te przełomowe eksperymenty: od fizyków, którzy szybowali balonami na ogrzane powietrze w poszukiwaniu nowych cząstek, po nieoczekiwane odkrycie promieni rentgenowskich w niemieckim laboratorium. Autorka pokazuje równocześnie, w jaki sposób te eksperymenty wpłynęły na niezliczone aspekty naszego dzisiejszego życia. Radio, telewizja, chipy w naszych smartfonach, skanery MRI, sprzęt radarowy i kuchenki mikrofalowe, żeby wymienić tylko kilka: wszystko to było możliwe dzięki naszej determinacji, aby zrozumieć i kontrolować to, co widoczne dopiero pod mikroskopem. Po lekturze tej książki na nowo zakochałem się w fizyce. Dbałość Sheehy o szczegóły widać na każdej stronie, a jednak w sposobie, w jaki podkreśla pasję, zapał, pomysłowość i ostatecznie czysty triumf nauki w odkrywaniu tajemnic natury, widać niezwykłą lekkość. Jim Al-Khalili, autor Radości nauki

Laboratorium optyki falowej

Andrzej Kołodziejczyk, Agnieszka Siemion, Maciej Sypek

Skrypt zawiera opis podstawowych ćwiczeń laboratoryjnych dotyczących zagadnień z zakresu optyki falowej, takich jak: obrazowanie w ramach optyki geometrycznej i falowej, interferencja i koherencja światła (doświadczenie Younga przy oświetleniu laserowym, światłem quasi-monochromatycznym lampy gazowej i światłem białym, interferometr Michelsona, interferometr Macha-Zehndera), dyfrakcja światła (strefy Fresnela, plamka Poissona, kamera otworkowa - camera obscura, siatka dyfrakcyjna, zjawisko samoobrazowania, dyfrakcja Fraunhofera i jej zastosowanie w dyfraktometrii, twierdzenie o skalowaniu w ramach dyfrakcji Fresnela), holografia (holografia klasyczna - zapis siatki dyfrakcyjnej i hologram Fresnela płaskiego obiektu dyfuzyjnego, holografia syntetyczna - płytki strefowe i hologram Fouriera zaprojektowanego numerycznie obiektu dwuwymiarowego, holografia cyfrowa - zapis i odtworzenie hologramu cyfrowego). Prezentowane ćwiczenia obejmują podstawowe pomiary, których zadaniem jest weryfikacja doświadczalna opisu teoretycznego bądź ilustracja praktycznego zastosowania omawianego zjawiska. Część zaproponowanych eksperymentów można przeprowadzić w skromniej wyposażonych laboratoriach, na przykład w szkołach podstawowych i ponad podstawowych na lekcjach przyrody i fizyki lub na kółkach zainteresowań.

Mała księga kosmologii

Lyman Page

Wyprawa do granic wszechświata i granic kosmologii W każdej sekundzie z samych krawędzi obserwowalnego wszechświata dociera do nas słabe promieniowanie – relikt burzliwej młodości kosmosu – zwane mikrofalowym promieniowaniem tła. W Małej księdze kosmologii czołowy badacz tego promieniowania Lyman Page zabiera nas w oszałamiającą podróż po naszej obecnej wiedzy o rozmiarach, budowie i początkach uniwersum. Łącząc najnowsze ustalenia kosmologii obserwacyjnej z przystępnie wprowadzanymi koncepcjami fizycznymi, Page wyjaśnia, jak na podstawie drobnych nieregularności mikrofalowego promieniowania tła kosmologom udało się precyzyjnie zrekonstruować historię kosmosu, ustalić jego kształt, skład, strukturę i tempo ekspansji. Z perspektywy tej wiedzy, zebranej w tzw. standardowym modelu kosmologicznym, widać jednak wyraźnie, jak wiele wciąż nie rozumiemy. Docierając do granic kosmologii, Page dobitnie ukazuje, że przed nami jeszcze mnóstwo fascynujących odkryć.

Mechanika kwantowa. Teoretyczne minimum

Leonard Susskind

Drugi tom serii autorstwa Leonarda Susskinda. Pierwszy, Teoretyczne minimum, dotyczył mechaniki klasycznej. Mechanika kwantowa. Teoretyczne minimum to książka dla wszystkich, którzy kiedykolwiek zastanawiali się nad tym, jak bardzo niezrozumiała jest mechanika kwantowa. Autor dostarcza narzędzi, które nie tylko umożliwiają zapoznanie się ze sposobem myślenia fizyków o mechanice kwantowej, lecz także dają praktyczną podstawę, by o własnych siłach pogłębiać wiedzę i poszerzać umiejętności. A wszystko to z charakterystyczną dla Leonarda Susskinda lekkością, błyskotliwością i poczuciem humoru!  To właśnie prawdziwa mechanika kwantowa. Leonard Susskind wyjaśnia najbardziej skomplikowane aspekty naszej rzeczywistości z zachwycającą jasnością. Jeśli chcesz wiedzieć, w jaki sposób fizycy myślą o świecie, ta książka stanowi najlepszy początek. Sean Carroll, fizyk, autor Cząstki na końcu Wszechświata   i Stąd do wieczności i z powrotem  Leonard Susskind  profesor fizyki teoretycznej katedry im. Felixa Blocha w Stanford University, jeden z twórców teorii strun. Susskind jest członkiem Academy of Sciences oraz American Academy of Arts and Sciences, a także laureatem licznych nagród, w tym przyznawanej przez American Institute of Physics nagrody dla autorów najlepszych publikacji popularnonaukowych. Autor Kosmicznego krajobrazu, Bitwy o czarne dziury i Teoretycznego minimum.  Art Friedman  inżynier oprogramowania i wieczny student fizyki, słuchacz wykładów Leonarda Susskinda.