Fizyka
Relaksacje migracyjne w ciałach stałych
Grzegorz Haneczok
W pracy szczegółowo przedstawiono ogólne podejście do procesów relaksacyjnych, jako metody badawczej stosowanej zarówno w fizyce ciała stałego jak i inżynierii materiałowej. Szczególną uwagę poświęcono relaksacjom migracyjnym, dla których mechanizm zjawiska kontrolowany jest przez dyfuzję. W kolejnych rozdziałach omówiono ideę równań materiałowych, procesy dyfuzyjne, formalny opis stanów nierównowagowych w podejściu równań kinetycznych, tzw. uniwersalną funkcję odpowiedzi (model Coupling), oraz techniki eksperymentalne stosowane w praktyce badawczej uzupełnione o stosowne przykłady. W obszernym rozdziale 7-mym (ponad połowa całego opracowania) przedstawiono szczegółowe problemy badawcze: dyfuzja atomów roztworu międzywęzłowego w metalach bcc (relaksacja Snoeka), dyfuzja atomów roztworu substytucyjnego (relaksacja Zenera), relaksacje w układzie silnie oddziałujących dipoli (tlenki o strukturze fluorytu), relaksację wiskosprężystą (model fraktalny) oraz relaksację strukturalną w stopach amorficznych na bazie żelaza.
Ryzyk-fizyk, czyli sens niepoważnych eksperymentów naukowych
Michał Krupiński
Czy ciekawiło was kiedyś, od czego zależy czas sikania? Albo jak spaghetti się łamie? A może zastanawialiście się, co właściwie robi bąbelek w piwie i czy naprawdę można chodzić po wodzie? Choć takie pytania mogą wydawać się dziwaczne - nawet głupie - warto wiedzieć, że tysiące fizyków na całym świecie z zaangażowaniem szukają na nie odpowiedzi, a ich wnioski są później doceniane w środowisku naukowym. Niepoważne pytania nie muszą prowadzić do niepoważnych konkluzji. To właśnie z połączenia wiedzy i wywrotowości rodzi się postęp w nauce. Michał Krupiński, fizyk całkowicie zwariowany na punkcie popularyzacji nauki, pokazuje, jak działa świat i w jaki sposób naukowcy dochodzą do tej wiedzy - wszystko to bez uciekania się do skomplikowanych zagadnień z górnej naukowej półki.
Sir Roger Penrose. Geniusz i jego droga do rzeczywistości
Patchen Barss
Pierwsza biografia opisująca fascynujące i niezwykle trudne życie laureata Nagrody Nobla, fizyka Rogera Penrose'a W wieku sześciu lat Roger Penrose odkrył zegar słoneczny na polanie niedaleko domu. Za sprawą tego urządzenia, utkanego ze światła, cienia i czasu, ujrzał "świat poza światem" pełen olśniewająco pięknej geometrii. Tak rozpoczął długą podróż, dzięki której ostatecznie został jednym z najbardziej wpływowych matematyków, filozofów i fizyków. Penrose pokazał, jakie są ograniczenia ogólnej teorii względności, wyznaczył nowe kierunki badań w fizyce teoretycznej i zadziwił innych uczonych oraz swoich licznych wielbicieli elegancją i pięknem swoich odkryć. Niemniej przyszło mu zapłacić za ten ogromny sukces wysoką cenę: nie potrafił pielęgnować relacji z najbliższymi mu osobami, zwłaszcza kobietami, które troszczyły się o niego lub razem z nim pracowały. Patchen Barss wykorzystuje liczne wywiady, a także zagląda do nieznanych do tej pory dokumentów archiwalnych, by naszkicować poruszający portret Penrose'a, laureata Nagrody Nobla, i Rogera, zwyczajnego człowieka pełnego wątpliwości. Nie tylko opisuje jego niezwykłe życie, ale także zastanawia się, kim trzeba być, żeby zostać geniuszem i kto ostatecznie ponosi ofiarę, dzięki której jednemu człowiekowi udaje się zajść tak daleko.
Stany splątane. Fizyka a literatura współczesna
Dominika Oramus
Stan splątany to układ kwantowy dwóch lub więcej cząstek elementarnych wykazujący, jak to określał Einstein, „upiorne działanie na odległość”. Gdy dokonujemy pomiaru stanu jednej cząstki, druga „dostosowuje” do niej swoje parametry. Innymi słowy, dwa odległe i pozornie niezależne zjawiska okazują się ściśle ze sobą związane, a opis jednego z nich musi uwzględniać drugie. W niniejszej książce termin „stany splątane” należy rozumieć jako metaforę określającą współzależność między fizyką a literaturą. Wykorzystując aparat badawczy literaturoznawstwa, autorka opisuje zależności pomiędzy fizyką a literaturą ostatnich stu lat. Genezą pracy było spostrzeżenie, że uproszczenia i skróty myślowe opisujące fizykę lub zjawiska z nią związane powracają konsekwentnie w kulturze XX wieku i później. Są wśród nich: z jednej strony rozłam intelektualny Zachodu na humanistykę i nauki ścisłe oraz osłabienie wiary w naukę i postęp, z drugiej zaś mit genialnego naukowca i jego moralnej odpowiedzialności za własne odkrycia.
Struktura rewolucji relatywistycznej i kwantowej w fizyce
Wojciech Sady
Filozofowie nauki, epistemolodzy i kognitywiści znajdą w tej książce oryginalne w skali światowej wyjaśnienie, jak – wbrew temu, że nasze myślenie jest kształtowane przez przyswojone style myślowe – doszło do dwóch wielkich rewolucji w fizyce. Wyjaśnienie to zostało szczegółowo zilustrowane materiałem historycznym. Prowadzone rozważania będą zrozumiałe również dla tych, którzy nie posiadając odpowiedniego wykształcenia, nie będą rozumieli części przytoczonych w tekście równań matematycznych. Fizycy, czytając tę książkę, poznają ważną część historii własnej dyscypliny – i wielu z nich zdziwi się zapewne, jak niewiele o niej wiedzieli, a nawet jakim mitom na temat tej historii ulegali. Rewolucyjne zmiany stylów myślowych zdarzały się też w innych dziedzinach naszego życia. Czy następowały one w sposób podobny do tych, które doprowadziły do zastąpienia fizyki klasycznej fizyką kwantową i relatywistyczną, nie da się z góry rozstrzygnąć. Ale zawarte w tej książce rozważania mogą pobudzić innych do podjęcia badań nad intelektualnymi dziejami ludzkości.
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!
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.
Świadomość jako podstawa istnienia Życie, komputery i natura człowieka
Federico Faggin
Książka, w której autor proponuje kompletną wizję rzeczywistości - nie jako świata materii, ale jako świata świadomości. Punktem wyjścia jest jego własna droga: od naukowca zajmującego się materią do człowieka, który doszedł do wniosku, że materia nie tłumaczy doświadczenia "ja". Federico Faggin to włosko-amerykański fizyk, inżynier i przedsiębiorca, jedna z kluczowych postaci w historii technologii komputerowej. Urodził się w 1941 roku we Włoszech. Jest współtwórcą pierwszego komercyjnego mikroprocesora (Intel 4004). Opracował technologię MOS (metal-oxide-semiconductor), która stała się fundamentem całej współczesnej elektroniki. Przez większość życia zajmował się bardzo "twardą" nauką i inżynierią. Dopiero później skierował uwagę na pytania bardziej fundamentalne: czym jest świadomość, czym jest rzeczywistość i czy nauka potrafi to wyjaśnić. Jego podejście jest o tyle wyjątkowe, że łączy: ścisłe, techniczne myślenie naukowca z osobistym doświadczeniem i refleksją filozoficzną Dziś jest uznawany nie tylko za pioniera informatyki, ale też za jednego z głównych współczesnych przedstawicieli nurtu, który próbuje połączyć naukę ze świadomością.
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
Jim Al-Khalili
Fizyk kwantowy i gospodarz programów BBC prezentuje fascynujące i pouczające spojrzenie na to, co fizyka mówi nam o świecie Rzucając światło na największe pytania, jakie płyną ze współczesnej fizyki, Jim Al-Khalili zachęca nas do zastanowienia się nad tym, co ta niezwykle istotna nauka mówi nam o wszechświecie i naturze samej rzeczywistości. Al-Khalili rozpoczyna swoją opowieść od wprowadzenia podstawowych pojęć dotyczących przestrzeni, czasu, energii i materii, a następnie opisuje trzy filary współczesnej fizyki teorię kwantową, teorię względności i termodynamikę, pokazując, w jaki sposób wszystkie one muszą się zjednoczyć, abyśmy mieli szansę w dalekiej przyszłości osiągnąć pełne zrozumienie rzeczywistości. Fizyka objawia się jako śmiałe ludzkie poszukiwanie coraz bardziej fundamentalnych zasad, które dokładnie wyjaśniają otaczający nas świat przyrody, jako przedsięwzięcie kierujące się podstawowymi wartościami, takimi jak uczciwość i wątpliwości. Wiedza zdobywana dzięki fizyce daje nam zarówno wiarę we własne siły, jak i wzbudza w nas pokorę, przy czym sama fizyka nieustannie bez lęku zanurza się w nieznane. Czyniąc nawet najbardziej zagadkowe koncepcje naukowe dostępnymi i fascynującymi, ta głęboko wnikliwa książka wyjaśnia, dlaczego fizyka jest dla nas ważna i namawia wszystkich do udziału w wielkiej przygodzie poszukiwania prawdy w otaczającym nas świecie. Czy kiedykolwiek chcieliście zrozumieć fizykę kwantową, ale baliście się spróbować? Ta książka może stanowić odpowiedź na wasze pragnienia. Autor wielu bestsellerów Jim Al-Khalili zachęca nas do bardziej gruntownego zrozumienia rzeczywistości i wszechświata, wyjaśniając nam w przystępny sposób arkana współczesnej fizyki. Claire Handscombe, Book Riot
Taniec szpaków. Cuda systemów złożonych
Giorgio Parisi
Ta książka to podróż do genialnego umysłu fizyka, który szukał reguł złożonych systemów, bo te proste zawsze wydawały mu się trochę zbyt nudne Niezwykle klarownie i precyzyjnie przeprowadzony wywód na temat systemów złożonych, reguł ich działania i znaczenia w dzisiejszym świecie. Autor, wychodząc od matematycznej analizy mechaniki poruszania się stada ptaków, prowadzi nas przez różne działy fizyki teoretycznej od cząstek elementarnych, przez zjawiska zbiorowe, systemy złożone i wiele innych. Przejrzystość wywodu uzupełnia odniesienie do kontekstu historycznego i zrelacjonowanie rozwoju idei leżących u podstaw każdego z zagadnień, ze szczególnym uwzględnieniem procesu twórczego, dzięki czemu skomplikowane problemy jawią się w sposób niezwykle przystępny i zrozumiały nawet dla czytelników gorzej obeznanych z najnowszymi dokonaniami z zakresu fizyki i nauk ścisłych. Giorgio Parisi na początku zajmował się teorią cząstek elementarnych i napisał w latach 70-tych ubiegłego wieku wspólnie z Guido Altarellim słynne równania ewolucji partonów. Kiedy bywałem wielokrotnie w latach 80-tych w grupie badającej teorię strun w świeżo utworzonym uniwersytecie rzymskim Tor Vergata, jako profesor tego uniwersytetu przeniósł swoje zainteresowania na fizykę statystyczną, fluktuacje i układy złożone. Niniejsza książka jest opisem prowadzonych przez wiele dziesięcioleci, uhonorowanych Nagrodą Nobla, poszukiwań w tej dziedzinie, od szkieł spinowych do tytułowych systemów biologicznych, i próbą wyjaśnienia pięknych i fascynujących zjawisk w tych pozornie chaotycznych, ale poddanych ścisłym prawom, układach. Profesor Krzysztof A. Meissner NAGRODA NOBLA Z FIZYKI 2021
Teoretyczne minimum. Co musisz wiedzieć, żeby zacząć zajmować się fizyką
Leonard Susskind, George Hrabovsky
Książka, dzięki której poznasz smak prawdziwej fizyki.Teoretyczne minimum" to książka dla każdego, komu zdarzyło się żałować, że nie jest fizykiem, każdego, kto chciałby się przekonać i doświadczyć, w jaki sposób fizycy myślą i pracują. W przeciwieństwie do książek popularnonaukowych, które dają czytelnikowi przedsmak fizyki, Teoretyczne minimum" Leonarda Susskinda uczy umiejętności niezbędnych, by naprawdę zająć się fizyką i móc o własnych siłach poszerzać wiedzę i poznawać bardziej skomplikowane tematy. Książka Susskinda to zestaw narzędzi, który umożliwia podjęcie tej wspaniałej intelektualnej wędrówki. Wspaniałe i unikatowe źródło dla wszystkich, którzy chcieliby spróbować prawdziwej fizyki, wykraczającej poza ramy popularyzacji. To najlepsza lektura, żeby zacząć, wiodąca czytelnika prostą drogą do kluczowych punktów i skrząca się perełkami głębokiej refleksji.Sean Carroll, fizyk w California Institute of Technology, autor Cząstki na końcu Wszechświata" oraz 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" i Bitwy o czarne dziury". George Hrabovsky, prezes Madison Area Science and Technology (MAST), organizacji non-profit, zajmującej się badaniami naukowymi i edukacją.
Mieczysław Kula, Andrzej Sładek
Podstawy teorii ciał uporządkowanych stworzone zostały przez Emila Artina i Ottona Schreiera w 1927 roku, w odpowiedzi na problem znany jako 17. problem Hilberta. Z biegiem czasu teoria ta stała się katalizatorem rozwoju kilku działów matematyki. Powstaje rzeczywista geometria algebraiczna, teoria form kwadratowych uzyskuje nowe narzędzia badań, a ciała uporządkowane pojawiają się w teorii modeli. Niniejszy podręcznik zapoznaje Czytelnika z podstawami oraz głównymi, w tym również najnowszymi, zastosowaniami teorii ciał uporządkowanych. Materiał w nim zawarty pozwala głębiej zrozumieć te zagadnienia matematyczne, które odwołują się do własności uporządkowanego ciała liczb rzeczywistych. W polskiej literaturze matematycznej dotychczas nie było opracowania o takim charakterze. Dziesięć głównych rozdziałów uzupełnionych zostało dwoma dodatkami, aby prezentowany materiał był kompletny i spójny. Każdy rozdział kończy się zadaniami, które pozwolą Czytelnikowi sprawdzić i pogłębić zrozumienie przeczytanego materiału. Podręcznik przeznaczony jest dla studentów kierunków ścisłych, doktorantów oraz pracowników naukowych pragnących zapoznać się z podstawami algebry rzeczywistej.
Zbigniew Osiak
„Teoria Względności – Podstawy” zawiera pomocnicze materiały do wykładu wygłoszonego przeze mnie dla słuchaczy Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim.
Zbigniew Osiak
„Teoria Względności – Wyniki” zawiera pomocnicze materiały do wykładu wygłoszonego przeze mnie dla słuchaczy Uniwersytetu Trzeciego Wieku w Uniwersytecie Wrocławskim.