Fizyka
Jim Al-Khalili
Fizyk kwantowy i gospodarz programu BBC ujawnia, w jaki sposób osiem lekcji z samego serca nauki może nam pomóc pełniej korzystać z życia Dzisiejszy świat jest nieprzewidywalny, skomplikowany i pełen sprzeczności, a poruszanie się w nim i podejmowanie optymalnych decyzji niełatwe. W tym krótkim przewodniku po bardziej racjonalnym życiu Jim Al-Khalili namawia czytelników do wypracowania sobie podejścia do świata typowego dla naukowców. Metoda naukowa pomaga ludzkości w tworzeniu prawdziwego obrazu rzeczywistości i opiera się na zbiorze podstawowych zasad, które mogą nam wszystkim pomóc pewniej poruszać się po współczesnym życiu. Omawiając naturę prawdy i niepewności, rolę wątpliwości, zalety i wady uproszczeń, wartość wystrzegania się błędów poznawczych, znaczenie myślenia opartego na dowodach i inne zagadnienia, autor pokazuje, że fundamenty metody naukowej mają wielkie znaczenie w stawiających nas przed trudnymi wyborami skomplikowanych czasach, w których żyjemy. Ta trafna i wnikliwa książka w przystępny sposób przedstawia czytelnikom cały wachlarz ciekawych i aktualnych koncepcji. Sean Carroll, autor książki Stąd do wieczności i z powrotem: Poszukiwanie ostatecznej teorii czasu
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!