Fizyka
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
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.
Magiczna materia. Sekrety fizyki, chaos i kryształy
Felix Flicker
Ta książka pokazuje, że fizyka może być równie niezwykła jak magia, a rzeczywistość znacznie bardziej zadziwiająca, niż się wszystkim wydaje Kryształ świecący na życzenie przypomina czary. Gdy jednak takie zaklęcia stają się codziennością, trudno już odróżnić magię od nauki. Współczesnym odpowiednikiem takiego czarodziejstwa jest fizyka materii skondensowanej dziedzina badająca stany materii oraz sposób, w jaki wyłaniają się one z głębokiego poziomu kwantowego. To dzięki niej możliwe stały się technologie uznawane niegdyś za fantazje: lasery tnące stal, pociągi unoszące się nad torami, kryształy rozświetlające przestrzeń. Choć fizyka materii skondensowanej stanowi jedną z największych gałęzi nauk ścisłych zajmuje się nią niemal jedna trzecia fizyków na świecie jej historia wciąż nie została w pełni opowiedziana. Aż do teraz Felix Flicker błyskotliwie odsłania sekrety współczesnej magii, którą nazywamy fizyką. To fascynująca książka, która zainspiruje kolejne pokolenia naukowców i pomoże wszystkim współczesnym zrozumieć dziwaczny wszechświat, w którym żyjemy. Marcus du Sautoy, autor książki Kod kreatywności.
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, Art Friedman
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.
Między fizyką a filozofią. Filozofia przyrody i filozofia fizyki w pismach Mariana Smoluchowskiego
Jan Grzanka
Marian Smoluchowski jest jednym z najczęściej cytowanych polskich naukowców – Web of Science określa liczbę cytowań jego prac w okresie od 1894 do 2014 roku na 7235 (Maria Curie-Skłodowska była w tym czasie cytowana 1582 razy). Regularnie przywoływane są równania dotyczące teorii procesów stochastycznych, a równanie ciągłości Smoluchowskiego stosowane jest w opisach procesów sedymentacji i koagulacji. Jego badania dotyczące ruchów Browna przyczyniły się do triumfu teorii atomistycznej w fizyce. Dzięki ich wykorzystaniu Richard Zsigmondy, Jean Perrin i Theodor Svedberg otrzymali w latach 1925–1926 Nagrody Nobla. Książka przedstawia wkład polskiego fizyka w naukę oraz filozofię, zwłaszcza w filozofię przyrody. Badania Smoluchowskiego dotyczące przyczyny i przypadku doprowadziły do wprowadzenia rachunku prawdopodobieństwa do fizyki. Jego teoria kryterium użyteczności odpowiada na pytania, jak rozwija się nauka i jak weryfikujemy hipotezy oraz teorie. Udowadnia, że użyteczność jest kategorią uniwersalną i odnosi się do wszystkich aspektów funkcjonowania człowieka w świecie przyrody. Jan Grzanka – uzyskał tytuł doktora na Wydziale Filozofii Katolickiego Uniwersytetu Lubelskiego Jana Pawła II. Absolwent Wydziału Hydrotechniki Politechniki Gdańskiej i Wydziału Nauk Społecznych (na kierunku filozofia) Uniwersytetu Gdańskiego, a także Studiów Podyplomowych w Szkole Filozofii Tadeusza Gadacza Collegium Civitas. Członek Pomorskiego Towarzystwa Filozoficzno-Teologicznego i Polskiego Towarzystwa Filozoficznego, wiceprezes Polskiego Towarzystwa Szekspirowskiego, redaktor naczelny Universitas Gedanensis.
Anna Michnik
W pracy przedstawiono i przedyskutowano wyniki badań przemian strukturalnych surowiczej albuminy ludzkiej i wołowej, przebiegających pod wpływem kontrolowanego wzrostu temperatury w roztworach wodnych. Zastosowanie wysokiej jakości czułego mikrokalorymetru pozwoliło prześledzić subtelne zmiany zachodzące w białku pod wpływem takich czynników środowiskowych, jak radiowe (RF) i ultrafioletowe (UV) promieniowanie elektromagnetyczne. Udokumentowano występowanie różnic w przebiegu termicznego rozfałdowania albuminy wolnej i zawierającej kwasy tłuszczowe, reakcji obydwu form białka na promieniowanie UV oraz w wiązaniu denaturantów (etanolu). Połączenie danych kalorymetrycznych z odpowiednim modelem matematycznym pozwoliło scharakteryzować założony proces termicznej denaturacji trójdomenowego białka, jakim jest albumina.
Nowa teoria czasu. Punkt Janusa
Julian Barbour
Historia jest ścieżką, która wije się przez przestrzeń kształtów ‒ pisze Julian Barbour w swojej nowej opowieści o wszechświecie. Podążając tą ścieżką, nie dojdziemy, jak sugeruje większość teorii kosmologicznych, do smutnego końca, czyli śmierci cieplnej. Opowieść Barboura jest dowodem oświeconej nadziei, z którą ten znakomity brytyjski fizyk i kosmolog spogląda w daleką przyszłość. Wszechświat widziany jego oczami nie jest osuwaniem się w degradację i Wielkie Otępienie, a wielkim stawaniem się, dążeniem ku pięknu. W wyjątkowej, naukowej, ale też zaskakująco osobistej książce Barbour zdaje relację z trwającego blisko pół wieku procesu budowania teorii, która podsuwa odpowiedź na pytanie o naturę czasu. W jego teorii kształtów kosmos jest względem owego czasu symetryczny. Żaden kierunek nie zostaje wyróżniony. Nie ma początku ani końca. W swoich poszukiwaniach Barbour przemierza zapomniane terytoria nauki. Historia nie jest dla niego cmentarzem możliwości, a przestrzenią potencjalnie rewolucyjnych inspiracji. Również w tym sensie dla Juliana Barboura czas zdaje się istnieć inaczej, niż zwykliśmy sądzić.