Седем кратки урока по физика - преглед на книгата

• Може 13, 2024

Уроци и физика са в заглавието, но не се паникьосвайте. Въпреки че Карло Ровели е мощен теоретичен физик, той не преподава читателя. Той споделя своето разбиране за странната вселена на съвременната физика като човек, владеещ философията и с поезията в душата си.

Ако сте срещнали физиката в училище, може би сте я намерили математическа, мистифицираща и светска. Но Седем кратки урока по физика не е нищо от това. Това е интерпретация на някои от най-важните идеи на съвременната физика и на нашето място в тази вселена. Научната работа на Карло Ровели е в областта на квантова гравитация, но той също дълги години преподава обща относителност и историята и философията на науката в университета Екс-Марсилия в Южна Франция.

То е кратък
Заглавието гласи кратък и това получавате. Дълъг е осемдесет страници с похвално четим шрифт. Всяка глава е разширение на статия, която Ровели написа за един неделен вестник. Той казва:
Тези уроци бяха написани за тези, които знаят малко или нищо за съвременната наука. Заедно те произвеждат бърз преглед на най-завладяващите аспекти на голямата революция, възникнала във физиката през ХХ век, и на въпросите и мистериите, които тази революция отвори.

Две великолепни теории, но има проблем
Над половината от книгата се занимава с две коронни постижения на 20 век - Общата теория на относителността на Айнщайн и Квантовата механика. Относителността се занимава с голямата структура на Космоса, докато квантовата механика се гмурва в света на Алиса в страната на чудесата от най-малките битове от това, от което е направено всичко.

Обща теория на относителността
Големият руски физик Лев Ландау нарече Общата теория на относителността „най-красивата от теориите“ и съкровищата на Ровели.

За Исак Нютон пространството беше празно, с изключение на обектите в него, като звезди и планети. Тези обекти се отразяваха един на друг чрез силата на гравитацията. Самият Нютон не беше доволен от сила, която действаше мигновено дори на големи разстояния, но уравненията му работеха и никой не знаеше как да го вземе по-нататък. До Айнщайн.

Блестящото прозрение на Айнщайн го доведе до извода, че космосът не е нищо и гравитацията не е сила. Космосът има субстанция и е изкривен от присъствието на материя. Когато пространството криви материя, нещата се движат през пространството по кривината, като нещо може да е на трасето на панаира. Огъването на пространството около звезда се обобщава в единственото уравнение в книгата.

Милостиво, Ровели ни кани просто да се възхищаваме на елегантната простота на уравнението, без да се изисква да го разбираме. Въпреки това би трябвало да не съм съгласен с твърдението му, че за „овладяване на техниката за четене и използване на това уравнение“ са нужни по-малко ангажименти и усилия, отколкото „за да се оцени разредената красота на късния струнен квартет на Бетховен“. Мисля, че бих оценил Бетовен много преди да успея да използвам уравнението на Айнщайн.

Квантова механика и частици
Основните частици, които изграждат всичко съществуват в странен квантов свят. Тези основни компоненти са описани от Стандартен модел, Той съдържа „шепа видове елементарни частици, които вибрират и се колебаят постоянно между съществуване и несъществуване и роят в пространството, дори когато изглежда, че няма нищо“.

Те се появяват само когато си взаимодействат с нещо друго. Yow! Ровели продължава да го обяснява прекрасно, но признава, че никой всъщност не разбира какво се случва на това ниво. (Това утешава читателите му.)

Конфликт
Датският физик Нилс Бор беше един от големите лидери на експозицията на квантовата физика. Двамата с Айнщайн се възхищавали един на друг, но техните мнения се различавали относно реалността на съществуването. Айнщайн смяташе, че съществува основна реалност, в която квантовите ефекти имат смисъл, въпреки че ние не сме го възприемали. Бор не го направи.

Конфликтът между относителността и квантовата физика не е философски. Има момент, в който те си противоречат. Това обаче не е практически проблем. Общата относителност е тествана много пъти и винаги е преминала тестовете. Вашият GPS работи само точно, защото взема предвид общата относителност. И въпреки че квантовата механика изглежда луда, тя работи. Нямаше да имаш компютър без него.

И така, как и двамата да са прави почти през цялото време, но в един момент да си противоречат? Това е нещо, което държи на теоретичните физици като Ровели упорита работа.

себе си
Ровели посвещава един урок за това как нашето виждане за Космоса се е развило в продължение на хилядолетия от малка Вселена, ориентирана към Земята, до огромна разширяваща се.Но Вселената не е нещо, от което сме разделени и в последния урок той отчита нашето място във Вселената. Това е по-спекулативно от другите глави, но, разбира се, винаги се интересуваме от себе си.

Заслужава ли четене?
Книгата е добре написана, обмислена и стимулираща. Ровели го е написал на италиански и е бил най-продаван на редица езици. Трябва също така да похваля преводачите (Саймън Карнел и Ерика Сегре) за много четената английска версия. И като разгледаме някои уебсайтове с рецензии на читатели, изглежда, че хората всъщност четат книгата. Те също получават нещо от това. Може да направи приятен подарък за някой, когото познавате.

Карло Ровели, Седем кратки урока по физика, Penguin Books Ltd, 2016

Забележка: Копие на книгата ми беше дадено като подарък.

Инструкции Видео: Newton's first law of motion concepts | Physics | Khan Academy (Може 2024).