Uranowe miasto

Denise Kiernan:  Dziewczyny atomowe

Uranowe miasto

Okazuje się, że można napisać coś nowego o Projekcie Manhattan. Książka Kiernan ujmuje jego dzieje od strony zatrudnionych przy Projekcie kobiet, nadto zaś wprowadza czytelnika do zakładów wzbogacania uranu. Takich zakładów było kilka, nazwanych poetycko Y-12, K-25, X-10 czy S-50; pozyskiwały one uran 235 do produkcji bomby atomowej. W pobliżu instalacji zbudowano miasto Oak Ridge, które w szczycie liczyło 75 tys. mieszkańców i miało sieć transportową porównywalną z największymi metropoliami USA. Walorem reportażowego opisu Kiernan nie są jednak losy młodych kobiet rekrutowanych do pracy przy Projekcie, ale socjologiczna otoczka przypominająca scenerię produkcyjniaka: wszechobecne błoto, wielka budowa, prowizorka bytowania, zostawione daleko rodziny, nadzieje na dobry zarobek i urządzenie się. Co ciekawe, kobietom w owym czasie limitowano dostęp do wykształcenia, ale jako operatorki kalutronów (cyklotronów z Kalifornii wzbogacających uran do 90 procent) spisywały się wyśmienicie. Zdjęcie takiej operatorki ukazuje kobietę przed ścianą zegarów i pokręteł; jej zadaniem było utrzymać główny wskaźnik w oznaczonym zakresie. Co wytwarza maszyneria, oczywiście nie wiedziały. Obsesja tajności była w Oak Ridge wszechobecna. Co produkujecie? Dzieci. Ilu was tam pracuje? Połowa. Kto był zbyt dociekliwy albo gadatliwy, ten znikał z dnia na dzień i więcej się nie pojawiał. Panowała segregacja rasowa: Murzyni mieszkali osobno, w gorszych warunkach i ostrzejszych rygorach, a gdy w celach naukowych wstrzyknięto komuś dawkę plutonu, przypadkiem też był to Murzyn. To jedna z najbardziej bulwersujących historii z tej książki: oczywiście nie udało się dojść,  kto wydał taki rozkaz. „Kobiety, które pomogły wygrać II wojnę światową”, zachłystuje się Kiernan. Niewątpliwie nawet sprzątaczka Kattie Strickland miała w tym jakiś udział – lecz „Dziewczyny atomowe” sprawiają wrażenie, jakby wobec pracy kobiet udział np. fizyków był mniej...
Masa, czyli energia

Brian Cox, Jeff Forshaw:  Dlaczego E = mc2 (i dlaczego powinno nas to obchodzić)

Masa, czyli energia

Równanie Einsteina o równoważności masy i energii słusznie uchodzi za wielkie osiągnięcie fizyki: piękne w zapisie, lapidarnie ujmuje jedną z najważniejszych reguł naszego Wszechświata. Fizycy Cox i Forshaw reklamują je jak waluty na giełdzie: „Równanie E = mc2 mówi, że energia i masa są w pewnym sensie wymienialne, tak samo jak można wymieniać na przykład dolary i euro, oraz że „kurs” wymiany jest równy kwadratowi prędkości światła.”  Pół książki poświęcone jest wyprowadzeniu równania z definicji czasoprzestrzeni, przy czym okazuje się, że wystarczy do tego twierdzenie Pitagorasa (wierzymy autorom na słowo). Druga połowa  to zastosowania słynnego równania do różnych zagadnień fizyki. Książka nie jest bardzo trudna w lekturze, ale niepotrzebnie wmawia czytelnikom, że żadnej matematyki znać tu nie trzeba. Obaj młodzi autorzy z profesorskimi tytułami dokładają starań, by lekturę ułatwić: nie tylko tłumaczą, co i jak, ale okraszają tekst humorem dobrej próby. „Jeśli idea nie pociąga za sobą żadnych mierzalnych konsekwencji, to na pewno nie jest konieczna do zrozumienia mechanizmu działania Wszechświata, choć może nadal odgrywać jakąś bliżej nieokreśloną rolę we wprawianiu nas w dobre samopoczucie”, sumują użyteczność różnych koncepcji z naukowego punktu widzenia. Książka o równaniu Einsteina pochodzi z roku 2009, a już zdążyła się zestarzeć. W rozważaniach, skąd się bierze jeden z członów równania, masa, nie sposób było uniknąć odwołania do pola Higgsa nadającego cząstkom masę i do słynnego bozonu. Cztery lata temu była to tylko teoria, dziś zweryfikowana odkryciem bozonu Higgsa w CERN i błyskawicznie nagrodzona Noblem. W fizyce niekiedy zdarzenia pędzą prawie tak szybko jak...
Tylko tuzin liczb

James D. Stein:  Kosmiczne liczby. Liczby, które definiują naszą rzeczywistość

Tylko tuzin liczb

W 1999 roku ukazała się książka Martina Reesa „Tylko sześć liczb”, poświęcona sześciu wielkościom, kluczowym dla istnienia Wszechświata w takiej postaci, jaką znamy. James Stein, nie ukrywając tego zresztą, powtórzył ten pomysł w nieco odmienionej formie: w jego książce jest to dwanaście liczb, z dziedziny fizyki, chemii i astronomii, jak stała grawitacyjna,  stała Plancka, Boltzmanna, Hubble’a  czy liczba Avogadro. Do tego dochodzą prędkość światła, temperatura zera bezwzględnego i granica Chandrasekhara, wskazująca, że aby gwiazda zamieniła się w supernową, musi mieć minimum 1,4 masy Słońca. W trzech przypadkach Stein omawia te same wielkości co Rees: wydajność syntezy wodoru w gwiazdach, parametr omega, od którego zależy przyszłość Wszechświata, a wreszcie stosunek sił elektromagnetycznych do siły grawitacji. Rees wycenia go na 1036, Stein daje trzy rzędy wielkości więcej. Nie jest natomiast żadną stałą promień Schwarzschilda, obliczany dla każdego ciała indywidualnie, a wskazujący, jaki rozmiar powinno przyjąć, by stać się czarną dziurą. Dla Ziemi jest to 1 cm, dla Słońca 3 km, a dla Galaktyki 1012 km. Przy tej okazji Stein przeczy naszemu intuicyjnemu przekonaniu, jakoby tak gigantyczna czarna dziura musiała mieć niezwykłą gęstość: jest to ledwie ¼ grama na metr sześcienny, czyli 5000 razy mniej niż gęstość powietrza na poziomie morza. Stein jako matematyk bardzo lubi rachunki i faszeruje nimi swą książkę; na szczęście są one względnie proste. Omawiając owe liczby i pokazując, skąd się wzięły Stein z konieczności odwołuje się do historii nauki – jego wywód często zamienia się w opowieści o badaczach i ich dokonaniach. Widać wyraźną fascynację autora Boltzmannem, Planckiem czy Chandrasekharem; o odkrywcy promieni X Roentgenie sądzi natomiast, że trafiło się ślepej kurze ziarno. Jest to popularyzacja na...
Wyjaśnianie Wszechświata

Michał Heller:  Filozofia kosmologii. Wprowadzenie

Wyjaśnianie Wszechświata

Celem książki ks. Michała Hellera jest utworzenie strefy buforowej pomiędzy kosmologią jako nauką fizyczną a zagadnieniami filozoficznymi i teologicznymi, które z niej wynikają. W dziedzinie tej panuje spory bałagan; najlepiej byłoby go uporządkować w formie podręcznika. „Niniejsze opracowanie jest jedynie wstępnym przetarciem drogi”, zastrzega skromnie autor, wybierając ujęcie historyczne, dzięki czemu przy okazji otrzymujemy wykład dziejów kosmologii do roku 1965, czyli odkrycia mikrofalowego promieniowania tła, co odesłało do lamusa model Wszechświata stacjonarnego. Profesor Heller dysponuje ogromną erudycją, zna swą dyscyplinę na wylot i dlatego może sobie pozwolić na jej ogląd niejako z lotu ptaka, ze wskazaniem ważnych dla jej rozwoju idei. Za narodziny kosmologii uznaje ogólną teorię względności, której równania dały początek dociekaniom, z jakim typem Wszechświata mamy do czynienia. Odkrycie ucieczki galaktyk potwierdziło, że chodzi o ekspansję przestrzeni – być może w nieskończoność. Heller jest zwolennikiem zasady, by wyjaśniać Wszechświat samym Wszechświatem, tzn. nie sięgać po byty wobec niego zewnętrzne. W domyśle chodzi tu o Boga, ponieważ na początku Wszechświata napotykamy osobliwość (Big Bang), której nie da się wyeliminować żadnymi sztuczkami matematycznymi. „Zbyt przypomina ona stworzenie świata”, miał się odezwać Einstein do Lemaître’a pod wpływem konsternacji, jaka na wieść o tym ogarnęła środowiska naukowe. Teologia nie kwapi się skorzystać z prezentu utrzymując, że stworzenie świata przez Boga jest procesem ciągłym, trwającym do dziś, nie zaś aktem jednorazowym. Heller zarysowuje ten spór w sposób jasny i jak na osobę duchowną zadziwiająco neutralny. Omawiając kosmologię przedeinsteinowską wskazuje, że Ludwig Boltzmann był prekursorem teorii multiversum. Analizując zagadnienie śmierci cieplnej Wszechświata niemiecki fizyk poddał myśl, że są w nim fluktuacje, gdzie równowaga termodynamiczna jest zakłócona i dlatego wciąż zachodzą tam procesy fizyczne....
Stany splątane

Anton Zeilinger:  Od splątania cząstek do kwantowej teleportacji

Stany splątane

Przyjemnie wziąć do ręki książkę, która nie pochodzi od autora amerykańskiego ani brytyjskiego, aczkolwiek została napisana po angielsku. Anton Zeilinger jest fizykiem z Uniwersytetu w Wiedniu, a światową sławę zapewniły mu badania nad stanami splątanymi cząstek oraz dwa udane eksperymenty teleportacji fotonów. Duże zasługi położyli tu w przeszłości fizycy austriaccy, toteż ośrodek w Wiedniu kontynuuje pewną tradycję. Splątanie cząstek wprowadził do fizyki Erwin Schrödinger w 1935 roku, krótko po tym, jak Einstein z Podolskim i Rosenem opisali hipotetyczną sytuację dwóch cząstek, które – rozdzielone – jakimś cudem zachowują wiedzę o swych własnościach. Ujawnia się to w ten sposób, że gdy dokonamy pomiaru na jednej z cząstek, druga natychmiast przyjmuje odpowiedni do tego stan. Dystans nie gra tu roli. Cząstki albo porozumiewają się z prędkością nadświetlną, albo posiadają jakieś zmienne ukryte; zjawisko to Einstein nazwał „upiornym działaniem na odległość”.       Zeilinger referuje historię splątania, które tak dalece odbiega od reguł świata niekwantowego, że wydaje się gwałtem na zdrowym rozsądku. Tłumaczy cierpliwie i jak najprościej, jak dochodzi do splątania – wystarczy by cząstki weszły ze sobą w oddziaływanie – i jak przydaje się to przy teleportacji. Eksperymenty mające na celu wyjaśnienie tej kluczowej cechy kwantowego świata być może z czasem doprowadzą do np. zbudowania komputera kwantowego o wielkich możliwościach obliczeniowych. Książka pomyślana jest jako wprowadzenie do zagadnienia dla pary studentów z pierwszego roku, którzy niewiele jeszcze o fizyce wiedzą. Wykład nie tylko wydaje się przejrzysty i kompetentny, zawiera także porcję nienachalnego humoru. Przy okazji świadkujemy zmaganiom fizyków nad przeniknięciem chyba najtrudniejszej tajemnicy kwantowego świata – bo do kwestii czysto fizycznych dochodzą wątpliwości filozoficzne. Czy wyniki eksperymentu mogą zależeć od obserwatora? Czy układ...
Geniusz na kółkach

Kitty Ferguson:  Krótka historia Stephena Hawkinga

Geniusz na kółkach

Nic nie zapowiadało, że Stephen Hawking zostanie geniuszem astrofizyki i kosmologii. W wieku 20 lat zapadł na stwardnienie zanikowe boczne i odtąd datuje się jego postępująca degradacja fizyczna. Choroba nie wiąże się z bólem, nie zakłóca procesów myślowych, ale walka z niedołężnym ciałem sprawia, że wszystko idzie trudniej. Paradoksalnie dzięki chorobie Hawking wziął się serio za naukę: mając przed sobą kilka lat życia postanowił wykorzystać je najlepiej jak można. Został światowej sławy uczonym, dorobił się rodziny i trojga dzieci, a nawet rozwiódł i ożenił powtórnie. Można uznać to za życie pełną piersią – nie każdemu z nas na przykład będzie dane zażyć nieważkości w swobodnie spadającym samolocie. Wbrew ponurym rokowaniom dożył starości – w styczniu tego roku ukończył  71 lat. „Krótka historia Stephena Hawkinga” jest drugą książką Ferguson o tym uczonym. Znana u nas z kilku książek popularyzatorka od najmłodszych lat pasjonowała się fizyką i kosmologią, ale w końcu została muzykiem. Gdy trafiła z mężem do Cambridge, wróciła do dawnych zainteresowań i uzyskała takie kompetencje, że w książce tłumaczy jego pomysły naukowe. Jest to ideał biografii uczonego: nie tylko dzieje złamanego chorobą ciała, ale też idee niepospolitego nawet w krainie fizyków umysłu. Dwie najgłośniejsze prace Hawkinga dotyczą Wszechświata bez brzegów (nie było osobliwości grawitacyjnej, z której wystartował Big Bang) oraz  promieniowania czarnych dziur (w pobliżu czarnej dziury powstaje para cząstek; jedna wpada do czarnej dziury, druga oddala się od niej; wygląda to tak, jakby czarna dziura wyemitowała tę cząstkę). De facto Hawking produkował hipotezy niewywrotne, niemożliwe do weryfikacji przy dzisiejszych możliwościach obserwacji. Nie jest nieomylny, często wycofywał się z wcześniejszych poglądów. (Na przykład kategorycznie odmawiał słuszności koncepcji Petera Higgsa,...
Strona 10 z 13« Pierwsza...89101112...Ostatnia »