Navigate / search

The Quantum Story: A History in 40 Moments by Jim Baggott

The Quantum Story by Jim Baggott

Šo grāmatu nopirku pirms trīs gadiem. Viņa man cītīgi marinējās plauktā, un izlasīt to man nekādi nesanāca. Bet es mēģināju veselas trīs reizes. Reiz pat pievārēju veselas simts lapaspuses, bet līdz galam nekad netiku. Tagad beidzot saņēmos un izlasīju visu vienā piegājienā. Nu labi, paralēli izlasīju vēl pāris grāmatas, bet tas jau neskaitās.

Ar kvantu teoriju viss nav tik vienkārši, kā varētu iedomāties. Tā apraksta pasauli tik mikroskopiskā līmenī, ka cilvēka ikdienas pieredze ne vienmēr ir piemērota kvantu fizikas notikumu uztverei. Šīs grāmatas mērķis ir iepazīstināt lasītāju ar 40 kvantu teorijas vēstures aspektiem, un dod tam pamatzināšanas. Viss sākās ar spektrālajām līnijām un absolūti melna ķermeņa starojumu. Tālāk radās jautājumi par atoma uzbūvi, viļņfunkcijām, kvarkiem, gluoniem un, protams, Higsa bozoniem. Un nav jau tā, ka viss būtu beidzies. Standartmodelis ir smuks tikai pirmajā acu uzmetienā, bet tas balstās uz vairāk kā desmits eksperimentāli noteiktām konstantēm, un šī lieta daudziem neliek mieru. Ja vēlies saprast, ko tie mūsdienu fiziķi atkal ir atklājuši, šī grāmata ir obligāti izlasāma.

Šie četrdesmit vēstures punkti ir pagrieziena punkti kvantu fizikā. Jā, tur tādu ir bijis diezgan daudz. Katrs no tiem ļāva paskatīties uz mūsu pasauli no nedaudz citādāka skatu punkta un nonākt pie secinājuma, ka viss nebūt nav tik vienkāršs, kā izskatās. Atoms, izrādījās, nebija protonu un elektronu maisījums, atomam atradās kodols, lielais elementārdaļiņu zooparks lika uzdot jautājumu, kas tur īsti notiek. Nemaz nerunāsim par to, kā kvantu pasaules realitāte atšķiras no mūsu ikdienas realitātes. Katrā šajā apgrieziena punktā bija cilvēki. Autoram pienākas papildus bonuss par to, cik labi viņš ir attēlojis fiziķu savstarpējos kašķus un ikdienu, par to, kā rodas un nomirst hipotēzes, un kā tikai daļa kļūst par teorijām. Ja kādam šķiet, ka zinātnieki ir neelastīgi vecā atkārtotāji, tad te ir tieša pretējā demonstrācija. Īsumā, izcili parādīts, kā patiesībā strādā zinātne.

Nevar teikt, ka par šo tēmu neko neesmu lasījis, tomēr vienmēr esmu uzskatījis, ka vairums autoru šo tēmu ir tikai apgrābstījuši. Viņi pievēršas vispārīgiem ikdienišķiem formulējumiem un ietērpj kvantu fizikas novērojumus ikdienišķā valodā. Bet kā tu ikdienišķā valodā ietērpsi spinu? Cilvēks domā – ā, spins, mierīgi, cik viņš tur reizes bija jāapgriež, lai atkal izskatītos pēc sevis? Bet tas ir parametrs, kurš raksturo elementārdaļiņu aprakstošo simetrijas grupu. Vismaz es to tā sapratu, lai gan matemātikā par grupu teoriju ar neesmu nekāds guru. Šī grāmata nav pilna ar matemātikas formulām vai diferenciālvienādojumiem. Bet, ja gadās tādu sastapt, viņi nemaz nav lieki.

Es autoru nevainoju tajā, ka man daļu no viņa rakstītā nemaz neizdevās aptvert. Domāju, ka tā vairāk ir manas uztveres problēma. Iespējams, esmu pārāk izlaidies ar vispārīgām populārzinātniskām grāmatām, pēc kuru izlasīšanas man radies maldīgs priekšstats, ka daudzmaz pārzinu kvantu fizikas pamatpostulātus. Viens gan ir skaidrs – kvantu pasaule nav tāda kā mūsu ikdiena. Grāmatai lieku 10 no 10 ballēm, iesaku izlasīt visiem, kuriem ir apnicis lasīt vienus un tos pašus fizikas pastāstiņus, kas visu vienkāršo.

We need to talk about Kelvin: What everyday things tell us about the universe by Marcus Chown

kelvin

Šogad izskatās man ir nopietns fundamentālās fizikas gads. Nezinu, kas man uznācis, bet grāmatas par fizikas tēmu lasās viena pēc otras. Šo grāmatu izvēlējos šķirstot sarakstus ar labākajām 2010. gada populārzinātniskajām grāmatām, šī izskatījās pat ļoti perspektīva un pirku tik nost.

Ja godīgi, tad pats šajā grāmatā neko jaunu neuzzināju. Var uzskatīt par tādu kā nelielu zināšanu atkārtojumu. Autors savus stāstiņus strukturē visai interesanti, sākumā apraksta visai ierastu ikdienas situāciju un tad parāda lasītājam, kādi fundamentāli dabas likumi ir to pamatā un, kas no tā ir secināms.

Nodaļas sagrupētas secībā Atoms, Zvaigznes un Visums. Pie atoma varam uzzināt par gaismas duālo daļu un vispār to, ka visa matērija ir reizē gan daļiņa, gan vilnis. Kāpēc, ja atoms ir 99,99999% tukšums, tad kādēļ mēs neizkrītam cauri grīdai. Diezgan veiksmīgi aprakstīts Pauli izslēgšanas princips.

Zvaigznēm veltītās nodaļas mums pastāsta par zvaigžņu enerģijas avota atklāšanas vēsturi. Manuprāt, labākais apraksts, kas man nācies lasīt. Sākot no teorijas par nokaitētu akmens lodi un beidzot ar Triple Alpha process. Pirmo reizi man lika aizdomāties no kurienes zvaigžņu kodola termonukleārajās reakcijās rodas neitroni. Visi jau zina, ka process strādā Ūdeņradis -> Hēlijs. Tad nopietni apskatīta zvaigžņu evolūcija, supernovas un to saistību ar dzīvību.

Visuma daļa arī ir interesanta. Piemēram, kādēļ tas, ka neredzam visas debesis nosētas ar zvaigznēm, liecina par visuma rašanos Lielajā sprādzienā. Tad nodaļa veltīta Visuma agrīnās inflācijas teorijai. Netiek aizmirsta arī vecā problēma par citplanētiešiem.

Kopumā grāmata atzīstama par ļoti labu, saistošs stāstījums, interesanti fakti un interesantas problēmas. Tas viss sarakstīts saprotamā valodā un pievestie piemēri ir labi piemeklēti un neizraisa garlaikotu žāvāšanos. Grāmata ir pelnījusi 10 no 10 ballēm. Iesaku izlasīt visiem, kuriem ir vismaz kaut kāda interese par dabaszinātnēm.

Quantum Enigma: Physics Encounters Consciousness by Bruce Rosenblum, Fred Kuttner

quantum-enigma

Cilvēks ikdienā par kvantu fiziku aizdomājas visai reti. Tas nekas , ka viņš ikdienā lieto agregātus, kas balstās tieši uz kvantu fizikas atklājumiem – lāzerus, tranzistorus utt. Tomēr viena lieta ir lietot, otra ir izprast kā tas viss un kāpēc notiek. Šī grāmatas jautājums ir nedaudz šaurāks – mūsdienu fiziķi prot lietot kvantu fiziku teorētiski, tomēr reti kad aizdomājās kādu iespaidu šī teorija atstāj uz realitāti, ja mēs uz to skatāmies ne tikai kā praktisku instrumentu.

Izrādās, ka tādas realitātes nemaz nepastāv, ja vien nav saprātīga novērotāja. Šis tad arī ir grāmatas centrālais jautājums – vai realitāte bez novērotāja maz ir iespējama? Grāmata gan atbildi uz šo jautājumu nesniedz, bet apgādā lasītāju ar dažādiem faktiem, domu eksperimentiem, kas to apskata no dažādiem skatupunktiem. Sākot ar Kopenhāgenas interpretāciju – „Turi muti un rēķini”, beidzot ar Everett paralēlo visumu teoriju.

Standartā lasītājs, lasot populārzinātniskas grāmatas par kvantu fiziku, uzzina par Heiznberga nenoteiktības principu, Fotonu entanglment (nezinu kā latviski iztulkot), viļņfunkcijām, kvantiem un protams Šrēdingera kaķi. Tomēr reta grāmata šīs interpretācijas mēģina salāgot ar makropasauli, parasti mēs visas daudzās lappuses dzīvojamies pa atomu pasaulīti, skatāmies ilustrācijas, kā elektrons spēj pārvarēt barjeras, kā fotonu detektori detektē entangled fotonus , kuru polarizācija vienmēr sakrīt, novērojam atoma viļņfunkciju, kura atrodas divās kastītēs vienlaicīgi, ja vien mēs neatveram kastītes, un nekolapsējam atoma viļņfunkciju.

Patiesībā kvantu fizika mums saka, kamēr mēs atomu nenovērojam viņš nemaz nepastāv, ja jau nepastāv atoms, tad jau nepastāv arī tas, ko viņi veido. Vai Mēness ir debesīs, kad neviens uz viņu neskatās? Kāpēc kaķi nav vienlaicīgi dzīvi un beigti? Kāpēc novērotājam ir jābūt ar apziņu –saprātīgam, spējīgam interpretēt rezultātu? Un kāpēc fizikai būtu vajadzīgs saprātīgs novērotājs, kāpēc viņa nav pati par sevi?

Īsumā sakot grāmata ir labu labā, norauj jumtu vārda tiešā nozīmē. Neviena interpretācija netiek uzspiesta, bet populārākās apstāstītas tā, ka var saprast parasts cilvēks, kas nav speciālists kvantu mehānikā. Grāmatai 10 no 10 ballēm un iesaku izlasīt pilnīgi visiem. Ir pilnīgi iespējams, ka tieši tu esi vienīgais saprātīgais novērotājs visā mūsu (savā) Visumā un pārējiem ir jājūtas pateicīgiem, ka tu, vēršot savu uzmanību uz citiem, liec viņiem rasties.

Grāmatas mājas lapa.

%d bloggers like this: