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

The Quantum Story by Jim BaggottŠo 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.

A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather Than Nothing by Lawrence M. Krauss

a universe fro nothingŠī grāmata man rindā uz izlasīšanu stāvēja veselu gadu. Tā nu ir ar tām grāmatām, ieraugu, nopērku, domāju – nu tikai lasīšu, bet mainās prioritātes, un lasāmais atliekas. Šai grāmatai bija grūti tikt līdz augšgalam, ieraugot viņu domāju – nē, kur nu vēl vienu par kosmoloģiju, pāris jau šogad izlasītas. Bet visām lietām reiz pienāk sava kārta, un neliela saruna par Visuma izcelšanās jautājumu mani pamudināja šo grāmatu izlasīt.

Autora vārds skeptiķiem un ateistiem nebūs svešs. Šīs grāmatas galvenais mērķis ir parādīt, ka, lai mūsu Visums sāktu eksistēt, nav vajadzīgs radītājs. Visuma rašanās cēlonis un varbūt par radīšanas mērķis ir gadsimtiem ilgi nodarbinājis teologu un filosofu prātus. Mūsdienu zinātne ir sasniegusi līmeni, kas ļauj ieskatīties Visuma rašanās procesa pirmsākumos un izskaidrot kā no nekā var rasties kaut kas. Autors pieņem, ka lasītājs tikai nedaudz pārzina fiziku, un tādēļ iesākumā tiek dots nopietns ievads kosmoloģijā, fizikā un kvantu fizikā. Tikai pašās beigās, kad lasītājs ir uzzinājis visu par kosmoloģiju, tiek apskatīta teorija, kā no nekā var iegūt kaut ko.

Ja jau esi lasījis daudzas grāmatas par šo tematu, varētu šķist, ka autors atkal pārstāsta jau zināmo. Tomēr, ja šī ir pirmā grāmata par kosmoloģiju, ko tu lasi, tad šī ir viena no strukturētākajām, kuru jebkad esmu lasījis. Autors prot izskaidrot sarežģītas lietas vienkārši, tai pat laikā nenoplicinot izskaidrojamo lietu ar šaubīgu alegoriju. Viņš precīzi definē pielietotos terminus, nosprauž problēmas, kurās vēlas lasītājam izskaidrot. Autors nekaunas atzīt, ka ir lietas, par kurām zinātnei ir pavisam maz saprašanas. Grāmata lasās viegli, reizēm gan nākas lapaspusi pārlasīt trīs reizes, lai saprastu, ko autors mums ir vēlējies pateikt, bet ticiet man – citiem autoriem ir vēl trakāk.

Interesanta bija nodaļa par kosmoloģiju pēc pāris triljoniem gadu, kad paātrinātā visuma izplešanās būs radījusi tieši tādu Visumu, kādu to redzēja pētnieki simts gadus atpakaļ. Proti vienu lielu galaktiku tukšumā. Tad vairs nebūs ne kosmiskā fona starojuma, ne citu galaktiku, ne atskaites punktu, kas liecinātu par telpas izplešanos. Todienu zinātne šajā gadījumā nemaz nespētu atbildēt uz jautājumu par Visuma rašanos.

Galvenās atziņa ko guvu no šīs grāmatas – nekas ir trakoti nestabila lieta; labāk ir mēģināt saprast Visumu, kāds tas ir nevis mēģināt to pakārtot savam domāšanas veidam; Visuma eksistencei nav nepieciešam ne radīšana ne pastāvēšanas mērķis.

Pozitīvais: labi strukturēta; apskata nopietnu problēmu lasītājam saprotamā valodā; autors saprot ko viņš stāsta.

Negatīvais: dikti plāniņa.

Grāmatai lieku 8 no 10 ballēm. Laba lasāmviela par nopietniem jautājumiem. Īpaši reliģiskam cilvēkam viņa varētu arī nepatikt, tomēr loģiski domājošiem problēmām nevajadzētu būt. Ieteiktu lasīt visiem, kurus interesē astronomija, kosmoloģija  vai vienkārši pasaule kurā mēs dzīvojam.

Džordžs un Lielais Sprādziens by Hokinga Lūsija, Hokings Stīvens

Džordžs un Lielais SprādziensPopulārzinātniskais žanrs viennozīmīgi ir mans mīļākais. Parasti lasu diezgan nopietnas grāmatas, kas veltītas mūsdienu zinātnes sasniegumiem un zinātnes vēsturei. Bērniem un pusaudžiem domātās grāmatas es neesmu lasījis kopš savas bērnības. Tādēļ, ieraugot Jāņa Rozes Apgādā izdoto grāmatu “Džordžs un Lielais Sprādziens”, nolēmu palasīties un saprast, kāda tad ir mūsdienu populārzinātniskā grāmata bērniem.

Šī ir trešā Džordža piedzīvojumiem veltītā grāmata. Džordžam ir uzdāvināts ruksis, kurš diemžēl ir izaudzis tik liels, ka viņu nākas aizgādāt prom no Džordža mājas. Puiku šāds risinājums neapmierina, viņš vēlas, lai viņa ruksim būtu vislabākā dzīves vieta visa Visumā, un tādēļ palīdzība tiek meklēta pie Annijas tēva Ērika. Ēriks ir zinātnieks, kuram ir pieejams superdators Kosmoss. Bet pasaulē bez Džordža problēmām ir arī vēl viena daudz lielāka organizācija, kas noskaņota pret zinātnieku centieniem atrisināt Visuma rašanās noslēpumu. Cilvēki, kuri vēlas, lai pasaulē nekas nemainītos, lai viss būtu pa vecam un progress apstātos. Viņi ir noorganizējuši milzīgu konspirāciju, kuras atrisināšanā negribot iesaistās Džordžs un viņa draudzene Annija.

Grāmatā ir viss, kas bērnu grāmatai nepieciešams, lieli piedzīvojumi un noslēpumi, vecāki, kas bērnus neierobežo un nedaudz izglītojošu faktu. Tas vis pasniegts tādā veidā, lai grāmata nesāktu izskatīties pēc mācību grāmatas. Bonusā vēl ir daudzi krāsaini attēli ar miglājiem, galaktikām un zvaigznēm. Laiku pa laikam grāmatā atbilstoši stāsta attīstībai ir atrodami zinātnisko faktu izklāsti, kas lasītājam apskaidro, kādas idejas attīstību vai zinātniskā termina nozīmi. Lielākoties šie fakti ir veltīti Visuma izcelsmei, tam ko mēs patlaban zinām par tā uzbūvi, kvantu fizikai, stīgu teorijai un tam ko ceram drīzumā atklāt.

Grāmatas mērķis nebūt nav padarīt jauno lasītāju par kvantu fiziķi un Lielā Hadronu Paātrinātāja detektoru uzbūves speciālistu. Uz to bērnam iedodot grāmatu nevajadzētu cerēt. Toties pašus Lielā sprādziena teorijas pamatus tā izskaidro diezgan labi. Vispār jau kvantu teorija ir tik neintuitīva, ka jebkurš skaidrojums būs tikai attāla analoģija. Vienīgā piezīme, ko varētu izteikt tulkotājam ir, ja jau reiz lietojam antihadronus, tad varbūt nevajadzētu ieviest pretmatēriju antimatērijas vietā.

Kopsavilkumā var teikt, ka grāmata patiešām varētu zināmu daļu no bērniem ieinteresēt par zinātn,i un varbūt pat radīt vēlmi uzzināt ko vairāk, un šajā ziņā grāmata noteikti sevi pilnībā attaisno. Man bērnībā viņa noteikti būtu bijusi mīļa grāmata, kuru izlasītu vairākas reizes. Nav arī obligāti jābūt lasījušam iepriekšējās divas grāmatas, šis grāmatas stāsts ir noslēgts pats par sevi, un visa nepieciešamā informācija lasītājam tiek dota. Grāmatai lieku 8 no 10 ballēm, ir bildes, gudras lietas un aizraujošs stāsts.

Quantum Theory Cannot Hurt You: A Guide to the Universe by Marcus Chown

Quantum Theory Cannot Hurt You

Šo grāmatu nopirku visai pasen, jo biju sasparojies lasīt par kvantu teoriju. Vēlams ļoti vienkāršā veidā un izklaidējoši. Grāmata to visu arī piedāvāja.

Iesākumā varu pateikt, ja esi lasījis autora darbu „We need to talk about Kelvin”, tad šo grāmatu var droši izlaist, jo nekā būtiski jauna te nav. Vēlākais darbs ir plašāks un vēl interesantāks. Citādi te var izlasīt to pašu ko daudzās populārzinātniskajās grāmatās par kvantu pasauli.

Te ir gan par gaismas divējādo dabu magnētisko un elektrisko, tiek mēģināts noskaidrot, kas tad īsti ir tie lauki, gan elektromagnētiskie, gan gravitācijas. Apstāstīts, kādēļ mēs nekad nevarēsim simprocentīgi noteikt elementārdaļiņas atrašanās vietu. Tāpat par to, kā sapārotas daļiņas spēj zināt informāciju viena par otru ātrāk par gaismas ātrumu. Par to, ka, iespējams, tāda gravitācijas lauka nemaz nav. Tiek apspēlēta ideja par kvantu datoru, un kur tajā reāli tiek veikti aprēķini.

Kopumā tāda visai viegla literatūra par kvantu fizikas tēmu. Man kā cilvēkam, kas izlasīja par šo tematu pāris grāmatas gadā ir neliela vilšanās. Visi piesauktie fakti un skaidrojumi jau bija lasīti iepriekš. Lai ar grāmata plāna gribējās tomēr kaut ko vairāk un, iespējams, nedzirdētu. Tomēr cilvēkam, kam šāda tipa grāmatas nav ikdienas lasāmais, varēt būt diezgan interesanti izlasīt grāmatā aprakstīto. Tiem gan es ieteiktu autora nākamo darbu, jo saturs pārklājas ļoti daudz.

Grāmatai lieku 8 no 10 ballēm. Standarta populārzinātne par interesantu tēmu, pasniegta bez formulām un dziļi teorētiskiem skaidrojumiem. Cik varēja ievadā saprast no paša autora, viņam bija radies iespaids, ka daudzas lietas zinātnieki paši vēl nespēj izskaidrot tautai saprotamā veidā, un tādēļ viņam nācies visu reducēt uz pēc iespējas vienkāršāku izklāstu.

In Search of the Multiverse by John Gribbin

in search of multiverse

Laikā, kad vēl studēju ekonomikas un finanšu zinības, man tīri nejauši gadījās internetā uziet nelielu rakstiņu, kas bija veltīts daudzo pasauļu teorijai. Tā izrietēja no kvantu fizikas, saturēja gudrus vārdus – Visuma viļņfunkcija, viļņfunkcijas kolapss, nenoteiktības princips un Šrēdingera kaķis. Visu to saliekot kopā sanāca, ka katrā brīdī, kad notiek makroskopisks notikums ar noteiktu varbūtību, Visums sadalās tā, ka visas iespējamās varbūtības tiek realizētas. Globalizējot, mums līdzās pastāv milzīgs, bet galīgs visumu skaits, kuri daudz ko neatšķiras no šī, bet katrā no tiem pāris lietas ir nedaudz savādākas. Piemēram, vienā tu vakar esi vinnējis loterijā, bet citā tevi aizvakar ir nobraucis autobuss. Viss, kas vien ir jebkad varējis notikt, notiek. Skaidra lieta, ka šādas idejas mani pievērsa šim jautājumam.

Grāmata apskata augstāk pieminēto Everett daudzo pasauļu teoriju, tiek apskatīta arī tā saucamā Kopenhāgenas interpretācija. Tomēr šīs skaitās samērā vecas idejas. Uzmanība tiek pievērsta arī jaunākajām fiziķu idejām, stringu un M-teorija tiek piesaukta vai ikkatrā lapaspusē. Smalki tiek apstāstīta Inflācijas teorija un tas, kā tās procesu ietekmē varētu rasties daudzi paralēlie visumi. Vārds „paralēls” gan te ir nevietā. Tiek apskatīta arī inflācijas teorijas modernā alternatīva – laiktelpa membrānas, kas laiku pa laikam, reizi triljons gados, ja gribam būt precīzāki, saduras un rada mums lielā sprādziena iespaidu. Pārstartē mūsu Multiversu un cikls sākas no jauna. Vienu gan īsti nesapratu vai šīm membrānām ir jābūt tikai divām jeb tās arī ir milzīgs skaits.

Laba ir arī nodaļa, kurā autors mums pastāsta, kādēļ kvantu datora esamība mums tieši norāda uz citu visumu eksistenci, jo rodas visai nopietns jautājums, kur notiek kvantu datora aprēķinu process. To, ka šāds dators ir realitāte, mēs jau zinām. Interesanta ir arī atbilde uz jautājumu, kas droši vien nomoka daudzus Matrix cienītājus – Vai mēs dzīvojam simulācijā? Loģiski spriežot sanāktu, ka varbūtība mums atrasties simulētā virtuālā pasaulē ir daudz lielāka, nekā gadījuma rezultātā evolucionēt kādā atsevišķā visumā. Galu galā mēs pat zinām mūsu pasaules pikseļa lielumu – Planka garums. Tomēr, ja tas tā būtu tad mēs varētu novērot pāris gļukus, kas mums par to tieši liecinātu.

Ne visai interesanta man likās nodaļa veltīta visuma evolūcijai. Dabiskās atlases modelis tika ekstrapolēts uz visuma fizikas konstantēm un šo konstanšu ietekmei uz melno caurumu rašanās varbūtību. Tiek pieņemts, ka melnie caurumi aiz singularitātes ir citi visumi. Tālāk sākas teorijas, ka visums, kurš rada daudzus melnos caurumus, ir priekšrocība pret citiem visumiem. Tāds tad radīšot daudz vairāk citus visumus utt. Manuprāt šī nodaļa bija lieka.

Atradu atbildi uz jautājumu, kā es varu zināt, ka es neesmu tikko radies kvantu fluktuācijas rezultātā ar visām atmiņām un pieredzi un tūlīt pat nepazudīšu. Var tak tā būt, ka tev aiz loga patiesībā nekā nav. Kopumā grāmatu vērtēju kā izcilu, dod reālu vielu pārdomām un ļauj saprast ka Multiverss nemaz tāda tukša pamuldēšana viss nav. Grāmatai lieku 10 no 10 ballēm. Cilvēkiem, kuriem jau Matrix ar savu simulēto vidi liekas uber ideja, ieteiktu te pasmelties vēl saistošākas lietas.