Pokazywanie postów oznaczonych etykietą fizyka. Pokaż wszystkie posty
Pokazywanie postów oznaczonych etykietą fizyka. Pokaż wszystkie posty

czwartek, 1 lipca 2021

Max Tegmark "Życie 3.0" - recenzja

 
Nadrabiam zaległości książkowe. Kilka zdań na temat książki amerykańskiego kosmologa i fizyka Maxa Tegmarka "Życie 3.0: Jak być człowiekiem w epoce sztucznej inteligencji" (wydawnictwo Prószyński i Spółka). Max Tegmark, współzałożyciel Future of Life Institute skupia się w swoich badaniach na inteligencji (zarówno ludzkiej, jak i sztucznej) oraz na tym, aby sztuczna inteligencja była przyjazna wobec ludzkości, dobroczynna. Oczywiście z AGI związane są także mroczniejsze strony: rekurencyjnie samodoskonaląca się AGI teoretycznie może przejąć kontrolę nad ludzkością, może zostać przejęta np. przez terrorystów, dyktatorów czy zdolnych hakerów do niecnych celów czy odebrać milionom ludzi definiujące ich miejsca pracy, itd. Max (być może idealistycznie) wierzy, że zaawansowana technologia będzie w przyszłości potrafiła wyleczyć ludzi z nieuleczalnych chorób, rozwiązać palący problem antropogenicznych zmian klimatycznych, wyciągnąć miliony ludzi z ubóstwa czy po prostu inspirować i edukować człowieka. 

Oczywiście w rękach ludzkości znajdują się obecnie technologie wojskowe, które mogą doprowadzić do jej samozagłady np. bomby i pociski jądrowe. Jednakże to od nas zależy, czy będziemy użytkować AGI w celach dobrych czy złych. Trzeba postawić na mądrość człowieka, starannie planować, być proaktywnym. Podobało mi się w "Życiu 3.0" jak wiele ciekawych i intrygujących pytań Max potrafi zadać np. na jaką przyszłość związaną z AGI liczymy? W jak silnie stechnicyzowanym społeczeństwie chcielibyśmy żyć? Co zrobimy w przyszłym świecie zdominowanym przez maszyny i sztuczną inteligencję, w którym nie będzie dla nas pracy, gdyż AGI wykona ją lepiej, szybciej, efektywniej? W jaki sposób poradzimy sobie z nierównością płac (dochód podstawowy)? W jaki sposób rozwiążemy problem z inteligentną autonomiczną bronią m.in. rojami miniaturowych dronów? 

Konkludując, książka ciekawa, fascynująca, stymulująca intelekt i pobudzająca do myślenia. Osobiście nie wierzę w jakiś ultra-szybki postęp w zakresie badań nad AGI, ale koncepty zawarte w "Życiu 3.0" na pewno są warte starannego przemyślenia.

wtorek, 31 października 2017

Gavin Hesketh "Cząstki elementarne" - recenzja























Na przestrzeni lat przeczytałem dziesiątki książek z zakresu fizyki teoretycznej i eksperymentalnej - zresztą to książki z dziedziny astrofizyki, kosmologii, mechaniki kwantowej czy fizyki cząstek dominują w ofercie wydawniczej wydawnictwa Prószyński i Spółka. „Cząstki elementarne” fizyka eksperymentalnego Gavina Hesketha (nie mylić ze słynną cyniczną powieścią pod tym samym tytułem Michela Houellebecqua, którą znam i lubię) dotyczą przede wszystkim Modelu Standardowego i całej menażerii cząstek (nie tylko elementarnych) z tym Modelem związanych oraz (co istotne) eksperymentów (przyśpieszania do granic prędkości światła i wysokoenergetycznych zderzeń protonów i jąder ołowiu) przeprowadzanych w Wielkim Zderzaczu Hadronów pod Genewą, Szwajcaria. Atomy, protony i neutrony tworzące jądra atomowe (stabilne i niestabilne – promieniotwórczość Becquerela i Skłodowskiej-Curie!), chmury elektronów, piony, kaony, taony, miony, neutrina (elektronowe, mionowe, taonowe), kwarki (6 rodzajów: wysoki, niski, powabny, dziwny, górny, dolny), fotony, gluony, cała rodzina bozonów (w tym ten najsłynniejszy - ‘boska cząstka’, odkryty w lipcu 2012 roku w CERN-ie bozon Higgsa). Do tego dochodzą cztery oddziaływania, siły scalające atomy i nakreślające strukturę materii – elektromagnetyczne, silne, słabe i grawitacyjne (hipotetyczna cząstka zwana grawitonem). Chyba moimi ulubionymi cząstkami są emitowane m.in. przez Słońce neutrina, które w bilionach przechodzą w każdej sekundzie przez nasze ciała i nawet tego nie zauważamy. Te trudno wykrywalne i odznaczające się bardzo małą (niezerową) masą cząstki być może są fermionami Majorany, czyli jednocześnie własnymi antycząstkami. Do ich wykrycia badacze umieszczają głęboko pod ziemią w opuszczonych kopalniach ogromne detektory (np. Super-Kamiokande w Japonii czy ukryty pod lodami Antarktydy IceCube), by zapobiec przenikaniu promieniowania kosmicznego i promieniowania tła.

Ano właśnie antymateria – antyprotony, antyelektrony (pozytony), antykwarki, itd. Do jej odkrycia walnie przyczyniło się promieniowanie kosmiczne, dzięki któremu wykryto doświadczalnie także mion i kwark dziwny. Przyśpieszając i zderzając w Wielkim Zderzaczu Hadronów protony i jądra ołowiu fizycy odtwarzają (imitują) niesamowicie gorące i gęste warunki panujące w bardzo wczesnym Wszechświecie mając jednocześnie nadzieje na odkrycie czegoś nieoczekiwanego (nowe cząstki formujące ciemną materię, rozwikłanie tajemnicy ciemnej energii walnie przyczyniającej się do coraz szybszej ekspansji Wszechświata czy ukryte wymiary przestrzeni i czasu). Gdy 4 lipca 2012 roku fizycy doświadczalni potwierdzili odkrycie bozonu Higgsa było to ogromne wydarzenie medialne (sam przeprowadziłem wówczas wywiad z fizykiem z CERN-u na ten temat). Bozon Higgsa pośredniczy w nadawaniu innym cząstkom mas i spowalnia elektrony na tyle, aby mogły zostać uwięzione w atomach.

Bardzo rzeczowa i przystępnie napisana książka o dość trudnych i abstrakcyjnych zagadnieniach, czasem posługująca się równaniami (jak np. Einsteina i Diraca) i obrazowymi diagramami Feynmana. Czytanie jej sprawiło mi dużą satysfakcję.

piątek, 15 września 2017

Christophe Galfard „Wszechświat w twojej dłoni” - recenzja




















Francuski fizyk teoretyk Christophe Galfard, autor „Wszechświata w twojej dłoni” był w latach 2000-2006 uczniem cierpiącego na stwardnienie zanikowe boczne (ALS) Stephena Hawkinga, jednego z najsłynniejszych współczesnych fizyków. To właśnie profesor Hawking (przede wszystkim słynna „Krótka historia czasu”) był promotorem Galfarda i to jemu francuski naukowiec zawdzięcza odkrycie licznych cudów fizyki teoretycznej. „Wszechświat w twojej dłoni” można określić jako doniośle rozbrzmiewający hymn ku czci kosmologii, fizyki cząstek i mechaniki kwantowej.

Pierwsze co się rzuca w oczy w trakcie lektury książki Galfarda to niezwykle przystępny i klarowny styl autorskiej opowieści – styl zrozumiały nawet dla największego fizycznego laika. Dodatkowo we „Wszechświecie w twojej dłoni” mamy do czynienia z tylko z jednym wzorem, ale za to tym najsłynniejszym einsteinowskim E = mc2 (energia równa się masa razy prędkość światła w próżni podniesiona do kwadratu). Z tego co pamiętam takiego samego zabiegu (i naturalnie tego samego wzoru) użył Stephen Hawking w celu uczynienia „Krótkiej historii czasu” bardziej przystępną dla szerokiego grona czytelników. Doskonała literatura popularnonaukowa powinna zaciekawiać, wprawiać w zachwyt, akcentować potęgę i piękno danej dyscypliny naukowej i te kryteria „Wszechświat w twojej dłoni” Christophe Galfarda spełnia w dwójnasób.

Autor zabiera czytelnika w pasjonującą podróż do tajemniczego świata makro i mikro – do gwiazd, planet, księżyców, galaktyk, gromad galaktyk, czarnych dziur czy wreszcie atomów, jąder atomowych, cząstek elementarnych czy czterech oddziaływań. Odkrywamy wraz z nim początek (Wielki Wybuch) Wszechświata oraz jego kres, zaglądamy do atomu, jesteśmy wciągani w otchłań czarnej dziury, uczestniczymy w doniosłym odkryciu fal grawitacyjnych, staramy się dociec tajemnic ciemnej materii i ciemnej energii, itd. W celu odbycia za pomocą wyobraźni tej jedynej w swoim rodzaju podróży w głąb Wszechświata i nieznanego francuski badacz obficie posługuje się analogiami oraz eksperymentami myślowymi. Z eksperymentów myślowych słynął przede wszystkim twórca szczególnej i ogólnej teorii względności Albert Einstein. Jednak bodaj najsłynniejszym i przytaczanym praktycznie w każdej książce z dziedziny fizyki (tutaj również obrazowo przedstawionym) eksperymentem myślowym jest nieco makabryczne doświadczenie z kotem Schrödingera, w rezultacie którego kot jest jednocześnie martwy i żywy.

Błyskotliwą i wzorcowo napisaną książkę Christophe Galfarda czyta się bardzo przyjemnie, gdyż sposób przedstawienia wiedzy w niej zawartej działa na wyobraźnię. Nie da się ukryć że to największy atut „Wszechświata w twojej dłoni”. Oczywiście czytelnik w dużej mierze zaznajomiony z zawiłościami i meandrami kosmologii, astrofizyki czy fizyki cząstek nie znajdzie tutaj wielu nowych informacji, jednak to pozycja wręcz idealna dla przeciętnego odbiorcy. Sam mam zamiar jeszcze kiedyś do niej powrócić – w końcu dobrej i skłaniającej do myślenia literatury nigdy nie za wiele.

środa, 26 lipca 2017

Sean Carroll "Nowa perspektywa" - recenzja

"Nowa perspektywa" fizyka teoretycznego Seana Carrolla z Caltechu to fascynująca książka. Choć bardzo długa (ponad 550 stron) czyta się ją momentami z zapartym tchem. Domeną Autora jest fizyka teoretyczna i kosmologia, ale w próbach zrozumienia jak działa cały świat pomaga mu duży zasób wiedzy z filozofii, neurobiologii i biologii ewolucyjnej. Cały świat w sensie bezmiaru kosmosu i zarazem drobiazgowości indywidualnego życia jednostki. Liczba konceptów (idei), które Carroll omawia w "Nowej perspektywie" potrafi przyprawić o zawrót głowy: efektywne teorie pola, filozoficzne zombies, Teoria Rdzenia, teoria strun, wnioskowanie bayesowskie, planety przekonań, śmierć cieplna Wszechświata, energia swobodna, zagadnienie samoświadomości, etyki i wolnej woli, poszukiwanie sensu życia, termodynamiczna strzałka czasu, trwająca przez miliardy lat ewolucja Wszechświata ze stanu o niskiej entropii aż po rosnącą złożoność, nieuchronność śmierci będącej kresem istnienia bez nadziei na kontynuację, itd. Carroll jest ateistą (choć woli się nazywać 'poetyckim naturalistą'), który twierdzi że nauka już nie potrzebuje obecności boskiej istoty, by wyjaśniać istnienie i tajemnice Wszechświata.

"Nowa perspektywa" tak jak pokaźna większość książek popularyzujących nauki ścisłe i przyrodnicze jest napisana zrozumiałym dla laika językiem, w którym jednak nie brakuje wymagających myślenia konceptów i naukowego żargonu. Aby ułatwić czytelnikom zrozumienie wielu trudniejszych zagadnień Carroll posługuje się licznymi analogiami i metaforami. W swej najnowszej książce Carroll mierzy się z największymi pytaniami dotyczącymi życia i miejsca ludzkości we Wszechświecie - pytaniami, które kiedyś były domeną filozofów i teologów. Nie zawsze mamy na te pytania odpowiedzi, ale jeśli już te odpowiedzi padają to muszą być kompatybilne z nauką. Mimo wszystko w trakcie lektury "Nowej perspektywy" byłem zdziwiony jak głęboko filozoficzna jest ta książka. Okazuje się że można kosmologię, mechanikę kwantową i filozofię egzystencjalną spiąć jedną klamrą. Carroll widzi w filozofii metodę interpretacji nauki oraz głębszego zrozumienia częstokroć nieintuicyjnych zjawisk fizycznych. Według niego naturalizm oznacza jeden świat naturalny, który przestrzega praw natury i który możemy odkrywać właśnie poprzez naukę.

W "Nowej Perspektywie" Carroll często nawiązuje do tzw. Teorii Rdzenia (czyli inaczej do Modelu Standardowego - to już druga książka obok "Pięknego pytania" Franka Wilczka, w której stykam się z tą nazwą) i jest zdania że naukowcy mogą odkryć nowe cząstki, siły i interakcje. Według fizyka entropia (nieuporządkowanie) zawsze rośnie wraz z upływem czasu (tutaj występuje analogia wymieszania śmietanki w filiżance kawy), lecz w końcu rozpłynie się w stanie nijakiej równowagi. Pojawia się także interpretowana przez fizyków za pomocą prawdopodobieństw mechanika kwantowa oraz kontrowersyjna hipoteza multiwersum (możemy żyć w jednym ze wszechświatów równoległych, ale nie umiemy zaobserwować, tudzież potwierdzić istnienia pozostałych). Największy wpływ na niezwykle ciekawe przemyślenia Carrolla wywarli kosmolog Carl Sagan (agnostyk), filozof Daniel Dennett (ateista), ale także Ludwig Boltzmann, Albert Einstein i Richard Feynman.

poniedziałek, 15 maja 2017

Karolina Głowacka, Jean Pierre-Lasota "Czy Wielki Wybuch był głośny?" - recenzja

"Czy Wielki Wybuch był głośny?" - oto zaledwie jedno z setek pytań, którymi zasypuje astrofizyka i fizyka teoretyka Jeana Pierre'a Lasotę dziennikarka radia TOK FM i popularyzatorka nauki Karolina Głowacka. "Czy Wielki Wybuch był głośny?" to jednocześnie tytuł przepastnego wywiadu-rzeki (podzielonego na 11 rozmów), w którym dociekliwa Karolina dyskutuje z Jeanem Pierrem wypytując go o istotne zagadnienia astrofizyki, kosmologii i mechaniki kwantowej. Mnogość poruszonych tematów naukowych przemawia do wyobraźni i serca każdego kto fascynuje się astronomią, fizyką i kosmologią: ogólna teoria względności, Wielki Wybuch (w książce występuje pod angielską nazwą Big Bang), fale grawitacyjne i ich detekcja w 2015 roku, mikrofalowe promieniowanie tła, teoria inflacji i ekspansja Wszechświata, reakcje termojądrowe w gwiazdach, eksplozje supernowych, pulsary, kwazary, gwiazdy neutronowe, pochodzenie ciężkich pierwiastków, zegary atomowe i sposób ich działania, bogata menażeria cząstek elementarnych, ciemna materia i ciemna energia, zasada antropiczna, podział i struktura Układu Słonecznego, czarne dziury, promieniowanie Hawkinga, tunele czasoprzestrzenne, wiara religijna kontra astronomia, itd. Niektóre zadawane profesorowi przez Karolinę pytania wydają się być nieco banalne, ale ma to na celu drążenie tematu i wydobycie od wypytywanego jak najwięcej rzetelnych informacji. Karoliną kieruje niespożyta ciekawość, która rzecz jasna powinna charakteryzować naukowców, badaczy, uczonych i wielbicieli nauk ścisłych. Profesor stara się udzielać Karolinie wyczerpujących odpowiedzi często (w przypadku trudniejszych i wymagających większego skupienia zagadnień) operując analogiami i przykładami.

Zwróciłem też uwagę na liczne anegdoty i ciekawostki z życia naukowców (astronomów, astrofizyków i kosmologów, w tym polskich), którymi Jean Pierre sypie jak z rękawa. To są lata zdobywanej i starannie ugruntowywanej wiedzy, by dojść do takiej precyzji w formułowaniu wypowiedzi i przywoływaniu z pamięci rozmaitych historyjek z przeszłości. A profesor Lasota jest istną kopalnią wiedzy, choć w paru momentach jako dość uważny czytelnik natknąłem się na drobne błędy. Podam jeden przykład prosto z książki: strona 61 - "Niedawno odkryto, że pod lodowatą powierzchnią satelity Neptuna, Enceladusa, znajduje się ocean ciepłej wody, której temperatura na dnie, czyli przy skalistym jądrze dochodzi do 90 stopni Celsjusza." O ile się nie mylę Enceladus jest księżycem Saturna, nie Neptuna. Zresztą starannie badała go sonda Cassini.

Konkludując, "Czy Wielki Wybuch był głośny"? ("Skąd taki pomysł?" :-)) to książka fascynująca i zrozumiała dla laika z ledwie powierzchowną wiedzą z zakresu astronomii, którą czyta się szybko i z zapartym tchem. Jak na literaturę popularnonaukową przystało pojawia się w niej malutko wzorów matematycznych, ale się sporadycznie zdarzają (obowiązkowo E = mc2). Ogromny plus za rozdział poświęcony odkryciu fal grawitacyjnych, czyli rozchodzących się z prędkością światła zmian sił pływowych, które zgodnie z ogólną teorią względności są zmianami krzywizny czasoprzestrzeni. Owo przełomowe odkrycie miało miejsce 14 września 2015 roku i dokonane zostało przez detektory interferometryczne aLIGO - fale grawitacyjne wyemitowały dwie zlewające się ze sobą czarne dziury.

Mam nadzieję że Karolina Głowacka pójdzie za ciosem i zrobi kolejny wywiad-rzekę z uznanym polskim naukowcem (np. matematykiem, geologiem, oceanografem, klimatologiem czy biologiem).

środa, 12 kwietnia 2017

Stephon Alexander "Jazz i fizyka" - recenzja

"Jazz i fizyka" Stephona Alexandra od razu przykuwa uwagę. Jej autor jest fizykiem teoretycznym, kosmologiem i saksofonistą jazzowym, który w debiutanckiej książce (właśnie się ukazała nakładem wydawnictwa Prószyński i Spółka) skupia się na własnych badaniach i teoriach splatając fizykę teoretyczną z muzyką, konkretnie jazzem. Zdecydowanie nie jest to typowa książka popularnonaukowa, gdyż oprócz solidnie przedstawionej wiedzy fizycznej odnajdziemy w niej informacje z zakresu teorii muzyki oraz fragmenty dotyczące osobistego życiorysu Stephona Alexandra.

W życiu pochodzącego z Trynidadu Stephona Alexandra zazębiały się dwie pasje: muzyka (już jako chłopiec brał lekcje muzyczne na Bronksie) oraz fizyka teoretyczna, którą studiował na Imperial College. Później przyszły osiągnięcia zarówno na polu muzycznym, jak i naukowym np. ukazanie się w sierpniu 2014 roku albumu "Here Comes Now" będącego owocem twórczej współpracy z Erinem Rioux czy kosmologiczna praca naukowa z 2015 roku "Próba wyjaśnienia problemu doskonałego dostrojenia w ramach teorii Wszechświata cyklicznego".

"Jazz i muzyka" mimo momentami dość hermetycznego języka naukowego wciąga. W swojej na poły autobiograficznej książce Stephon Alexander zabiera czytelników w podróż w głąb ogólnej teorii względności Einsteina, mechaniki kwantowej, teorii superstrun, Wielkiego Wybuchu, inflacji Alana Gutha czy ewolucji gwiazd i galaktyk przy omawianiu co trudniejszych zagadnień posługując się muzycznymi analogiami. Najczęściej przywoływani są Pitagoras (w kontekście muzyki sfer), Kepler, Newton, Einstein, który skądinąd uwielbiał muzykę oraz słynny muzyk jazzowy John Coltrane, który z kolei uwielbiał eksperymenty myślowe i osiągnięcia naukowe Einsteina.

Nie wszystkie objaśnienia równań, diagramów czy dyskusji z zakresu fizyki teoretycznej, kosmologii czy teorii muzyki były dla mnie jako dla laika zrozumiałe, ale nie da się ukryć iż "Jazz i muzyka" to książka napisana z zaraźliwym entuzjazmem, która zachęciła mnie do posłuchania kilku słynnych artystów jazzowych (moja nikła znajomość jazzu ogranicza się do współczesnych wykonawców dark jazzowych w rodzaju The Kilimanjaro Darkjazz Ensemble czy Bohren & der Club of Gore).

Podkład muzyczny do tej recenzji:

https://thebody.bandcamp.com/album/the-body-krieg

A Stephona Alexandra i Riouxa "Here Comes Now" (2014) możecie posłuchać poniżej:

https://rioux.bandcamp.com/album/here-comes-now-2

środa, 1 lutego 2017

Paul Halpern "Gra w kości Einsteina i kot Schrödingera" - recenzja

Najnowszą książkę fizyka i niestrudzonego popularyzatora nauki Paula Halperna "Gra w kości Einsteina i kot Schrödingera" można przyrównać do znacznie bardziej obszernej biografii wybitnego fizyka Paula Diraca napisanej przez Grahama Farmelo. Halpern w pasjonujący i przykuwający uwagę sposób opisuje trwającą wiele lat znajomość dwóch wybitnych fizyków teoretycznych - Austriaka Erwina Rudolfa Josefa Alexandera Schrödingera (tzw. równanie falowe Schrödingera, nieco makabryczny eksperyment myślowy związany z kotem Schrödingera oraz słynna publikacja biologiczna "Czym jest życie?") oraz urodzonego w Niemczech najsłynniejszego fizyka XX wieku Alberta Einsteina (ogólna teoria względności, szczególna teoria względności, równanie E=mc2 oraz efekt fotoelektryczny). Obaj uczeni odizolowani od siebie przez dojście nazistów do władzy (jeden w Irlandii, drugi w USA) próbowali bezskutecznie zunifikować inne prawa fizyczne z grawitacją - było to niespełnionym marzeniem Einsteina, który ignorował silne i słabe oddziaływania jądrowe.

O zażartej rywalizacji Einsteina i Schrödingera w poszukiwaniu Wielkiej Teorii Unifikacji i niezgodzie obu naukowców na indeterminizm mechaniki kwantowej opowiada ta książka. Niektóre opisy zagadnień fizycznych poruszone w "Grze w kości Einsteina i kocie Schrödingera" mogą okazać się zbyt abstrakcyjne i trudne do zrozumienia dla laików nie posiadających podstawowej wiedzy matematycznej i fizycznej, ale książka Halperna to nie tylko fizyka teoretyczna i mechanika kwantowa. Ciekawie zarysowane są wątki biograficzne dotyczące obu wybitnych uczonych. O ile udanych biografii Alberta Einsteina powstało już całkiem sporo, o tyle Erwin Schrödinger stał się fizykiem raczej zapomnianym, kojarzonym zazwyczaj z równocześnie żywym i martwym kotem Schrödingera, który stał się po jego śmierci w 1962 roku swoistą ikoną kultury masowej.

W książce opisane zostają liczne namiętne romanse Schrödingera, który był naukowcem dość poligamicznym i kochliwym (zresztą także Einstein posiadał kochanki). I jednocześnie prawdziwym tytanem intelektu dorównującym Einsteinowi. Jednak to Albert Einsten stał się prawdziwym celebrytą świata naukowego opiewanym przez żądnych informacji reporterów i dziennikarzy. Oczywiście gdy Schrödinger zaczął wieloletnią pracę naukową w Irlandii tamtejsza prasa oszalała na jego punkcie. Niewątpliwie to ciekawe zjawisko gdy obaj fizycy teoretyczni byli ongiś traktowani na równi z gwiazdami filmowymi, a prasa rozdmuchiwała niemal każdą ich wysoce spekulatywną hipotezę unifikacyjną, co nie służyło zbyt dobrze postępom w nauce.

Książka zdecydowanie warta poświęceniu jej kilku godzin uważnej lektury. Recenzja ukazała się także na portalu naTemat.pl, na którym udzielam się już tylko recenzując książki.

piątek, 6 stycznia 2017

Lisa Randall "Ciemna materia i dinozaury" - recenzja

Pierwsza książka przeczytana w 2017 roku. W jaki sposób połączyć oddziałującą jedynie grawitacyjnie ze zwykłą materią ciemną materię z zagładą dinozaurów 66 milionów lat temu? Na to pytanie stara się odpowiedzieć w swojej najnowszej książce "Ciemna materia i dinozaury" fizyk teoretyk Lisa Randall z Uniwersytetu Harvard, autorka trzech książek o fizyce cząstek (mikroskala) i kosmologii (makroskala). To moja pierwsza przeczytana książka Lisy Randall, niestety nie miałem jeszcze okazji przeczytać jej poprzednich dzieł popularyzatorskich: "Ukryte wymiary Wszechświata" i "Pukając do nieba bram". Postaram się jednak nadrobić te braki w przyszłości, choć tak naprawdę książek, które chciałbym przeczytać jest mnóstwo.

W "Ciemnej materii i dinozaurach" bardzo przypadła mi do gustu interdyscyplinarność tej akurat pozycji - oprócz rzetelnie przedstawionej wiedzy z zakresu kosmologii, astrofizyki i fizyki cząstek Lisa Randall sięga także po informacje z zakresu geologii czy biologii. Omówione zostają w fascynujący sposób najsłynniejsze upadki meteoroidów np. Tunguska z 30 czerwca 1908 roku czy Czelabińsk (26 luty 2013 roku), a także zagłada dinozaurów spowodowana impaktem na granicy kredy i paleogenu 66 milionów lat temu spowodowana najprawdopodobniej upadkiem komety bądź planetoidy (pozostałością tego straszliwego w skutkach impaktu pozostaje krater uderzeniowy Chicxulub o szerokości 180 kilometrów znajdujący się w Zatoce Meksykańskiej). Oczywiście główne założenie książki, czyli to że ciemna materia w pośredni sposób przyczyniła się 66 milionów lat temu do wyginięcia dinozaurów jest dość spekulatywne. Według Randall wewnątrz dysku zwykłej materii, która formuje Galaktykę Drogi Mlecznej znajduje się cieńszy dysk ciemnej materii. Słońce krążąc po swojej orbicie wokół centrum Galaktyki przechodzi przez ów dysk ciemnej materii czego rezultatem są perturbacje grawitacyjne, które destabilizują ciała niebieskie (komety długookresowe) w Obłoku Oorta, co z kolei prowadzi do zagrożenia Ziemi uderzeniami impaktów. Na pewno rodzi się pytanie czy za ekstynkcją dinozaurów i uzyskaniem przewagi przez ssaki rzeczywiście stała kometa z Obłoku Oorta czy może asteroida? Koncepcja Lisy Randall wydaje się być fascynująca, choć niewątpliwie mamy tutaj do czynienia z doskonałym eksperymentem myślowym, który wymaga jeszcze bardziej pogłębionych badań i silniejszych dowodów.

Książka jest napisana w sposób przystępny i okraszona wyrazistymi zdjęciami i ilustracjami. Autorka podzieliła ją na trzy części: I - Ewolucja Wszechświata, II - Aktywny Wszechświat i III - Tożsamość ciemnej materii. W I i III części Czytelnik odnajdzie najwięcej informacji z zakresu kosmologii i astrofizyki (ciemna materia i kulisy jej odkrycia, ciemna energia, kosmiczne promieniowanie tła, Wielki Wybuch, ekspandujący Wszechświat, itd.) Osobiście najbardziej zafrapowała mnie część druga, w której Lisa Randall skupia się na kometach i planetoidach, efektach i cykliczności ich upadków, badaniach kraterów impaktowych, pięciu wymieraniach z naciskiem na kredowo-paleogenowe czy przyszłych zagrożeniach ze strony meteoroidów.

Mam jednak trzy zastrzeżenia do tłumaczenia: na stronie 268 pojawia się "odkrycie kwasu szokowego", raczej chodzi o tzw. kwarc szokowy pochodzący z impaktu. Str. 72 - mikrofalowe (reliktowe) promieniowanie tła odkryte zostało przez Penziasa i Wilsona w 1965 roku, a nie w 1963 roku. Str. 143 - "Na początku 2014 roku sonda Stardust zebrała i przeanalizowała cząstki pyłu kometarnego z komy komety Wild 2, a następnie w 2006 roku wróciła z próbkami na Ziemię." - To zdanie czasowo nie trzyma się kupy. Poprawnie - "Na początku 2004 roku..."

Recenzja niniejsza ukazała się także na portalu naTemat.pl

wtorek, 20 grudnia 2016

John Gribbin "Prawda ostateczna" - recenzja

Nadchodzą nastawione na komercję Święta. Sugeruję jako prezenty kupować książki popularnonaukowe, tudzież dobre krążki muzyczne.

70-letni astrofizyk John Gribbin jest jednym z najbardziej niestrudzonych popularyzatorów nauki. Spektrum tematyki, którą przedstawia w swoich książkach jest doprawdy imponujące: biografie wybitnych naukowców, mechanika kwantowa, kosmologia, astrofizyka, zmiany klimatyczne, ewolucja człowieka, itd. Nakładem wydawnictwa Prószyński i Spółka ukazała się niedawno jego najnowsza książka "Prawda ostateczna: Jak odkryliśmy narodziny Wszechświata".

Książka rozpoczyna się od nieco przypadkowego odkrycia w 1965 roku przez Arno Penziasa i Roberta Wilsona kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła (promieniowania reliktowego) będącego dowodem na powstanie Wszechświata w Wielkim Wybuchu. Jego istnienie przewidywał już w latach 40-tych fizyk George Gamow wraz ze współpracownikami. Owo odkrycie promieniowania reliktowego przyczyniło się do ugruntowania teorii o Wielkim Wybuchu i odrzucenia teorii Wszechświata stacjonarnego, której orędownikami byli między innymi twórca ogólnej i szczególnej teorii względności Albert Einstein oraz brytyjski astronom Fred Hoyle, który wraz z Thomasem Goldem opracował model stanu stacjonarnego. Obecnie to właśnie teoria Wielkiego Wybuchu jest powszechnie akceptowana jako najlepiej opisująca pochodzenie Wszechświata, którego wiek kosmolodzy precyzyjnie określili na 13.8 miliarda lat. W jaki sposób tego dokonali? O tym opowiada "Prawda ostateczna", w której Gribbin omawia kluczowe zagadnienia mechaniki kwantowej, kosmologii i astrofizyki XX i XXI wieku np. rozpad radioaktywny, budowę jądra atomowego, tunelowanie kwantowe, pierwotną i gwiezdną nukleosyntezę, określanie wieku Ziemi i gwiazd, rozszerzanie się Wszechświata, wspomniane mikrofalowe promieniowanie tła, inflację czy odkrycie zimnej ciemnej materii i ciemnej energii. Każdy z ośmiu rozdziałów "Prawdy ostatecznej" rozpoczyna się od przywołania wyjątkowej liczby (przykładowo tytuł ostatniego "13.8 Przeglądy nieba i satelity"). W książce przewijają się najwybitniejsi naukowcy XIX i XX wieku m.in. Max Planck, Albert Einstein, Hans Bethe, Georges Lemaitre, Fritz Zwicky, Lord Kelvin, George Gamow, Edwin Hubble, Vesto Slipher czy Fred Hoyle, pojawiają się także trzy kobiety: Maria Curie (rad i polon), Henrietta Swan Leavitt (odkrycie zależności pomiędzy okresem cefeidy a jej jasnością absolutną) i Cecilia Payne (odkryła że Słońce i inne gwiazdy składają się w dużej mierze z wodoru).

Rozszyfrowanie precyzyjnego wieku Wszechświata wymagało interdyscyplinarnej współpracy naukowców specjalizujących się w wielu dziedzinach nauk ścisłych np. chemii, geologii, fizyki jądrowej, fizyki teoretycznej, mechaniki kwantowej, elektroniki czy radioastronomii. Obfitowało w wątpliwości, fałszywe tropy, pomyłki i nietrafione koncepcje. Jednak taka powinna być rzetelna i głęboka nauka - w końcu wątpliwości, problemy i błędy prowadzą do zadawania kolejnych pytań i formowania się kolejnych (być może weryfikowalnych, a co za tym idzie trafnych) koncepcji. Ciekawość, dociekliwość, kreatywność badaczy nie zna granic - eksploracja kosmosu, gwiazd, krążących wokół nich planet, księżyców i planetoid trwa w najlepsze. Czy doczekamy się w przyszłości wyjaśnienia tajemnic ciemnej materii i ciemnej energii? Chciałbym aby tak było.

Recenzja niniejsza ukazała się także na portalu naTemat.pl. Na zdjęciu fizyk Paul Dirac.

piątek, 18 listopada 2016

Frank Wilczek "Piękne pytanie" - recenzja

Wpadła mi ostatnio do prywatnej biblioteczki pięknie i z niesamowitą wręcz erudycją napisana książka fizyka teoretycznego i zdobywcy Nagrody Nobla Franka Wilczka "Piękne pytanie" (wydawnictwo Prószyński i Spółka), w której naukowiec zachwyca się pięknem symetrii. Tej samej symetrii, która od wieków obecna jest w sztuce, malarstwie i architekturze. W "Pięknym pytaniu" Wilczek szuka odpowiedzi na pytanie: "Czy świat jest ucieleśnieniem pięknych idei?" Aby znaleźć ową odpowiedź Wilczek analizuje słynne matematyczne twierdzenie Pitagorasa, bryły platońskie, harmonię w muzyce, geometrię rzutową, naturę światła i podstawy optyki, prawo powszechnego ciążenia Newtona, równania elektrodynamiki Jamesa Clerka Maxwella, mechanikę kwantową i Model Standardowy (w książce Teoria Rdzenia). Zwłaszcza ostatnie rozdziały "Pięknego pytania" wymagają skupienia i pewnego obeznania w abstrakcyjnych meandrach fizyki cząstek. W ramach dygresji napiszę że częstokroć trudno mi się skupić na lekturze trudnych materiałów naukowych. Wynika to z przesytu informacji obecnego chociażby w Internecie czy też dokuczliwych bodźców świata zewnętrznego (generalnie nie polecam czytania książek naukowych czy popularnonaukowych w autobusach, pociągach czy tramwajach, choć jednocześnie darzę szacunkiem ludzi, którzy jednak czytają książki w środkach komunikacji miejskiej/pozamiejskiej zamiast bawić się swoimi smartfonami - inna sprawa że poziom czytelnictwa w Polsce jest zatrważający). Aby zrozumieć otaczający nas świat czy zawiłości Natury ludzie powinni czytać, czytać i jeszcze raz czytać. Powinni umieć znaleźć czas na bezustanne poszerzanie wiedzy z różnych dziedzin oraz nauczyć się przesiewać wartościowe informacje od spiskowych bzdur, których pełno w rodzimej, tudzież globalnej sieci. "Piękne pytanie" to książka napisana w wyśmienity sposób, która zawiera dwie wkładki z kolorowymi ilustracjami oraz wnikliwe objaśnienie wielu naukowych idei i terminów (np. supersymetria, bozony cechowania, Wielki Zderzacz Hadronów, swoboda asymptotyczna itd.) Podobały mi się w książce Wilczka poszukiwania estetyki zarówno w sztuce, jak i w matematyce i fizyce. Czyż fraktale nie są piękne? Albo grafen? Co ciekawe, w "Pięknym pytaniu" Wilczek kilkakrotnie odwołuje się do Boga. Choć jestem osobą niewierzącą mnie to jednak nie przeszkadzało. Z tego co się orientuję Wilczek (choć był wychowywany w wierze rzymskokatolickiej) obecnie jest agnostykiem. Oczywistym jest dla mnie fakt iż odpowiednia i gruntowna edukacja w zakresie przedmiotów ścisłych wpływa na dotychczasowy światopogląd religijny i może przeobrazić osobę wierzącą w agnostyka czy ateistę. Wielu wybitnych fizyków, matematyków, kosmologów, chemików czy biologów jest agnostykami bądź ateistami za sprawą 'mocy sprawczej' nauki. Mnie odrzuciła od zorganizowanej religii muzyka metalowa (której słucham od 1995 roku), a zamiłowanie do nauk ścisłych przyszło nieco później, gdy zacząłem głębiej poszukiwać odpowiedzi na nurtujące mnie rozmaite pytania.

wtorek, 25 października 2016

Szymon Drobniak "Co nas może zabić w mieście" - recenzja

Okładka "Co nas może zabić w mieście" Szymona Drobniaka rzuciła mi się w oczy od razu gdy ostatnio szperałem po w sekcji popularnonaukowej mojej ulubionej księgarni. W pierwszej chwili można pomyśleć że mamy tutaj do czynienia z cukierkowym romansidłem dla nastolatków, ale nic bardziej mylnego, bo już sam tytuł intryguje. Autor książki jest zresztą biologiem ewolucyjnym, popularyzatorem nauki i podróżnikiem - odwiedził wiele miejsc na Ziemi, wiele miast rozsianych po ziemskim globie (np. Paryż, Los Angeles, Reykjavik, Tokio, Kioto, Sztokholm, Seul, Rio de Janeiro, La Paz, Nowosybirsk, etc.), które w książce omawia. Każde z tych miast (wśród których znajdą się także rodzimy Kraków i rodzime Suwałki) charakteryzuje się swoistymi zagrożeniami biologicznymi, chemicznymi czy geologicznymi. Czego tutaj nie ma? Trzęsienia ziemi i trująca ryba fugu odznaczająca się obecnością zabójczej tetrodotoksyny (Tokio, Japonia), erupcje wulkanów i powodzie glacjalne (Reykjavik, Islandia), wulkaniczny smog, tzw. vog (Hilo, Hawaje), choroba kesonowa płetwonurków (Agania, Guam), trujące rośliny i ich toksyny (Allendale i Alnwick w Anglii, słynny Ogród Botaniczny w Alnwick i cała plejada trucizn m.in. atropina, strychnina, kolchicyna, rycyna, abryna - roślinki to po kolei pokrzyk wilcza jagoda, kulczyba wronie oko, ziemowit jesienny, rącznik pospolity i modligroszek różańcowy), hipotetyczne zagrożenia związane z Wielkim Zderzaczem Hadronów (Genewa, Szwajcaria), przenoszące za pośrednictwem pcheł pałeczki dżumy szczury (Nowy Jork), jadowite grzechotniki południowe i agresywne pumy (Los Angeles), topniejąca pod wpływem globalnego ocieplenia marzłoć, inaczej wieczna zmarzlina i zawarty w niej metan, tudzież zakonserwowane w niej nieznane nauce bakterie i inne zarazki tkwiące w ciałach zamarzniętych mamutów i nosorożców włochatych (Nowosybirsk), słynny krakowski smog z zawartością benzo(a)pirenu i pyłów zawieszonych (Kraków), chmury burzowe, leje krasowe i niebezpieczne ameby (Miami, Floryda), wielkie japońskie szerszenie (Kioto, Japonia), kostkomeduzy, czyli osławione osy morskie, a także mordercze pająki (atraks), żarłacze białe i szkaradnice (Sydney, Australia), śmierć przez erekcję wywołaną przez ukąszenie wałęsaka brazylijskiego (Rio De Janeiro, Brazylia), itd. Myślę że warto w tym miejscu ową wyliczankę śmiertelnych urbanistycznych zagrożeń zakończyć, aby nie psuć potencjalnym Czytelnikom zabawy, ale to zaledwie wierzchołek góry lodowej, gdyż jest ich w książce wymienionych i omówionych znacznie więcej. Autor skupia się w książce na zagrożeniach biologicznych i toksykologicznych, ale nader często zahacza także o zagrożenia chemiczne i fizyczne. W przypadku jakiegoś śmiertelnego jadu czy trucizny np. botuliny (jad kiełbasiany) wytwarzanej przez beztlenowe pałeczki Clostridium botulinum omawia skutki i objawy medyczne zatrucia wskazując na metody ratunku, jeśli takowe istnieją. Książka jest napisana lekko, finezyjnie i z humorem, bez naukowego zadęcia, choć niektóre zagrożenia w niej zawarte są czysto hipotetyczne. Jedyne moje zastrzeżenie jest następujące - skoro piszemy o potencjalnym subdukcyjnym trzęsieniu ziemi niszczącym w przyszłości Tokio to warto by było przytoczyć chociażby jeden historyczny przykład np. Wielkie Trzęsienie Ziemi z 1923 roku, które uśmierciło w Tokio i okolicach blisko 143 000 ludzi. Z kontynentu afrykańskiego omówiona została jedynie ugandyjska Kampala i tamtejsze choroby tropikalne (malaria, denga, wirus zika czy wywoływana przez świdrowca gambijskiego śpiączka afrykańska) - czemu zatem nie pójść dalej i nie omówić wirusów Ebola i Marburg? W końcu oba te śmiertelnie niebezpieczne wirusy siały spustoszenie w Ugandzie. Tego mi osobiście zabrakło.

Na zdjęciach śmiercionośna ryba fugu, kratery na syberyjskim Jamale oraz brama do ogrodu trucizn w Almwick, UK.

wtorek, 23 lutego 2016

Caleb Scharf "Kompleks Kopernika" - recenzja

Zaczyna coraz bardziej intrygować mnie astrobiologia, która oscyluje wokół poszukiwań śladów życia zarówno na planetach i księżycach naszego Układu Słonecznego, jak i na miliardach egzoplanet i ich potencjalnych egzoksiężyców w innych galaktykach. Czy gdzieś tam poza Ziemią w bezmiarze kosmosu istnieje życie? Jeśli tak, to w jakiej formie? W formie 'prymitywnych' jednokomórkowych organizmów (bakterie, archeony, czyli prokarionty), a może w formie organizmów wielokomórkowych, złożonych (eukarionty)? Czy jesteśmy w kosmosie sami? Czy człowiek współczesny jest kimś wyjątkowym, szczególnym, a może po prostu jest tylko tragicznym przypadkiem, który nic nie znaczy, a tęskni za znaczeniem? Na te pytania stara się odpowiedzieć brytyjski astronom oraz astrobiolog Caleb Scharf w książce "Kompleks Kopernika: Kosmiczny sens naszego istnienia we wszechświecie planet i prawdopodobieństw", który obecnie specjalizuje się w kosmologii obserwacyjnej, badaniu egzoplanet i astrobiologii. Mnie również jako osobę zakochaną w naukach ścisłych od pewnego czasu nurtują pytania. Czy w podlodowym oceanie Europy (księżyca Jowisza) mogą istnieć kominy hydrotermalne, a wokół nich oazy mikrobów? A może jeziora płynnych węglowodorów na Tytanie (księżycu Saturna) mogą gościć ekosystem mikroorganizmów należących do hipotetycznej biosfery cieni? A co z odkrywanymi w coraz większej ilości egzoplanetami? Które z nich okażą się martwymi światami? Te zagadnienia intrygują mnie - bardzo chciałbym dożyć czasów gdy dojdzie do odkrycia śladów życia na jakimś obiekcie pozaziemskim. Na pewno byłoby to epokowe wydarzenie, które wstrząsnęło by fundamentami naukowymi i religijnymi. W wykrywaniu śladów życia na obiektach pozaziemskich pomóc może chociażby poszukiwanie mikroorganizmów w środowiskach ekstremalnych np. w podlodowych jeziorach Antarktydy (np. jezioro Wostok), w wysokogórskich jeziorach na ogromnych andyjskich wulkanach (np. Ojos del Salado, Cerro Tipas, Licancabur), w oceanicznych głębinach, w ziemskiej atmosferze czy też w gorących obszarach geotermalnych (np. islandzkich czy Parku Narodowego Yellowstone) oraz gromadzenie o nich danych. Jestem obecnie w kontakcie z uczestnikami Cazadero Diving Expedition 2016 - jeden z nich ma pod koniec tego miesiąca zanurkować w wodach jeziora Cerro Tipas znajdującego się na wysokości 5990 metrów, ale zapewne zanim to uczyni pobierze niczym nieskażone próbki wody z tego zbiornika wodnego, gdyż muszą one trafić później do laboratorium astrobiologów, gdzie zostaną poddane wnikliwej analizie genetycznej. Jej wynik? Czas pokaże. "Kompleks Kopernika" Caleba Scharfa to piękna i niezwykle ciekawa książka na styku kosmologii, astronomii i astrobiologii. Po jej przeczytaniu zacząłem jeszcze bardziej doceniać makrokosmos i mikrokosmos. Mikrokosmos w sensie bilionów mikroorganizmów (bakterii, archeonów, wirusów) żyjących pod naszymi stopami czy też w środowiskach ekstremalnych, tudzież formujących ludzki mikrobiom. Oczywiście astrobiologia stanowi wyrazistą część "Kompleksu Kopernika", ale w książce jest też mowa m.in. o meteorytach, gwiazdach, egzoplanetach, przewrocie kopernikańskim, zagadce powstania życia na Ziemi i potencjalnym sygnale pozaziemskim z 1977 roku, czyli tzw. sygnale Wow!

poniedziałek, 1 lutego 2016

Randall Munroe "What If? A co, gdyby?" - recenzja

Pamiętam że niedawno przeczytałem mało pochlebną recenzję "What If? A co gdyby?" w miesięczniku Wiedza i Życie. Nie przeszkodziło mi to jednak sięgnąć po tą książkę i ją przeczytać. Urodzony w 1984 roku Randall Patrick Munroe jest fizykiem, rysownikiem oraz twórcą komiksu internetowego dla geeków xkcd, w którym przewijają się tematy naukowe, technologiczne, filozoficzne, matematyczne czy science fiction. Oto link do niego: https://xkcd.com/

W "What If?" (o której Bill Gates napisał "Naprawdę mądra" - czy potrzeba większej rekomendacji? :-]) Munroe odpowiada na hipotetyczne i absurdalne pytania, które przysłali mu czytelnicy xkcd. Książka dzieli się na rozdziały, a każdy z tych rozdziałów dotyczy hipotetycznego i absurdalnego pytania oraz rozbudowanej odpowiedzi autora na nie. Odpowiedziom na te pytania towarzyszą proste ilustracje Randalla Munroe, które kojarzą się z komiksową zawartością xkcd. Pytania są nierzadko dziwne, ale też niekiedy fascynujące: Co by się stało z osobą, której DNA zniknęło? Co by się stało, gdybyśmy pływali w basenie z paliwem jądrowym? Jak długo paliłoby się ostatnie sztuczne światło, gdyby cała ludzkość po prostu zniknęła z powierzchni Ziemi? Co by się stało z Ziemią, gdyby Słońce nagle zgasło? I tak dalej. Podoba mi się to że Randall Munroe stara się jak może, by w sposób naukowy odpowiedzieć na nawet najdziwniejsze stawiane pytania. Książka jest przystępnie i z humorem napisana, a Randall przed odpowiedzią na dane pytanie przeprowadza rzetelny research. Konkludując, książka wciągająca i zabawna, z której można się trochę dowiedzieć np. o piorunach, muchomorach czy o promieniowaniu Czerenkowa w rdzeniu reaktora.

Na zdjęciach wspomniane promieniowanie Czerenkowa, burza nad wenezuelskim jeziorem Maracaibo i jedyne zdjęcie powierzchni Tytana (największego księżyca Saturna) zrobione w 2006 roku przez próbnik Huygens zanim zamarzł (-200 stopni Celsjusza robi swoje).

czwartek, 7 stycznia 2016

Bomba wodorowa w posiadaniu Korei Północnej?

Godzina 10:00:01 czasu UTC 6 stycznia 2016 roku. Korea Północna przeprowadza podziemny test nuklearny na obszarze testowym Punggye-Ri oddalonym o około 100 km na południowy wschód od wulkanu Pektu-san. Sygnał sejsmiczny wychwytują stacje monitorujące w Ameryce Północnej, Europie czy Azji. USGS określa magnitudę trzęsienia ziemi na 5.1, a Chińczycy 4.9. Niemal równocześnie północno-koreańskie media podają że miał miejsce udany test pierwszej bomby wodorowej. Rodzi się pytanie czy rzeczywiście miała miejsce eksplozja bomby H? W końcu Korea Północna często manipulowała opinią publiczną w odniesieniu do sukcesów militarnych. Eksperci twierdzą że mogła to być wzmocniona bomba atomowa, a nie wodorowa. Korea Północna w przeszłości detonowała bomby nuklearne przynajmniej trzy razy. Bomba atomowa w odróżnieniu od wodorowej opiera się na rozszczepieniu atomu (zazwyczaj wzbogaconego uranu bądź plutonu), w wyniku czego dochodzi do uwolnienia energii. Natomiast bomba wodorowa opiera się na fuzji - połączeniu atomów, co prowadzi do uwolnienia jeszcze większej i bardziej niszczącej energii. Co zatem Korea Północna zdetonowała pod ziemią? Być może była to wzmocniona bomba atomowa z odrobiną wodoru w postaci jego izotopu deuteru bądź trytu (1 bądź 2 neutrony), które mają za zadanie wzmocnić eksplozywność bomby. Duża podziemna eksplozja rozpycha skały - w dużej mierze powstają fale sejsmiczne P, w mniejszej S. Sygnał sejsmiczny może jednak zostać zniekształcony (skręcony, odbity) przez ziemskie nieciągłości. Globalne stacje monitoringu obecności izotopów promieniotwórczych skupiają się natomiast na zawartości radioaktywnego pyłu (opadu). Używają do tego pomp zasysających powietrze - powietrze przechodzi przez filtr, a potem przez licznik promieniowania. Typ obecnych cząstek oraz ich radioaktywność mogą wskazać na typ zdetonowanej bomby. W przypadku bomby atomowej byłyby to zepsute okruchy uranu czy plutonu. Bomba wodorowa także używa tych materiałów, ale zostałyby one w dużej mierze wypalone przez super-gorącą reakcję fuzji. W przypadku podziemnej eksplozji tak czy owak cząstki zostałyby zanieczyszczone. Inny rodzaj detektora skupia się na wykrywaniu radioaktywnych gazów np. ksenonu, który nie reaguje z innymi substancjami i podlega rozpadowi. Występują cztery izotopy ksenonu i nie wszystkie pochodzą z eksplozji nuklearnych. Oczywiście już się pojawiły głosy o nałożenie kolejnych sankcji na Koreę Północną. Czy jednak Korea Północna byłaby w stanie zrzucić bombę atomową na inny kraj np. za pośrednictwem balistycznej rakiety? Wątpię w to. Z drugiej strony zminiaturyzowaną bombę atomową można umieścić na statku, popłynąć nim do jakiegoś portu, tam zacumować i w sprzyjającej chwili ładunek zdetonować. Korea Północna posiada rakiety KN-08, które mogą przelecieć przez Pacyfik, ale póki co pojawiają się one na paradach ku czci Wielkiego Wodza i nie wiadomo czy są w pełni gotowe do użycia. Koreańska armia na pewno ma również rakiety krótszego zasięgu.

Na zdjęciu detonacja bomby wodorowej w 1952 roku (Euegelab... była sobie wysepka).

wtorek, 22 grudnia 2015

John Gribbin "Kubity i Kot Schrödingera: Od maszyny Turinga do komputerów kwantowych" - recenzja

Kolejne kilkanaście dni spędzone z książką z pogranicza mechaniki kwantowej i informatyki. Autorem "Od maszyny Turinga do komputerów kwantowych" (wydawnictwo Prószyński i Spółka) jest brytyjski astrofizyk John Gribbin, niezwykle płodny popularyzator nauk ścisłych. W książce niniejszej Gribbin przewiduje przyszłe nadejście ery komputerów kwantowych zastępujących konwencjonalne komputery klasyczne oparte na tranzystorach. Jeśli uda się obejść pewne problemy techniczne z nimi związane jak np. dekoherencję stanu kwantowego. Na razie jednak można z całą pewnością powiedzieć że spełniający wszystkie warunki komputer kwantowy jeszcze nie powstał. I zapewne miną dekady zanim powstanie. Skrótowo w przypadku komputerów kwantowych podstawową jednostką informacji nie jest bit (jak w przypadku komputerów klasycznych), ale kubit (kwantowy bit). Czyli nie 0 lub 1 jak w przypadku komputera konwencjonalnego (włączony - wyłączony, góra - dół), ale jednocześnie 0 i 1 (superpozycja kwantowa zera i jedynki). W odróżnieniu od komputerów klasycznych komputery kwantowe powinny być o wiele szybsze i bardziej efektywne w skomplikowanych obliczeniach (rozbijanie ogromnych liczb na czynniki pierwsze) oraz w łamaniu szyfrów. Interesuje się nimi wojsko, a także największe korporacje biznesowe. Polegają one na manipulowaniu elektronami, fotonami czy pojedynczymi atomami (obiektami kwantowymi) znajdującymi się w dwóch stanach na raz - tak jak jednocześnie żywy i martwy kot Schrödingera z jego słynnego eksperymentu myślowego. Zanim jednak Gribbin skupi się na próbie stworzenia działającego komputera kwantowego z grubsza omówi historię powstania komputerów klasycznych począwszy od lat 30 XX wieku czyli Alana Mathisona Turinga, w tym jego dokonania i kulisy zagadkowej śmierci ("Zanurz jabłko w owej truciźnie; niech sen-śmierć się do niego wślizgnie".) Trochę brakowało mi natomiast choćby krótkich nawiązań do XIX-wiecznego twórcy idei maszyny analitycznej Charlesa Babbage'a oraz pierwszej programistki Ady Lovelace, twórczyni pierwszego w historii algorytmu, czyli ciągu jasno zdefiniowanych czynności, koniecznych do wykonania pewnego rodzaju zadań. Jednak skoro Gribbin zaczął książkę od omówienia postaci Alana Turinga i Johna Von Neumanna to jego wybór. Książka jest przystępnie napisana i błyskotliwa, choć niektóre zagadnienia w niej omawiane mogą być dość trudne dla laika. Z pewnością jeszcze kiedyś do niej wrócę, gdyż komputery kwantowe to obecnie bardzo gorący temat. Warto śledzić postępy w próbach ich stworzenia, czego nie omieszkam robić.

środa, 9 grudnia 2015

Jim Al-Khalili "Kwanty" - recenzja

Nie ukrywam że pociąga mnie mechanika kwantowa, a już szczególnie dziwaczność mikroświata. Podziwiam specjalistów od mechaniki kwantowej za ich wiedzę i umiejętność odnalezienia się w niuansach tej raczej trudnej i wymagającej dyscypliny naukowej. Kiedy tylko nadarzy się ku temu okazja sięgam po książki z mechaniki kwantowej i usiłuje z nich jak najwięcej zrozumieć, choć nierzadko przychodzi mi to z trudem. Pocieszam się jednak tym że słynny fizyk i laureat Nobla Richard Feynman ongiś przyznał że nikt tak naprawdę nie rozumie mechaniki kwantowej. Bo mechaniki kwantowej nie można zrozumieć, ale trzeba się nią zachwycić. Nakładem Prószyński i Spółka ukazała się ostatnio książka "Kwanty", którą napisał fizyk teoretyk irackiego pochodzenia Jim Al-Khalili. I muszę przyznać że jest to strzał w dziesiątkę, gdyż mamy tutaj do czynienia z książką przystępnie napisaną i nie popadającą w nadmierne zawiłości techniczne. To doskonała introdukcja mechaniki kwantowej dla laików pełna fascynujących analogii, znakomitych diagramów i interesujących sekcji napisanych przez innych naukowców, w tym Franka Close, Chrisa Dewdneya i Paula Daviesa. Omawiana jest historia oraz przyszłość mechaniki kwantowej. Przyszłość, której zarzewiem mogą być chociażby oparte na kubitach komputery kwantowe, nadprzewodniki, kryptografia kwantowa czy synteza jądrowa jako źródło energii. Mechanika kwantowa, choć niezrozumiała potrafi być ogromnie użyteczna - lasery, płyty DVD, CD, tranzystory w układach scalonych, komputery, jądrowy rezonans magnetyczny, tomograf, itd. - wszystko to zawdzięczamy mechanice kwantowej, której idee potrafimy wykorzystać dla dobra ludzkości i poszerzania wiedzy (np. tunelowanie kwantowe, splątanie, superpozycja, nielokalność, próby zapanowania nad dekoherencją przydatne przy konstrukcji komputera kwantowego). Co ciekawe, Jim Al-Khalili twierdzi że wkrótce słynna interpretacja kopenhaska przestanie mieć rację bytu. Nie da się ukryć iż dzisiejszy postęp technologiczny bez mechaniki kwantowej byłby niemożliwy. Wiedzą o tym doskonale nanotechnolodzy czy biolodzy molekularni. Oczywiście w książce Jima Al-Khalili nie mogło zabraknąć słynnego równania Erwina Schrödingera z funkcją falową ψ (psi) oraz niemniej słynnego eksperymentu myślowego z kotem Schrödingera. Świetna książka, do której chętnie jeszcze kiedyś wrócę.

piątek, 28 sierpnia 2015

Jeremiah P. Ostriker, Simon Mitton "Jądro ciemności" - recenzja

"Jądro ciemności" - taki tytuł nosiła słynna powieść Josepha Conrada na której oparł się reżyser Francis Ford Coppola realizując niemniej słynny film antywojenny "Czas Apokalipsy" (1979). W "Jądrze ciemności" (2013) dwójki astronomów Jeremiaha P. Ostrikiera i Simona Mittona głównymi 'bohaterami' są ciemna materia i ciemna energia - wiodące komponenty Wszechświata. Zarówno ciemna materia, jak i dominująca ciemna energia są tajemnicze i słabo poznane - nie oddziałują ze zwykłą materią z której my jesteśmy zbudowani, chyba że bardzo słabo, grawitacyjnie, nie absorbują, ani też nie emitują światła. To ciemna energia (o odpychającym oddziaływaniu grawitacyjnym) powoduje zwiększanie prędkości rozszerzania się Wszechświata. Potencjalnymi składnikami tworzącej soczewki grawitacyjne ciemnej materii mogą być WIMP-y (słabo oddziałujące masywne cząstki) będące nieznanymi jeszcze cząstkami elementarnymi czy hipotetyczne cząstki o małej masie zwane aksjonami, tudzież supersymetryczni partnerzy znanych cząstek. Ciemna energia zaś odpowiada za przyśpieszenie ekspansji Wszechświata. Mitton i Ostriker rozpoczynają opowieść o poszukiwaniach dowodów istnienia ciemnej materii i ciemnej energii od wizyty w starożytnej Grecji (Arystarch z Samos, Arystoteles), opisują odkrycia Kopernika, Galileusza, Keplera, Newtona i wkraczają w zagadnienia ogólnej i szczególnej teorii względności Einsteina, pionierskich obserwacji astronomicznych Edwina Hubble'a czy przełomowego odkrycia mikrofalowego promieniowania tła. Wiele kosmologicznych pytań pozostaje jednak wciąż bez odpowiedzi, co zostaje omówione w ostatnim rozdziale "Jądra ciemności". Dwie uwagi na sam koniec: po pierwsze Fritz Zwicky nadał dziwnej substancji nazwę Dunkle materie (Ciemna materia) w roku 1933, a nie 1937. Po drugie Albert Einstein nie otrzymał w 1921 roku Nobla za odkrycie efektu fotoelektrycznego, a za jego wyjaśnienie i matematyczny opis. Mimo tych usterek warto sięgnąć po "Jądro ciemności" Mittona i Ostrikera, gdyż jest to książka przystępnie napisana i nie wymagająca znajomości zaawansowanego aparatu matematycznego. Nie obraziłbym się jednak gdyby wydawnictwo Prószyński i Spółka w przyszłości znacznie poszerzyło swoją ofertę popularno-naukową o książki z dziedzin takich jak geologia, biologia ewolucyjna, genetyka, chemia, oceanografia czy klimatologia, gdyż odnoszę wrażenie, że w propozycjach popularno-naukowych wydawnictwa dominują książki z zakresu astronomii, kosmologii czy fizyki kwantowej.

niedziela, 1 lutego 2015

Simon Flynn "Naukowa lista przebojów" - recenzja

"Naukową listę przebojów: Wybór fascynujących faktów, anegdot i żartów ze skarbnicy nauki" chemika i filozofa Simona Flynna przeczytałem bardzo szybko, gdyż nie jest to książka dużej objętości. Sympatyczny debiut pisarski Simona Flynna stanowi niewyczerpujące kompendium ciekawostek, anegdot i historii z matematyki, fizyki, biologii, geologii czy chemii. Widać że książka została napisana dla laików, gdyż absolwenci chemii czy fizyki nie znajdą tutaj zbyt wielu nowych zagadnień. Ale muszę pochwalić niebywały czy wręcz zaraźliwy entuzjazm Autora w przytaczaniu naukowych ciekawostek, cytatów czy faktów. Czego tutaj nie ma? Omówienie Modelu Standardowego cząstek. Spór Galileusza z Kościołem Katolickim zakończony jego przymusowym aresztem. Kosmologiczny paradoks Olbersa (dlaczego w nocy niebo jest ciemne?) wyjaśniony przez Edgara Allana Poe. Teoria ewolucji Karola Darwina i jej wpływ na XIX-wieczną i XX-wieczną naukę (spór między ewolucjonistami a kreacjonistami). Eksperymenty Gregora Mendla z grochem zwyczajnym będące podwalinami genetyki. Ogólna i szczególna teoria względności Alberta Einsteina. Rozpad promieniotwórczy przedstawiony na podstawie uranu. Omówienie logarytmicznej skali Richtera. Eksperyment myślowy dotyczący słynnego Kota Schrödingera. Liczba Pi oraz ciąg liczb Fibonacciego i jego własności. Efekt Mpemby, czyli zjawisko polegające na szybszym zamarzaniu wody cieplejszej od zimniejszej w określonych warunkach. Można by poszczególne zagadnienia i anegdoty z nimi związane wymieniać długo, ale mija się to z celem. Nie ukrywam, że książce Flynna przydałoby się większe uporządkowanie, lecz nie jest to jej znacząca wada. Niektóre żarty przytoczone w "Naukowej liście przebojów" są autentycznie śmieszne na przykład studencka odpowiedź na pytanie: czy biblijne Piekło jest egzotermiczne (oddaje ciepło) czy endotermiczne (pochłania ciepło)? Wśród wielkich naukowców według krajów dwukrotnie wymieniony zostaje wulkanolog Haroun Tazieff, co mnie akurat bardzo cieszy. Ogromy plus także za przytoczenie przez Simona Flynna kilku poematów związanych z naukami ścisłymi np. "List Caroline Herschel" Siv Cedering. Z przyjemnością jeszcze kiedyś powrócę do tej książki, gdyż odebrałem ją bardzo pozytywnie.

Na zdjęciach niestabilny izotop uranu-235 oraz poemat Percy Bysshe Shelleya "Ozymandias" (tłumaczenie Adama Asnyka poniżej).

"Podróżnik, wracający z starożytnej ziemi,
Rzekł do mnie: "Nóg olbrzymich z głazu dwoje sterczy
Wśród puszczy bez tułowia. W pobliżu za niemi
Tonie w piasku strzaskana twarz. Jej wzrok szyderczy,
Zacięte usta, wyraz zimnego rozkazu
Świadczą, iż rzeźbiarz dobrze na tej bryle głazu
Odtworzył skryte żądze, co, choć w poniewierce
Przetrwały rękę mistrza i mocarza serce.
A na podstawie napis dochował się cało:
"Ja jestem Ozymandias, król królów. Mocarze!
Patrzcie na moje dzieła i przed moją chwałą
Gińcie z rozpaczy!" Więcej nic już nie zostało
Gdzie stąpić, gruz bezkształtny oczom się ukaże
I piaski bielejące w pustyni obszarze."

czwartek, 27 listopada 2014

Russel Blackford, Udo Schüklenk "50 mitów o ateizmie" i Jim Al-Khalili "Paradoks" - recenzja

A w zasadzie recenzje, bo dziś opowiem moim czytelnikom o dwóch ostatnio przeczytanych książkach.

Russel Blackford, Udo Schücklenk "50 mitów o ateizmie" (2014) - Jako zaintrygowany naukami ścisłymi ateista często sięgam po książki pisane przez tzw. Nowych Ateistów np. Richarda Dawkinsa czy Sama Harrisa. Tym razem rzuciła mi się w oczy książka dwójki filozofów Russela Blackforda i Udo Schüklenka "50 mitów o ateizmie" (wydawnictwo CiS) po którą postanowiłem sięgnąć dodatkowo zachęcony rekomendacją Dawkinsa, autora głośnego "Boga Urojonego" (2006): "Zetknąłem się z praktycznie wszystkimi mitami, o których piszą Blackford i Schüklenk i to wiele razy. To bardzo dobrze, że ktoś je zebrał w jednej książce - i rzetelnie się z nimi rozprawił. Co prawda, w ostatnim rozdziale autorzy traktują argumenty teologiczne ze znacznie większym respektem , niż ja im zwykle okazuję, ale może to i dobrze. Dzięki temu ich krytyka jest bardziej przekonująca". Richard Dawkins, osławiony Rottweiler Darwina ma całkowitą rację. Teiści wielokrotnie do znudzenia potrafią powtarzać te same argumenty powołując się przykładowo na pozorny ateizm Adolfa Hitlera czy wrzucając wszystkich ateistów do jednego wora z "lewakami, komunistami czy liberałami". Zachwycił mnie ogrom pracy jaką włożyli obaj autorzy w tą książkę, a także ilość detali, publikacji i cytatów (w tym, rzecz jasna, teologicznych prosto z dzieł apologetów religii) na które się powołują. Ateiści są przez osoby wierzące postrzegane stereotypowo; wielokrotnie się z takimi stereotypami zetknąłem biorąc udział w religijnych dysputach/ przepychankach. Niestety wśród ludzi (nie tylko wierzących!) częstokroć dominuje zero-jedynkowe myślenie przejawiające się szczególnie w nietolerowaniu poglądów innych niż wyznawane (głoszone, aprobowane). Ignorancja niektórych wypowiadających się na temat ateizmu bywa zatrważająca. Dla mnie ateizm oznacza niewiarę w boga bądź bóstwa, na którego/których istnienie nie ma żadnych weryfikowalnych empirycznych dowodów. Problem tkwi w tym, że wiele mitów z którymi rozprawiają się autorzy niniejszej książki wrosło w społeczną tkankę i bardzo szkodzi wizerunkowi ateistów, którzy są raczej nie lubianą i marginalizowaną grupą społeczną.

Podoba mi się sposób pisania Blackforda i Schüklenka: jasny, klarowny i wciągający. Omawiając np. mit nr 13 "Ateiści nie mają poczucia humoru" Blackford i Schüklenk przytaczają dwa sympatyczne dowcipy: ateistyczny żart o chrześcijanach oraz chrześcijański żart o ateistach wzmiankując przy okazji o wielkim ateistycznym komiku George'u Carlinie. Poczucie humoru jest zawsze przydatne w relacjach międzyludzkich, podobnie wzajemne zaufanie (mimo różnic światopoglądowych/ ideologicznych). W końcu wszyscy jesteśmy ludźmi z ich własnymi przywarami i znojami. Zostają zaorane mity o ateizmie Adolfa Hitlera i teizmie Alberta Einstenia, co się chwali, gdyż funkcjonują one od dawna w obiegu u religijnych apologetów. Po rozprawieniu się z 50 mitami autorzy w ostatnim rozdziale pokrótce opisują historię ateizmu, wytykają słabości teistycznych argumentów (m.in. zakładu Pascala) oraz analizują kwestię konfliktu między nauką a religią. Doskonała książka, ale doprawdy nie sądzę aby zatwardziali teiści po nią sięgnęli (chociaż mogę się mylić). Autorom zdarzyło się także wymierzyć ostrze krytyki w radykalny islam. Tłumaczenie Piotra J. Szwajcera świetne, acz mam jedno zastrzeżenie do zdania na stronie 155: "W roku 2004 ofiarą zamachu padł z kolei holenderski reżyser Theo van Gogh, a jego współpracownik Ayaan Hirsi Ali musiał się przez długie lata ukrywać". Ayaan Hirsi Ali była kobietą, obywatelką Holandii, feministką z Somalii.

Jim Al-Khalili "Paradoks: Dziewięć największych zagadek fizyki" (2012) - Książkę fizyka Jima Al-Khalili przeczytałem jeszcze przed "50 mitów o ateizmie", ale spóźnioną recenzję piszę dopiero teraz. W "Paradoksie" autor rozpoczyna od paradoksów związanych z podstawami statystyki i fizyki, by potem coraz śmielej wkroczyć na wyboisty i grząski teren mechaniki kwantowej. Książka Jima Al-Khalili nie jest przeznaczona dla specjalistów, nie ma w niej zaawansowanej matematyki i trudnych do przyswojenia wzorów. W końcu taka jest specyfika literatury popularnonaukowej, chociaż są autorzy którzy nieco się od tego wyłamują np. matematyk Ian Stewart. O ile takie paradoksy jak Paradoks Olbersa, paradoks dziadka czy Achilles i żółw (najsłynniejszy paradoks Zenona) były mi wcześniej znane, o tyle o paradoksie tyczki w stodole przeczytałem po raz pierwszy. Oczywiście słynny Kot Schrödingera też musiał się pojawić i zamiauczeć - owego eksperymentu myślowego fizyka Erwina Schrödingera z 1935 roku dotyczy rozdział 10. Ciekawy jest także rozdział 11 dotyczący paradoksu Fermiego o prawdopodobieństwie odnalezienia życia/ pozaziemskich cywilizacji we Wszechświecie. Jeśli nie obca jest Wam tematyka tuneli czasoprzestrzennych, wehikułów czasu, multiwersum czy zasady nieoznaczoności Wernera Heisenberga ta przejrzyście napisana książka powinna znaleźć się w Waszej bibliotece. Prószyński i Spółka nie zawodzi jeśli chodzi o pozycje popularnonaukowe, acz osobiście chciałbym aby ukazywało się tam więcej książek zahaczających o geologię, mikrobiologię, neurobiologię czy klimatologię.