Jesteśmy społecznością, która kocha książki

Mówiłem już, że żałuję, że tych książek nie było kiedy sam studiowałem? Bo żałuję i to bardzo. Oczywiście dlatego, że byłoby mi łatwiej. Ale seria Teoretyczne Minimum ma o wiele większą wartość. Od razu uprzedzę: książka jest dla każdego i nie wolno się jej bać. W niniejszym tomie autorzy biorą na warsztat klasyczną teorię pola i szczególną teorię względności. Jest tu trochę matematyki, ale wprowadzana jest pomału i z dbałością o szczegóły więc uważny czytelnik na pewno się nie pogubi. Oczywiście cała ta formalna strona jest konieczna aby na poważnie zrozumieć o co chodzi. Zwieńczeniem wykładu jest wyprowadzenie relatywistycznej elektrodynamiki, która jest pierwszą teorią, ukazującą to, co fizycy mają na myśli mówiąc, że fizyka jest piękna. Już mechanika klasyczna jest urocza, mechanika kwantowa dziedziczy po niej ten urok, ale elektrodynamika ożeniona ze szczególną teorią względności jest absolutnym cudem. Dlaczego? W mojej (i nie tylko mojej) ocenie piękno fizyki bierze się z obecności trzech elementów: symetrii, konieczności i elegancji (inaczej zwięzłości). - Symetria oznacza, że nasze równania są zawsze takie same, bez względu na sytuację w jakiej się znajdujemy opisując prawa fizyki. W trzecim tomie Teoretycznego Minimum mamy dosyć dokładny opis niezmienniczości Lorentzowskiej, czyli uniezależnienia praw przyrody od stanu ruchu obserwatora te prawa opisującego. To jeszcze nie cała wartość tej symetrii, z niej bierze się też zwięzłość elektrodynamiki ale o tym zaraz. - Konieczność. Tego akurat nie widać w książce, bo tę cechę piękna fizyki najwyraźniej daje się zaobserwować gdzie indziej, więc nie będziemy się rozwodzić. - Elegancja lub zwięzłość. Punktem kulminacyjnym całej książki są równania Maxwella. Są cztery króciutkie i dosyć proste równania, dające się zapisać w czterech linijkach (naprawdę są krótkie),które opisują całą wiedzę o wszystkich klasycznych zjawiskach elektrycznych i magnetycznych. Cztery równania. Wielotomowe podręczniki do elektrodynamiki i jeszcze więcej literatury technicznej omawia wnioski bezpośrednio płynące z tych równań. Wyobraźmy sobie dowolny proces obejmujący ładunki, prądy, pola elektryczne i magnetyczne, dosłownie cokolwiek z elektrodynamiki - to będzie w równaniach Maxwella. To jest zwięzłość. Kiedy potrafimy zapisać całą tę wiedzę w czterech linijkach, to jest to zwięzła informacja. Mieliśmy jeszcze wspomnieć o symetrii, jak ona się wiąże ze zwięzłością. To też jest opowiedziane i pokazane w książce. A więc mamy te cztery równania Maxwella, ale one nie są Lorentzowsko niezmiennicze. To znaczy, że stosując je tak jak zapisał je Maxwell (tak naprawdę w formie w jakiej zakuwają je studenci fizyki na całym świecie podał je Oliver Heaviside, bo w postaci podanej przez Maxwella były zbyt trudne),będą się zmieniać w zależności od stanu ruchu obserwatora. Czyli jeśli obserwator jest ruchomy względem opisywanego układu to równania Maxwella mają trochę inną postać niż dla obserwatora nieruchomego. W sukurs przychodzi nam szczególna teoria względności. Okazuje się, że nałożenie wymogu aby równania Maxwella były niezmiennicze Lorentzowsko, robi z nimi coś przepięknego. Redukuje liczbę równań o połowę, czyli zostają dwa. Bez utraty informacji - to jest dopiero zwięzłość. Nie zdradzę jak to się odbywa, nie odbiorę Wam tej przyjemności, ale powiem jedno: do dziś pamiętam i nigdy nie zapomnę co czułem kiedy po raz pierwszy poznawałem te koncepcje. I wiecie co? Dzięki Susskindowi i jego książkom każdy może tego doświadczyć. Polecam chociaż raz w życiu przeżyć ten stan. Nie da się go porównać z niczym innym. Prawie...