Wszechświat w lustrzanym odbiciu. Jak ukryte symetrie kształtują naszą rzeczywistość

W 1996 roku opublikowana została książka wyjątkowa - "Boska cząstka. Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?", pióra Leona Ledermana i Dicka Teresiego. 4 VII. 2012 roku zespół naukowców pracujących w Wielkim Zderzaczu Hadronów ogłosił odkrycie długo poszukiwanego bozonu Higgsa. Co przyniosło to odkrycie? Jakie rodzi pytania? Nad tym zastanowiło się dwóch wybitnych fizyków, podejmując temat tam, gdzie jeden z autorów, Leon M. Lederman zakończył swój słynny bestseller "Boska cząstka". Profesor Illinois Institute of Technology – złotousty Leon Max Lederman to noblista, odkrywca neutrina mionowego. Christopher T. Hill jest fizykiem teoretykiem, byłym szefem Wydziału Fizyki Teoretycznej w Fermilabie. Autorzy, momentami w żartobliwy sposób przedstawiają kluczowe problemy, które wiodą naukowców w głąb samej istoty natury, np. istotę masy i jej wpływ na konkretne ukształtowanie rzeczywistości. Leon M. Lederman nie zawraca sobie głowy podstawami fizyki, nie trudzi się wyjaśnieniami dla niego i fizyków oczywistymi, przechodząc do poszczególnych problemów, dlatego pewną wiedzę o wszechświecie trzeba posiadać, by zgłębiać publikację ze zrozumieniem. Nie raz, i nie dwa musiałam szperać po sieci szukając wytłumaczenia zawiłości wielu zagadnień. Podobno też pod względem bozonu Higgsa, książka jest już nieaktualna (od 2012). Czytałam "Boską cząstkę" fragmentami, i była zabawniejsza (jak np. wyimaginowane dysputy między filozofami),bardziej przystępna od kontynuacji - brak jej lekkości stylu, jest większa hermetyczność. Nudne są też użalania autorów na temat finansów i porzuconych projektów (m.in. upadek planu budowy SSC). Poleciłabym wyłącznie wielkim fanom Nauki. Oraz osobom cierpiącym na bezsenność, na pewno docenią takie fragmenty: "cząstki to wzbudzenia stanu próżni kwantowej, które nabywają masę w wyniku dwóch procesów - oscylacji sprzęgającej je z polem Higgsa oraz swobody asymptotycznej oddziaływań kolorowych kwarków i gluonów’". 😉

Autor przedstawia ciekawe spojrzenie na pojęcie „niczego” oraz pustki, która według współczesnej fizyki nie jest stabilna i mogła zapoczątkować powstanie Wszechświata. Interesujące były również rozważania na temat płaskości Wszechświata i tego, że nie musi on mieć żadnego celu, co wcale nie jest wizją negatywną. Książka jest napisana przystępnym językiem, ale wymaga skupienia i uwagi. Mimo że liczy około 200 stron, nie czyta się jej bardzo szybko.

Czytając opinie o tej książce widać dużo rozczarowań, szczególnie adresowanych do tego, że książka jest pisana przez dziennikarza, a nie naukowca, czy popularyzatora nauki. Nie widziałem większej bzdury. Książka może nie jest stricte popularnonaukowa, nie opisuje konkretnego odkrycia, czy dziedziny nauki, opisuje za to historię odkryć prowadzących do odkrycia (o ile można tak to nazwać) ciemnej energii i materii. Nie wiem, jakie wydania czytali poprzednicy, ale na moim jasno na okładce pisze "historia odkrycia". A teraz odnośnie samej książki. Oczywiście widać, że jest to utwór pisany przez dziennikarza. Książka ma strukturę bardziej reportażu, czy relacji, gdzie poza samym przedmiotem w postaci poszczególnych odkryć i doświadczeń dużą wagę przywiązuje się do tego kto, gdzie, w jakich warunkach i dlaczego coś zrobił. I jeżeli patrzeć na nią przez pryzmat tego, książka spełnia wszystkie warunki, żeby nazwać ją książką popularnonaukową. Jeżeli chodzi o sam przedmiot, czyli prace prowadzące do samego odkrycia ciemnej energii i materii, to dla mnie, jako osoby interesującej się fizyką cząstek... było dosyć nudnawo. Większa część książki opowiada o mozolnych obserwacjach supernowych, co doświadczalnie jest może ciekawe, ale wg mnie nie jest to wdzięczny temat do opisywania. Niemniej książka warta polecenia, a dla ludzi interesujących się astronomią czy astrofizyką tym bardziej.

Nierowna ksiazka, zaczynajaca sie w sposob zachecajacy, pochlebiajacy czytelnikowi, ze zrozumie wszystko bez zadnego wzoru. A potem taki czytelnik rzucony na glebiny grup Lie, twierdzenia Fermata, algebr C* - chyba tylko po to, zeby pokazac jak rozna moze byc matematyka i jak daleko od oczywistosci umysl ludzki moze odejsc.

W "Pożegnaniu z rzeczywistością" Jima Baggotta dominują dla mnie dwa smaki, słodki i gorzki. Stąd jestem niezadowolony z własnej oceny. Najchętniej osobno oceniłbym dwie części- jedną źle, drugą wręcz przeciwnie. Ale po kolei. Główną tezą autora jest przekonanie o chorobie trapiącej dwudziestowieczną fizykę teoretyczną, szczególnie po drugiej wojnie światowej. Chodzi o tytułowe oderwanie się teoretyków od doświadczalnego procesu weryfikacji modeli i przecenianie wagi wyników własnych wyliczeń. W popularno-naukowych publikacjach wydawanych w ciągu ostatnich lat w Polsce brakuje prosto podanej metodologii uprawiania fizyki. Baggottowi należy się pochwała właśnie za poświęcenie dużo miejsca na opis, czym jest realność, fakt naukowy, teoria, wiarygodność i testowalność (str. 26-46). Moje narzekania zacznę od wyliczenia ewidentnych błędów i nieścisłości. Na stronie 109 pojawia się, do opisu oddziaływań słabych, pojęcie QFD (zapewne Quantum Flavor Dynamics) jakoby przez analogię do QED i QCD (Quantum Elctro i Chromo Dynamics),które są stosowane do pól elektromagnetycznych i gluonowych. Jednak QFD w literaturze raczej się nie pojawia. Szkoda tworzyć niepotrzebne byty w głowach laików. W modelach kosmologicznych zakłada się m.in. jednorodność, ale nie jak chce autor na poziomie gwiazd (str. 157). Jednorodność dotyczy materii (galaktyki są traktowane jak punkty) na dostatecznie dużych obszarach, która jest identyczna ze względu na rozkład i ruch (skala gwiazdowa w opisach kosmologicznych nigdy nie jest brana pod uwagę). W tabelce z masami leptonów i kwarków pojawia się masa cząstek w odniesieniu do masy protonu. Takiego opisu się nie stosuje. To tylko liczby, ale lepiej nie wywarzać otwartych drzwi i stosować MeV. Ponadto liczby odnośnie kwarków są po prostu błędne (na przykład kwark t ma masę ok. 184 mas protonu a nie 1,84 ). Jednak najpoważniejsze zastrzeżenia mam do zastosowanych metod prezentacji współczesnej fizyki i kosmologii. Mój zarzut dotyczy właściwie większości popularno-naukowych książek tłumaczonych na polski w ostatnim ćwierćwieczu. Jeżeli odbiorca takich książek jest ktokolwiek, to po co wprowadzać subtelny efekt wleczenia układu inercjalnego (str. 137-138),poprawek radiacyjnych i renormalizacji bez dotykalnych analogii (str. 91,186),swobodę asymptotyczną (str. 108-109). Zawsze mnie zastanawia, czemu w książkach popularnych umieszcza się przykład rozmaitości Calabiego-Yau (str. 251),czyli obiektu 6-wymiarowego, i to zawsze tego samego (choć jest ich 10e500). To nic nie dodaje do poglądowości. O błędnej dydaktyce w książkach popularnych można napisać druga książkę. Nie godzę się na taką popularyzację. Teoria SUSY, multiświat, nierówność Bella, pola Higgsa, itd. to pojęcia trudne i ich stosowanie w takich publikacjach wymaga więcej, niż tylko wymienienia, że coś takiego jest. Aby nie wyjść na kompletnego negatora wszystkiego, polecam na przykład książkę jednego z twórców swobody asymptotycznej, noblisty Franka Wilczka i jego żony Betsy Devine "W poszukiwaniu harmonii", gdzie od zera wyprowadzony jest Model Standardowy cząstek elementarnych i ich własności. Jasno i bez pamięciowej wyliczanki. Baggott zebrał burzę z wiatru zasianego przez wielu autorów (Green, Kaku, Barrow, i wielu innych). Jednak książka ta zasługuje na przeczytanie, bo dotyka poważnego problemu i pytania o związek obliczeń teoretycznych z realną fizycznością. Ile z tego, co robią współcześnie fizycy matematyczni ma przełożenie na świat realny? To jest temat dyskusyjny. Nie ze wszystkim z autorem się zgadzam, ale dyskusja jest potrzebna. Autor wspomina, że fizycy piszą książki, aby się sprzedały. Ponadto marketing tego typu literatury kurczowo trzyma się zasady, że każdy wzór zmniejszy nakład o połowę (to słowa wydawcy legendarnej "Krótkiej historii czasu" Hawkinga). Oczywiście nie zgadzam się z tym, bo czasem wzór jest po prostu lepszy niż mętny opis. Dajmy ludziom szanse na oswajanie się z formalnym ilościowym opisem! Podsumowując, za powielanie anty-dydaktycznych schematów w opisie współczesnej fizyki daje 5, a za poruszenie problematyki rzeczywistości i istoty nauki dam 9. W sumie wychodzi arytmetyczne 7.

Autor przedstawia kilka koncepcji Wieloświata, jakie dopuszcza fizyka kwantowa, ogólna teoria względności i teoria strun. Książka świetnie ukazuje rosnącą przepaść między matematycznymi spekulacjami a badaniami eksperymentalnymi, które nie nadążają za pomysłami fizyków teoretyków. Większość, jeśli nie wszystkie, spekulacje dotyczące Wieloświatów, a także teorii strun, przeczą filozofii Poppera, ponieważ są niefalsyfikowalne. Teoretycznie niektóre Wszechświaty mogą oddziaływać ze sobą, co stanowiłoby dowód ich istnienia. Jednak brak takiego oddziaływania nie oznacza, że ich nie ma. Podobnie, argumenty statystyczne na rzecz teorii Wieloświatów bywają naciągane, a o zasadzie antropicznej nawet nie wspomnę... Niemniej książka jest bardzo ciekawa i, poza rozdziałem o Wszechświatach Holograficznych, napisana przystępnie – tak, że każdy ją zrozumie.

Nie jest to książka z gatunku:,,łatwe i przyjemne", ale dowiedziałam się z niej więcej niż przez lata nauki fizyki w szkole. Bardzo spodobało mi się, że zachowana jest kolejność wydarzeń, razem z autorem śledzimy odkrycia w tej dziedzinie nauki na przestrzeni lat. Przy okazji poznajemy osoby, których osiągnięcia wypadałoby znać, a tak naprawdę kojarzymy ich tylko np. przez nagrodę Nobla. Interesujące doświadczenia i anegdoty. Warto przeczytać.

Masa jako forma energii. Przedyskutowanie poważnych koncepcji prostym językiem, jakby przy okazji pop-kulturowego wzoru, to duży atut. Pojęcie niezmienniczości praw fizyki wynikającej z symetrii tych praw pod wpływem transformacji, to niepokojąco hermetyczna zbitka słowna za którą można schować do pewnego stopnia intuicyjną i oczywistą obserwację o świecie. Podstawową wartością książki „Dlaczego E=mc2 ?(i dlaczego powinno nas to obchodzić)” jest powiązanie głębokiej relacji słynnego wzoru Einsteina z podstawową procedurą ‘pracy fizyki z rzeczywistością’. Dwóch profesorów Brian Cox i Jeff Forshaw 2/3 książki oparli na nowatorskiej koncepcji dydaktycznej, by pod koniec pójść nieco na łatwiznę i w typowy (dla popularyzatorów nauki) sposób dokleić do tematu kilka faktów ze świata cząstek elementarnych. Zupełnie szczerze i z pełnym przekonaniem mogę napisać, że pozornie efekciarskie użycie we wstępie słów ‘niezmienniczość’, ‘symetria’ i ‘transformacja’ jest przemyślane, adekwatne i w świetle treści książki uzasadnione. Najważniejsze, że po jej lekturze każdy te trudne pojęcia zrozumie, wpisze w istotę pracy fizyków i mimowolnie pogłębi prywatne rozumienie relacji między modelem a rzeczywistością. Słynny wzór Einsteina jest swoistą emanacją uniwersalnego procesu poszukiwania ogólnych zasad, które opisują skomplikowanie świata. Szukanie istoty (równocześnie spadające z tej samej wysokości i piórko i młotek uderzą o grunt w tym samym momencie, jeśli uda się wyeliminować opory powietrza otwiera drzwi do wielu kluczowych myśli – od mechanizmu oporu po prawa grawitacji) wymaga dociekliwości, odwagi, pomijania nieistotnych elementów i sprytu w łączeniu czasem odległych koncepcyjnie faktów. W szkole katowani zadaniami: ‘pociąg jedzie … z peronu obserwuje … spada kamień’ zbyt często nie dostrzegają w tym procesie edukacji sensu. Z rożnych powodów uzyskują co najwyżej eklektyczny obraz nieżyciowego świata nauki. Sam wzór Einsteina co najwyżej ląduje na koszulce jako totem czy fajny detal. Cox i Forshaw subtelnie, z konsekwencją i zaangażowaniem ‘układają w odpowiednie przegrody’ wiele pojęć i koncepcji, które pozwoliły w XX wieku dodać głębi fizycznemu rozumieniu świata. Struktura czasu i przestrzeni nabiera w ich opisie odświeżającej formy. Zaprezentowane przy okazji wyprowadzenie i podstawy szczególnej teorii względności, jakby niespodziewanie objawiają się czytelnikowi jako wartość dodana. Okresowe rekapitulacje poznanych właśnie idei, czasem żartobliwie ale zawsze świadomie, pozycjonują myśli odbiorcy: „Absolutny ruch jest trudny do wykrycia, gdyż po prostu nie istnieje.” (str. 23) „Widzisz otaczający cię świat, ponieważ pole elektromagnetyczne Maxwella pokonuje ciemność i dociera do twoich oczu z prędkością, którą można wyznaczyć, korzystając jedynie ze zwoju drutu i magnesu” (str. 37) Przez te pierwsze 2/3 książki autorzy są precyzyjni, poglądowi, autentyczni w pasji i otwarci na budowanie przekonania w czytelniku o potrzebie niezgody na utrwalone uproszczenia, przesądy i całe ‘życiowe doświadczenie’. Ziemia jest płaska, wszystko na niebie kręci się wokół niej, zawsze i wszędzie sekunda jest dla każdego tym samym, a metr to metr na każdej linijce; no i masa to kawałek czegoś, co na wadze ma tyle a tyle gramów. Proces prostowania nieprawd, etykietowania sądów przypisami ograniczającymi ich stosowanie czy dostrzeganie prawidłowości nieoczywistych, to walka z wielopoziomowym oporem. Profesorowie zapraszają nas do uczestnictwa w niełatwym wysiłku cywilizacyjnym (str. 42): „Przeciwstawienie się naturalnemu przywiązaniu do koncepcji czasu absolutnego jest dziś dla nas tak samo trudne, jak było dla dziewiętnastowiecznych naukowców. Mamy bardzo silne intuicje przekonanie o istnieniu czasu absolutnego i przestrzeni absolutnej, którego nie jest ławo się pozbyć.” Ponieważ musiałbym wyróżnić w zasadzie każdą dydaktyczną koncepcję, zaprezentowaną ideę, obserwację świata, które w swojej wielopostaciowości przybliżają nas do zrozumienia tytułowego wzoru, to podam hasłowo kilka wyjątkowo trafnych. Koncepcja względności pomiaru (str. 68-71),intuicyjny sens tzw. linii geodezyjnej (str. 74),genialne w prostocie powiązanie zasady przyczynowości z interwałem czasoprzestrzennym (str. 85) i głębokie związki braku masy fotonów z niezmienniczością (str. 134-135) to ‘top listy przebojów’. Najlepsze w książce jest to, że każde z tych pojęć jest podane drobiazgowej i czytelnej dla każdego analizie. Czasem tylko wypada coś przeczytać dwa razy. Wstydem nie jest zadeklarować ‘nie rozumiem’, szczególnie gdy pewne nieczytelne dla nas treści dotyczą oswojonej rzeczywistości. W XX wieku Einstein dokonał rewolucji na wielu poziomach, które dotykają nas wprost (nie tylko poprzez oczywistość wyprodukowanej bomby atomowej czy dokładność dziania systemu GPS) i sprowadzają nawet najświatlejsze umysły do uśrednionej ludzkiej ignorancji (str. 132): „Przed Einsteinem nikomu się nie śniło, że masa może ulec zniszczeniu i przekształcić się w energię, gdyż masa i energia wydawały się całkowici odrębnymi wielkościami.” Ponieważ ostatnie dwa rozdziały są zaledwie dobre poprzez wpisanie się w dominujący sposób opowiadania o nauce, to tylko wspomnę czego dotyczą. Zbierają one konsekwencje przepracowanych wcześniej przez Coxa i Forshawa myśli. W języku cząstek elementarnych dostajemy w nich kilka obserwacji o mikroświecie. Choć mechanika kwantowa się nie pojawia wprost, to jest zupełnie ‘barokowa miniaturka’ zbierająca całe zaawansowanie matematyczne uniwersum fizyki fundamentalnej. Chodzi o wzór na energię układu w ramach tzw. Modelu Standardowego. Nie będę gorszy od autorów i go wkleję dla przestrogi (jak się dzieci niepotrzebnie straszyło czasem potworami z szafy)(*): <tu powinien się pojawić obrazek z zawiłym wzorem z książki, który chyba nie mam szans dodać> Nawet nie chodzi o konwencję sumacyjną tensorów czy pochodne cząstkowe czterowektorów, bo to najprostsze elementy całego obrazu. Oczywiście profesorowie umieścili te symbole bez wielkich oczekiwań wyjaśnienia ich zawiłości. Choć kilka elementów opisali prostymi słowami. W tym końcowym fragmencie zabrakło fundamentalnej procesowej głębi, która wcześniej urzekała czytelnika analizami. Zbyt dużo tu elementów, które trzeba brać na wiarę. „Dlaczego E=mc2 ?” to połączenie narracji wybitnej z dobrą. Pierwsza jest skrojona na możliwości każdego, kto nie ma specjalnego przygotowania z fizyki, ale chce zrozumieć słynny wzór – skąd się wziął, co oznacza i jak należy go czytać. Druga pozostaje nieco odstrojona od tej lepszej części. Opowiada o równie ważnych rzeczach, ale językiem rezygnującym z pełnego intelektualnego kontaktu z czytelnikiem. Wciąż to poglądowy tekst, ale zbyt skrótowy w opisach i treścią nieco inny. Chociażby pojawia się pod koniec zbyt dużo tzw. grafów Feynmana, które świetnie tłumaczą interakcje cząstek, ale tu ilościowo nie pasują. W całym tekście grafiki są skupione na ich wyjaśniającej warstwie – są tam, gdzie trzeba. Wzory (poza tym skomplikowanym monstrum) są prezentowane nienachlanie. Ich zaawansowanie jest na poziomie matematyki szkolnej. Całe piękno przekazu tkwi w umiejętności autorów w prezentowaniu głębokich myśli, które powinny walczyć z naszymi uprzedzeniami w relacjach z przyrodą, a które pielęgnujemy przez całe życie. Poza tym Cox i Forshaw w argumentacji prowadzącej do wzoru Einsteina trzymają się ścisłości w tym sensie, że kluczowe w procesie poznawczym zjawiska nie pozostawiają niedomówień. Jeśli ważny element nie może być wytłumaczony (z racji jego zaawansowania),to jasno ten fakt komunikują. Stąd ich książka jest domknięta w prezentowanej treści. Czytelnikowi oferuje zbiór zasad, który na strukturze rzeczywistości, tak jak widzą ją fizycy, buduje zrozumienie. BARDZO DOBRE – 8/10 (średnia z 9/10 i 7/10) ======= * Moje rozmyte zdjęcie ze 165 strony książki. @Cox & Forshaw

Pan Marcus ma talent. Talent do przekazywania wiedzy o bardzo trudnych tematach w sposób bardzo zrozumiały. Źródłem takiej właśnie wiedzy okazała się dla mnie ta książka. Piękna podróż poprzez ciekawe opowieści kosmologiczne od zarania dziejów sprzed wielkiego wybuchu (tak przed),aż po śmierć wszechświata, uwzględnijąc czasy obecne z całym ogromem nowinek i ciekawostek dla mnie była strzałem w dziesiątkę jako jedna z pierwszych astronomicznych pozycji.

Autor bardzo się stara przedstawić kwantowe zagadnienia w przystępny sposób, mimo wszystko to chyba jednak jest już poziom abstrakcji zbyt wysoki na przystępne przekazywanie. Nie boję się matematyki, ale śledzenie wszystkich wywodów jest trudne (a na kindlu całkiem uciążliwe). Byłoby wg mnie lepiej, gdyby autor pominął matematyczne wywody i po prostu przedstawiał teorię/wyniki obserwacji jakimi są.

XX-wieczną fizykę ukształtowały dwie wizje opisu rzeczywistości. Pierwszą była teoria względności, drugą kwantowa teoria mikroświata. Badacze tego drugiego filara współczesnej fizyki szybko natrafili na kłopotliwą przeszkodę - nieskończoność. Świat matematyki zbudowany jest na tym pojęciu, jednak żadna spójna koncepcja świata testowalnego eksperymentalnie nie może na nim bazować. Jest 'złem wcielonym' w ilościowym opisie przyrody. Piękna mechanika kwantowa szybko okazała się prowadzić do takich osobliwości - równania elektrodynamiki kwantowej (QED) dawały nieskończoności. W środowisko fizyków wkradło się podenerwowanie. Za ten zamęt odpowiadała zasada nieoznaczoności Heisenberga, która dopuszcza 'pożyczanie' energii z próżni na krótki czas, prowadząc do buzowania przestrzeni pojawiającymi się efemerycznymi cząstkami, które jak 'króliki z kapelusza' tworzą pianę kwantową. Paul Dirac stworzył QED, Oppenheimer wykazał istnienie problemu nieskończoności. Zaczął się wyścig z czasem by jak najszybszej zlikwidować przeszkodę (str. 40-50) . Fizyka fundamentalna potrzebowała renormalizacji, czyli mechanizmu wyrugowania okropnych nieskończoności z równań. Od 1929 roku temu zajęciu oddali się najwięksi fizycy - Dirac, Feynman, Schwinger, Dyson,Weinberg, Wilczek, Higgs i wielu innych. Frank Close, jednocześnie biorąc udział w tym procesie, pokusił się o spisanie historii zmagań naukowców z tym problemem na przestrzeni ostatnich dziesięcioleci. Jego "Zagadka nieskończoności. Kwantowa teoria pola na tropie porządku Wszechświata" zdaje relację z pasji, goryczy porażki, frustracji, zakulisowych zabiegów o nominację noblowską, debat i dyskusji o pierwszeństwo w osiągniętym sukcesie. Świat fizyków okazuje się co najmniej tak naładowany emocjami, jak próżnia wirtualnymi cząstkami. Książka stawia kilka wymagań czytelnikowi, który musi się przede wszystkim liczyć z poświęceniem czasu na zrozumienie fragmentów trudniejszych, bo tak naprawdę one są osią narracji (nie warto trudniejszych partii pomijać). Close operuje fachowym słownictwem, choć te najtrudniejsze i niezbędne w wywodzie pojęcia wyjaśnia ciekawie i nieszablonowo. Dowiadujemy się, czym jest renormalizacja QED i tzw. grafy Feynmana, które pozwalają pozbyć się nieskończoności (str.. 74-84) . Pokazuje czym jest spontaniczne łamanie symetrii, które odpowiada za masy bozonów i krótki zasięg sił jądrowych, czyli w efekcie umożliwia ono istnienie atomów i życie ziemskie (str. 154-172,215). Opisuje mechanizm Higgsa i bozon Higgsa (str. 204-212),które na chwilę pojawiły się nawet na pierwszych strony gazet w 2012, gdy w CERN-ie potwierdzono eksperymentalnie teoretyczne ustalenia sprzed ponad 40-tu laty. Tłumaczy, czemu w fizyce tak ważna jest potrzeba unifikacji sił, czemu nadbudowy matematycznej dostarcza potężna teoria Yanga-Millsa (str. 100-109) . Pokazuje jak teoretycy, uzbrojeni w ołówek i kartkę, opierając się na poczuciu piękna i symetrii praw, byli w stanie stworzyć opis zjawisk fundamentalnych, który z dokładnością do miliardowych części potwierdziły późniejsze eksperymenty w akceleratorach. Czytelnika, który nie śledzi rozwoju współczesnej fizyki, może zaciekawić fakt, że wielokrotnie w historii o sławie decydowały pojedyncze dni czy szybkość działania poczty (kto pierwszy opublikuje, ten będzie w panteonie sław). Close unaocznia, jak czasem niewiele brakowało, aby nazwy pewnych zjawisk były w podręcznikach sygnowane innymi nazwiskami. Pokazuje, jak w chwilach przełomu napięcia związane z potencjalnym sukcesem nakręcały spiralę sportowej rywalizacji. Niezmiernie ciekawie Close opisał zderzenia wielkich osobowości: nonszalanckiego Feynmana i sztywnego Schwingera, przyjaciół Veltmana i t'Hoofta, których zażyłość zakończyła się chłodno, buńczucznego Gell-Manna i dociekliwego Weinberga, zamkniętego w sobie dziwaka Warda czy potrzebującego autopromocji Salama. Sama jesień 1979, przed ogłoszeniem kolejnych Nagród Nobla, kiedy wyczekiwano przyznania jej za unifikację oddziaływań elektromagnetycznych i słabych, opisana szczegółowo pokazuje ciekawie mechanizmy lobbingu (str. 343-347). Podobne napięcie panowało w 2012, kiedy odkrycie bozonu Higgsa, po 45 latach od jego przewidzenia, 'wisiało w powietrzu' od tygodni, a wyniki starano się trzymać w tajemnicy dla dobra badań (str. 415-426). Kandydatów było z reguły dużo, a nagroda przyznawana jest co najwyżej trzem. Kto wygra? Czemu odrzucono wkład niektórych, czy ostateczny werdykt był słuszny? Wielu genialnych teoretyków, najbardziej pożądanego wyróżnienia naukowego nigdy nie dostało - Freeman Dyson, Sidney Coleman, John Ward czy James Bjorken. Wszystko to jest przedmiotem analiz autora. W szczególności opisuje 'wyścigi' o nagrodę z lat 1965, 1979, 1999, 2004 kiedy przyznawano ją bohaterom książki. Ostatni Nobel przyznany za badania opisane w książce, honorujący wyjaśnienie mechanizmu Higgsa, rozdano już po jej publikacji, w 2013. Autor poprawnie przewidział laureatów (str. 429). Wyjątkowość publikacji Close tkwi w niespotykanym na rynku prac popularno-naukowych podejściu do tematu. Jest sporo książek opisujących mechanikę kwantową, teorię cząstek elementarnych, kwarki itd. Z reguły preferuję unikanie wątków biograficznych w pracach dotyczących popularyzacji nauki. Uważam, że opis aktualnego rozumienia świata przyrody lepiej oddzielać od czasem błędnych choć nieuniknionych koncepcji, opisów dochodzenia do prawdy szczególnie, gdy zaciemniają istotę. Od tego są książki z historii nauki. "Zagadka nieskończoności" jest takim wyczerpującym przewodnikiem o rozwoju fizyki cząstek i sił kwantowych z punktu widzenia procesów myślowych fizyków, ewolucji rozumienia przez nich przyrody. Autor, przygotowując książkę, przeprowadził rozmowy z uczestnikami wykuwania się współczesnego obrazu fizyki, od lat nagrywa rozmowy, których był świadkiem; dysponuje sporym archiwum i wiedzą aktywnego uczestnika badań. Prześledził literaturę fachową i dostępne listy, które badacze wymieniali miedzy sobą. Powstała barwna historia obfitująca w liczne zwroty akcji. Polecam "Zagadkę nieskończoności" wszystkim. Jeśli ktoś nie miał wcześniej styczności z fizyką cząstek elementarnych, warto najpierw przeczytać tego samego autora "Kosmiczną cebulę" (PWN 1989, lub lepiej drugie wydanie angielskie z 2007 - "The New Cosmoc Onion"). Wtedy opiniowana książka będzie lepiej zrozumiała, stanowi bowiem 'zakulisowe' uzupełnienie wcześniejszej publikacji i tłumaczy drogę dochodzenia fizyków do poznania struktury materii na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat. Zachęcam do lektury.

Sięgnąłem po powieść z bibliotecznej półki ,,fizyka", bo ostatnio poczułem znużenie standardowymi powieściami. Opisywane dzieło łączy biografie wybitnych fizyków z ich odkryciami i komentarzem, jak te dokonania prowadzą do stworzenia tytułowego komputera kwantowego. Podczas wypożyczania myślałem, że po ok. 80 stronach dam sobie spokój zagubiony w skomplikowanej fizyce, natomiast zrezygnowałem dopiero po przeczytaniu jakichś 90%, co uważam za sukces autora (jeśli pisząc myślał o takich czytelnikach, jak ja). Dobrze oddane są realia epok, obyczaje i systemy edukacyjne w krajach, gdzie działali bohaterowie oraz odwołania do historii (bo nierzadko potrzeba wymuszała stworzenia systemu lub maszyny). W rozdziałach, których akcja dzieje się w czasach II WŚ mamy najpierw biografię naukowca, a następnie jego odkrycie. Autor znalazł kompromis między technicznym słownictwem a przystępnością. W ostatniej części (o komputerach) opisy stały się dla mnie zbyt skomplikowane i w rezultacie nie przeczytałem całości. Ale ocena pozostaje bez wątpienia pozytywna.

Przed zabraniem się do lektury zastanawiałem się jak można napisać prawie 300 stronicową książkę popularnonaukową na temat, o którym tak naprawdę nie mają pojęcia nawet najlepsi specjaliści. Autorzy proponują w swojej książce właściwie całą historię kosmologii, która swoją kulminację ma właśnie w odkryciu ciemnej energii i materii, którym poświęcone są dwa rozdziały. Pochwalam to rozwiązanie, jest to bardzo ciekawe ujęcie z perspektywy historii nauki. Co jest kolejną wielką zaletą tej książki to podejście w stylu "zrób to sam" po wyłożeniu danego materiału - pokazanie jak proste jest dojście do wniosków, o których piszą autorzy stosując bardzo prostą algebrę. Do tego załączenie obszernego dodatku z wzorami i objaśnieniami bardzo działa na plus merytorycznej wartości książki.

Książka o różnych "naj" w komosie. Autor omawia skrajne przypadki, te skrajnie małe i duże, zjawisk, które zachodzą w astronomii. Ekstremalnie niskie i wysokie temperatury, wielkości, prędkości itd. To taki trochę zbiór ciekawostek, ale rzetelnie i ciekawie omówiony.

Jest to dość przystępnie napisany przegląd koncepcji i modeli powstania oraz ewolucji Wszechświata. Po krótkim wstępie o rozważaniach przed Einsteinem i przed obserwacjami Hubble'a, autor skupia się na rozmaitych rozwiązaniach ogólnej teorii względności Einsteina, uzupełnianych później o różne elementy w stylu kwantowej kosmologii. Mamy też liczne odniesienia do wieloświata czy zasady antropicznej. Styl autora jest łatwy w odbiorze, nie jest to wykład naukowy. Poszczególne koncepcje podane są opisowo lub na licznych schematach i wykresach, w zasadzie bez wzorów. Autor nie wchodzi zanadto w szczegóły, co ułatwia lekturę, ale sprawia że część zagadnień jest omówionych powierzchownie.

Jedna z moich ulubionych książek dotyczących mechaniki kwantowej. Właściwie jest to bardziej książka historyczna niż popularnonaukowa, ale może być świetnym uzupełnieniem "twardej" wiedzy, jeśli kogoś interesują życiorysy twórców współczesnej fizyki.

Popularnych książek o kosmologii, czyli nauce opisującej globalną strukturę Wszechświata, powstaje duże. To głównie konsekwencja trwającej rewolucji kosmologicznej. Dzięki kilku sondom orbitalnym (COBE, Hubble, WMAP, Planck,...) nasza wiedza o strukturze Wszechświata przechodzi od niemal trzech dekad zupełnie rewolucyjne przemiany. "Nasz inny Wszechświat. Poza kosmiczny horyzont i dalej" Paula Halperna wpisuje się w tę tematykę, relacjonując stan kosmologii na rok 2011. W szczególności to kolejna popularyzatorska praca amerykańskiego profesora. Książka Halperna cierpi według mnie na typowe przypadłości popularyzatorskie nauk ścisłych - świetny temat podany w ambiwalentnej, w moim odczuciu, formie. Taki dualizm, to wynik pewnych sprzecznych oczekiwań autorów wobec konstruowanej publikacji, poruszającej trudne tematy, a w założeniu adresowane dla każdego. Jak pokazać własne fascynacje i elementy współczesnej nauki w przystępnej formie? Uważam, że nie wszystko da się tak zrobić, a przez to nie warto się spinać na niemożliwy pełen melanż ścisłości wywodu i żargonu naukowego z literackością stylu, by utrzymać stały wysoki poziom zainteresowania czytelnika. Głównym tematem książki jest współczesny, już XXI-wieczny, stan poglądów astrofizyków na przeszłość, aktualną geometrię i przyszłe losy Wszechświata w świetle wyników sondy WMAP oraz potwierdzonego istnienia ciemnej materii i energii To najpełniejsza, dostępna po polsku, popularna publikacją zbierająca teoretyczne modele kosmologiczne, zarówno na gruncie klasycznej teorii grawitacji jak i kwantowych teorii pola. Jest to więc dobra pozycja do rozeznania się z ogólnymi koncepcjami. Można, po opiniowanej lekturze, sięgać po bardziej szczegółowe publikacje skupiające się na konkretnych rozwiązaniach teoretycznych: model cykliczny (Roger Penrose),strunowy krajobraz (Leonard Susskind),wszechświaty niemowlęce (Steven Hawking),pętlowa grawitacja (Lee Smolin),model zderzających się bran (Liza Randall) czy wszechświaty równoległe (Brian Green). Przytoczone osoby rozwijają wymienione modele, koncepcje i popularyzują je w dostępnych również po polsku książkach. To, co bezcenne u Halperna, to zebranie i opisanie większości pejzażu alternatywnych modeli, włącznie z najbardziej ekstrawaganckimi (holograficzny, cząstek kameleonowych, energii fantomowej, modyfikacji prawa grawitacji). Jest tego dużo, a jak autor pokazał, wszystkie są realizacją marzeń o poznaniu Wszechświata. Dość dobrze fizyk opisał problemy, które prowadzą naukowców do wysuwania tych bardzo różnorodnych propozycji. W pierwszych rozdziałach pokazał dochodzenie XX-wiecznej kosmologii obecnego stanu. Pojawia się Einstein, odkrycie ucieczki galaktyk, niemożliwość określenia, gdzie ten Wielki Wybuch miał miejsce (i z czego ten fakt wynika). Poznajemy przyczyny wprowadzenia inflacji do wczesnej historii Wszechświata w odpowiedzi na problemy z obserwowaną płaskością i jednorodnością struktur galaktycznych. W końcowych partiach książki, dostajemy bardzo sugestywny opis możliwych losów Wszechświata (to zapewne spodoba się zwolennikom SF). Rozważane czasy przyszłej jego ewolucji mogą przysporzyć solidny zawrót głowy. Liczby idące w biliardy lat, to zaledwie początek skali czasu. Śmierć cieplna, ostateczne wyparowanie czarnych dziur, pustka, cisza i kompletne nic, to jeden z możliwych scenariuszy. Czytając ten fragment książki, przypomniałem sobie słowa Woody Allena: "Wieczność się bardzo dłuży, zwłaszcza pod koniec" Można pisać sporo o "Naszym innym Wszechświecie", streszczając książkę, jednak chyba lepiej po prostu podać, jakie kwestie Halpern dobrze zaprezentował, dając obraz problematyki kosmologicznej: • Czym jest stała kosmologiczna i czemu Einstein obecnie nie nazwałby jej swoją największą pomyłką? • Skąd wynika przekonanie fizyków i astronomów o istnieniu ciemnej energii i materii, mimo że wciąż nie mamy potwierdzenia, czym one są? • Jaką rolę w badaniu pochodzenia ciemnej materii i energii może odegrać Wielki Zderzacz Hadronów (LHC)? • Jakiej właściwie rewolucji dokonały obserwacje sondy WMAP? Minusy Ponieważ motywacją do napisania "Naszego innego Wszechświata" były głównie fascynujące wyniki sondy WMAP i jej bardzo dokładne mapy promieniowania reliktowego, to oczekiwałbym pełniejszego zapoznania czytelnika, czym to promieniowanie jest. Halpern niewystarczająco jasno opisał jego pochodzenie, właściwości i strukturę. Zamiast szafować w pewnych partiach książki detalami modeli przy użyciu mieszkanki slangu i technicznych zbitek, mógłby dokładniej zreferować fakty obserwacyjne. Język Halperna jest często nieznośnie literacki, ale tak w kierunku grafomaństwa. Dodatkowo zbyt patetyczny ton bardziej pasujący do słabej powieści SF, niż do rzetelnej publikacji popularyzującej naukę, może schlebiać pewnemu profilowi czytelniczemu, lecz nie pasuje w tego typu książce. Po prostu, mnie meczą wstawki próbujące być analogiami pomocnymi w przyswojeniu trudniejszych partii tekstu, które niewiele tłumaczą, a jedynie sprawiają wrażenie czegoś sensownego. W połączeniu z egzaltacją, która miałaby się udzielić czytelnikowi, całość tworzy karykaturę. Krótki, charakterystyczny i mocny w wymowie, nic nietłumaczący przykład źle zastosowanej analogii: "Prawa zachowania są dla fizyki tym, czym miękki kocyk dla dziecka. Zapewniają one komfortowe poczucie, że pewne właściwości zazwyczaj się nie zmieniają." Czy komuś ten cytat coś tłumaczy, przybliża, daje lepsze zrozumienie zasad zachowania? Uważam, że można pokusić się o, może nudniejszy, ale oddający w sposób przystępny sens zasad zachowania. Kocyk może co najwyżej unaoczniać wagę tej zasady, ale nic nie wyjaśnia. Poza tym, skąd pewność, że każdy czytelnik rozumie znaczenie kocyka dziecka tak samo (a przynajmniej zgodnie z intencjami autora)! Takich kwiatków u Halperna jest sporo. Kilka niezgrabności, zarówno autora jak i powielonych lub wzmocnionych przez tłumacza, pogłębia niemal niemożliwą do jednoczesnego osiągnięcia, ścisłość i poglądowość. Stąd zwroty w stylu: "skoncentrowane siły grawitacyjne", "holografia implikująca rzeczywistość z minimalną skala długości". Takich wygibasów jest za dużo. One nie-fachowcom nic nie mówią, zapełniają strony książki skrótami nie do przyswojenia. Takimi zabiegami Halpern stawia pod ścianą tłumacza, gdy pozwala sobie chociażby na rokokowe wstawki w stylu: "Therefore, among the zoo of primal particles, there must have been at least some ferocious enough to set off an inflationary ruckus. " / ("Dlatego w owym ogrodzie zoologicznym pierwotnych cząstek musiało się znajdować przynajmniej parę wystarczająco nabuzowanych, aby mogły zapoczątkować inflacyjną rozróbę.") Antropomorfizacja i stylistyczne przeładowania mnie rażą, i właściwie nie widzę w tym wartości dodanej do zakładanego edukacyjnego celu publikacji. ====================== Podsumowanie Jestem wdzięczny Halpernowi za kilka ciekawych nowinek, które nie były mi znane. Na przykład okazuje się, że fundamentalne dla kosmologii supernowe typu Ia, to głównie nie mechanizm wybuchu białego karła po osiągnięciu maksymalnej masy w wyniku wchłaniania dodatkowej materii, ale zderzenie dwóch białych karłów. Takich kilka wstawek odpowiada za szóstą gwiazdkę w ocenie. Ponieważ krytykuję taki język, który w popularyzacji nauki stosuje Halpern, to nota jest średnia. Jeśli ktoś lubi pewną literackość w fizyce (idącą w kierunku SF),to może efekt pisarski ocenić wyżej. Dla mnie jest niebezpieczne szafowanie pojęciami bez podbudowy, pomijając pewne treści. W czytelniku nastawionym pozytywnie, może to wzbudzić przekonanie, że nauka to nazwy, zabawa słowami. Dla tych, którzy szukają odpowiedzi na pytanie 'dlaczego jest tak a nie inaczej?', styl Halperna okaże się raczej niesatysfakcjonujący.

Ha! Człowiek może mieć mnóstwo zabawy czytając co chwila słowa uznanego fizyka: "WIERZĘ , że teoria ...." To pokazuje na jakim etapie jesteśmy - z całym szacunkiem i uznaniem dla osiągnięć naukowców. A że przedstawione teorie łączą moją ulubioną ewolucję z nie mniej bliskim holizmem - to lektura jest nadzwyczaj ciekawa. No, i wprowadza do świadomości takie intrygujące koncepty jak mózg Boltzmanna i.t.p. Aż miałoby się ochotę przedstawić swoją teorię na to wszystko ... :-)

Krótkie, acz treściwe wprowadzenie do modelu cyklicznego wszechświata. Jest to alternatywa dla przyjmowanego obecnie dość powszechnie wśród kosmologów modelu inflacyjnego. Autorzy, doświadczeni naukowcy, prezentują też historię odkrycia modelu inflacyjnego oraz jego wady (jeden z autorów jest współtwórcą modelu tzw. nowej inflacji, co czyni książkę jeszcze bardziej wartościową). Przestawiają też jakie dowody obserwacyjne mogłyby potwierdzić bądź obalić dany model. Jest też wiele ciekawych informacji nt. historii kosmologii. Osobiście uważam koncepcje autorów za atrakcyjne pod względem filozoficznym i estetycznym. W ich modelu wszechświat wydaje się prostszy, mniej chaotyczny i bardziej racjonalny. Model inflacyjny z kolei przewiduje istnienie wieloświata, który jest dość chaotyczny i generalnie niesprzyjający życiu. W modelu cyklicznym prawie cała przestrzeń ma takie same prawa fizyczne, jakie my obserwujemy. Jak piszą autorzy, „galaktyki, planety i życie są wszechobecne”. W wieloświecie takie zdanie może być prawdą tylko dla bardzo, bardzo małego jego skrawka. Zaś wszechświat w modelu cyklicznym jest jakby spójną, racjonalną całością. Generalnie warto sięgać po książki naukowców, którzy piszą o swoich badaniach, o swojej pasji wyjaśniania wszechświata. Ta książka nie jest wyjątkiem.

Solidna porcja wiedzy astronomicznej. Szeroki zakres tematów, od pierwiastków występujących na Ziemi, poprzez planety Układu Słonecznego a skończywszy na innych galaktykach i rodzajach gwiazd. W książce znajdzie coś dla siebie zarówno osoba totalnie zielona, jak i taka która już przeczytała kilka pozycji z tej dziedziny. Jedynie ilustracje wydają się nieco niespójne, czasami po prostu brzydkie. Ale na to można przymknąć oko.