Najnovšie - Astronómia, vesmír, fyzika strana 1 z 5

Právě teď obíháte kolem černé díry. Země totiž obíhá kolem Slunce, a to zase kolem středu Mléčné dráhy – supermasivní černé díry, nejpodivnějšího a nejvíce nepochopeného jevu ve vesmíru. Astrofyzička z Oxfordské univerzity Becky Smethurst vám v publikaci vysvětlí, proč je téměř vše, co o černých dírách víte, špatně. Zmapuje vědecké objevy, které odhalily úžasný svět těchto objektů, od kolapsu masivních hvězd až po ikonické první fotografie černé díry. Na kosmické cestě za poznáním se dozvíte, proč černé díry nejsou ve skutečnosti „černé“ a že se spíše podobají polštářům na pohovce než vysavačům. Zjistíte také, že určitě nechcete skončit „špagetifikováni“ (bez ohledu na to, jak zábavně to může znít), a odhalíte, proč černé díry obsahují tajemství těch nejhlubších otázek o našem vesmíru.

Záhadná světla na obloze. Únosy mimozemšťany. Vládní zatajování. Oddaní ufologové strávili roky dokumentováním nevysvětlitelných jevů od létajících talířů po mimozemský život. Odhalte historii UFO v ilustrovaném průvodci, který odděluje vědeckou fikci od faktů. Záhadné dějiny létajících talířů se dočkaly prozkoumání do hloubky, od potenciálních mimozemských návštěvníků u Stonehenge až po UFO kulty a tajemství Oblasti 51. Adam Allsuch Boardman ve svém charakteristickém stylu podrobně popisuje letadla a artefakty spojené s hledáním pravdy o UFO.

Autor čtivým způsobem vysvětluje složité koncepty, jako je kvantová provázanost, mnohasvětová interpretace nebo podstata reality, a zároveň odpovídá na otázky, jak tyto jevy ovlivňují náš každodenní život. Gribbin provází čtenáře záhadami kvantového světa a ukazuje, že vědecké poznání je nejen fascinující, ale také neustále plné tajemství. Kniha je skvělým průvodcem pro všechny, kdo chtějí pochopit základy moderní fyziky i její filozofické důsledky.

Teoretický fyzik a podmanivý vypravěč Carlo Rovelli nás vezme na výpravu do nitra černé díry. Překročíme její horizont, ponoříme se do temného trychtýře a sestoupíme až na samé dno této trhliny ve vesmíru, kde končí čas a prostor. Co se s námi stane pak? Rovelli čtenáře zve, aby ho následovali na jeho dobrodružné cestě vlastního výzkumu na hranici teorie a experimentu a aby s ním zažili horečku a neklid vědy. Představuje při tom úchvatnou myšlenku, že by se černé díry mohly proměnit v díry bílé – stejně kompaktní objekty, v nichž je však šipka času obrácena. Spolu s autorem můžeme na této imaginativní intelektuální výpravě zažít vzrušující nejistotu i radost z možnosti vkročit tam, kam se ještě nikdo z nás nepodíval.

Říká se, že cestou k úspěchu je tvrdá práce. Často k němu však může vést i mnohem rychlejší a snadnější cesta - zkratka. A ve vytváření zkratek, které nám usnadňují život tím, že nám šetří čas a námahu, vyniká zvláště matematika - ta je v podstatě uměním vymýšlet zkratky. Přední britský matematik Marcus du Sautoy svou novou knihou Umění zkratky ukazuje, jak nám matematika dovoluje řešit problémy rychle a efektivně. Autor nás provede světem zkratek - od vzorce a diagramu po kalkulus a teorii pravděpodobnosti. Dozvíme se, proč jeden diagram vedl k zásadním změnám ve zdravotní péči, proč je kalkulus největší zkratkou, která kdy byla vynalezena, nebo proč máme díky zkratkám výhodu i vůči nejvýkonnějším počítačům. Sautoy v Umění zkratky čerpá z několika tisíciletí rozvoje matematického poznání. Ukazuje, jak zkratky přispěly k lidskému pokroku v celé řadě oblastí, od výstavby prvních měst v Mezopotámii přes zkoumání vesmíru až po tvorbu dnešních algoritmů umělé inteligence. A pátrá také po tom, zda je zkratek možné využít k investování nebo k ovládnutí hry na hudební nástroj. Autor svůj výklad prokládá hádankami a hlavolamy, na nichž ilustruje schopnost zkratek nalézt rychlé řešení problémů. Dokládá tak, že zkratkou je možné změnit svět.

Profesori Brian Cox a Jeff Forshaw vás v tejto fascinujúcej knihe vezmú na vedeckú výpravu naprieč storočím fyziky od čias Einsteina až po Hawkinga a ešte ďalej – až k samotným hraniciam nášho poznania najzáhadnejších výtvorov prírody – čiernych dier. V srdci našej Galaxie je miesto, v ktorom dochádza k búrlivému narušeniu priestoru a času – miesto, kde sa zrážajú zákony gravitácie, kvantovej fyziky a termodynamiky, a jeho tajomstvá stále čakajú na odhalenie. Čierne diery sú 4 miliónkrát väčšie ako Slnko. Ide o prirodzené výtvory gravitácie, ktoré vznikajú, keď sa príliš veľa hmoty zrúti do primalého priestoru. A predsa, hoci ich prírodné zákony predpokladajú, nedokážeme ich opísať. Pôvodne sa dokonca tvrdilo, že neexistujú, a Einstein veril, že v ich vnútri sa skrýva koniec času. V posledných rokoch však výskum značne pokročil a objavilo sa hlboké spojenie medzi gravitáciou a kvantovou teóriou. Vďaka tejto knihe sa oboznámite s čiernymi dierami tak, ako nikdy predtým a dospejete k prekvapivému záveru, že pravda o nich môže byť ešte bizarnejšia, ako sa predpokladalo – možno nás spájajú s inými vesmírmi.

Kniha slavného astrofyzika a popularizátora vědy Michia Kakua ukazuje, kam by lidstvo mohlo dospět v oblasti kosmických letů, zlepšování člověka a osidlování vesmíru. Mimo jiné se zabývá cestováním na Mars, hledáním mimozemského života, kombinováním lidské báze s robotikou a uvažuje také o možných stupních vývoje vesmírných civilizací. Zamýšlí se rovněž nad možnými scénáři vývoje či zániku vesmíru a způsoby, jak by budoucí lidská civilizace mohla přežít i jemu navzdory. Autorův pohled je optimistický, a přestože možné negativní dopady technologie nepřehlíží, zaměřuje se spíše na výsledky a přínos rychle se rozvíjejícího lidského poznání. Každé téma je podepřeno autorovou špičkovou vědeckou erudicí a kniha je díky jeho nebývalému vypravěčskému talentu přístupná všem zájemcům o vesmírné perspektivy lidské budoucnosti.

Kniha Podstata všeho australské fyzičky Suzie Sheehyové vypráví o fyzikálních experimentech, které zásadním způsobem ovlivnily vývoj vědy a technologií 20. století. Od náhodného objevu rentgenového záření či závodu, kdo jako první rozštěpí atom, přes zavedení standardního modelu elementárních částic a interakcí až k dosavadnímu vrcholu: Velkému hadronovému urychlovači, 27 kilometrů dlouhému kruhovému tunelu, v němž obíhají protony až 11 000 krát za sekundu. Sheehyová velmi poutavě líčí, jak se fyzika doopravdy „dělá“. Nejen teoreticky u tabule, ale také s pomocí vlastnoručně foukaného skla, horkovzdušných balonů nebo podzemních detektorů o velikosti katedrály. Příběh dvanácti klíčových experimentů čtenářům objasní, že základní výzkum vedl ke zrodu řady vynálezů, které jsou pro nás dnes nepostradatelné, jako je bezdrátová komunikace, rádio, televize, chytré telefony, internet, mikrovlnka nebo diagnostické zobrazovací metody a radioterapie.

Kosmolog Andrew Pontzen vysvětluje, jak nekonečný vesmír dostat do skladné a přenosné krabice - do počítače. Záhadné dění ve vesmíru, které přesahuje lidské chápání i lidská měřítka času a prostoru, je možné uchopit pomocí počítačových simulací; s pomocí simulací lze popsat vývoj galaxií, splývání černých děr či úlohu temné hmoty. Tato metoda byla vyvinuta pro modelování pochodů v zemské atmosféře a předpovídání počasí, od té doby se neustále zpřesňuje, zdokonaluje a nalézají se nové způsoby jejího využití. Autor, sám tvůrce simulací kosmu, vypráví příběh této metody, lidí, kteří ji rozvíjeli, i objevů, ke kterým přispěla. Proměňuje a rozšiřuje naše porozumění vesmíru, to vše v podivuhodně lehkém podání. - The Times (London) Elegantní podání... vzrušující zprávy bezprostředně z předních linií kosmologie. - The Wall Street Journal Skutečná pokladnice podmanivých příběhů... přináší hluboké úvahy o lidské snaze porozumět vesmíru - Science Splétá rigorózní vědu a nesnadnou teorii v podmanivé vyprávění... z komplikovaného dokáže udělat snadno pochopitelné. - New Scientist

Klasický text jednoho z otců strunové teorie nás v kostce seznámí s vývojem hlavních směrů moderní fyziky od vzniku Einsteinovy speciální teorie relativity. Její příběh líčí jako nekončící a stále otevřenější dobrodružství zvídavého ducha fyziků, kteří s každým objevem zjišťují, že příroda je ještě záhadnější, než se dříve mohlo zdát. Živě a srozumitelně podaný výklad doplňují výstižné charakteristiky hlavních postav fyzikální vědy druhé poloviny tohoto období, s nimiž se autor dobře znal.

Držitel Nobelovy ceny za fyziku a popularizátor Frank Wilczek v knize Deset klíčů k realitě nabízí čtenářům srozumitelný, ale hluboký výklad o naší fyzikální realitě založený na nejnovějších poznatcích moderní vědy. Důkladné pochopení často velmi neintuitivních závěrů současné fyziky přitom přirovnává ke znovuzrození - vyžaduje totiž přehodnocení myšlenkových modelů o fungování světa, které jsme si všichni vybudovali v dětství. Místo popisu holých faktů mu jde především o ucelené sdělení, jak vypadá a funguje vesmír: Je v něm mnoho místa, času, hmoty a energie (včetně té dosud nespatřené), a přitom jen několik elementárních ingrediencí a zákonů. Vše podléhá stálé změně, evolucí se vynořuje veškerá složitost světa, lidské vědomí, společnost i civilizace. V závěru knihy tak autor zdůrazňuje propojení všeho živého i neživého napříč celým kosmem a v přesvědčivě humanistickém duchu nás vyzývá k osvobození se od předsudků, k co nejširší empatii a k morální odpovědnosti.

Doba mikročipů se blíží ke konci. Jak se tranzistory zmenšují bezmála do velikosti atomu, fenomenální růst výpočetního výkonu se nevyhnutelně zhroutí. Tato změna však předznamenává zrod nového revolučního typu kvantového počítače. Ty slibují bezprecedentní nárůst výpočetního výkonu a umožňují pokrok, který by mohl převrátit všechny aspekty našeho každodenního života. Zatímco média se dosud soustředila především na jejich ohromující potenciál k prolomení všech známých metod šifrování, mimo jejich zájem probíhá závod o využití neuvěřitelné síly kvantových nástrojů, která povede k revoluci v průmyslu. Výrobci automobilů, lékařští výzkumníci a poradenské firmy sázejí na kvantové počítače, aby mohli navrhovat efektivnější vozidla, vyrábět nové léky zachraňující životy nebo zefektivnit podnikání. To je však teprve začátek. Kvantové výpočty bychom mohli využít k dekódování složitých chemických procesů potřebných k výrobě levných hnojiv a k rozpoutání „druhé zelené revoluce“. K vytvoření super baterie, která umožní vznik slunečního věku, nebo k návrhu reaktorů jaderné fúze pro výrobu čisté, bezpečné a obnovitelné energie. Může dokonce odhalit ďábelsky obtížné skládání proteinů, které je základem dosud nevyléčitelných nemocí, jako je Alzheimerova choroba nebo Parkinsonova choroba. Neexistuje jediný problém, se kterým by se lidstvo potýkalo a který by nebylo možné řešit pomocí kvantových počítačů. Michio Kaku, který celý svůj profesní život strávil prací na kvantové teorii, vypráví se svou typickou zřetelností a nadšením vzrušující příběh o překročení této vědecké hranice a o závodu, ve kterém se nehraje o nic menšího než o budoucnost lidstva.

Vieme, že vesmír mal začiatok, veľký tresk, keď sa rozpínal z nepredstaviteľného stavu s vysokou hustotou na všeobsahujúcu vesmírnu ohnivú guľu a potom na vriacu kvapalnú hmotu a energiu, ktoré zasiali semienka všetkého od čiernych dier až po istú hornatú planétu. Planétu, čo obieha okolo hviezdy neďaleko hranice špirálovitej galaxie, kde sa náhodou vyvinul život, ako ho poznáme. Čo sa však stane s vesmírom na konci príbehu? A čo to znamená pre nás práve teraz? DR. KATIE MACKOVÁ nad týmito otázkami uvažuje už od svojich študentských čias, keď jej profesor astronómie povedal, že vesmír by mohol zaniknúť kedykoľvek a okamžite. Toto odhalenie ju podnietilo vydať sa na cestu teoretickej astrofyziky. Teraz nás s veselým dôvtipom a svojským humorom berie na neuveriteľnú prehliadku piatich možností, ako môže zaniknúť kozmos: veľký krach, tepelná smrť, veľké roztrhanie, vákuový rozklad (ktorý by mohol nastať kedykoľvek!) a odraz. Kniha Zánik všetkého nás prevedie špičkovou vedou a významnými konceptmi kvantovej mechaniky, kozmológie, teórie strún a mnohých ďalších oblastí. Zároveň ide o skutočne zábavnú a prekvapivo povzbudivú jazdu k najvzdialenejším kútom všetkého nášho poznania. Pred čitateľom sa odvíja „strhujúci a elegantný“ pohľad na päť spôsobov, akými by mohol zaniknúť vesmír, ako aj neuveriteľné poznatky, ktoré každý z týchto scenárov odhaľuje o najdôležitejších konceptoch v kozmológii. Zaradané medzi 100 významných knižných titulov. Kniha roka podľa THE WASHINGTON POST, THE ECONOMIST, NEW SCIENTIST, PUBLISHERS WEEKLY a THE GUARDIAN.

Vedci sa za ostatné storočie mnoho naučili. Renomovaná fyzička a autorka youtubového seriálu Sabine Hossenfelder prináša knihu o najväčších otázkach života z pohľadu fyziky. Nielenže v súčasnosti nevieme vysvetliť vznik vesmíru, ale je otázne, či ho niekedy budeme vedieť vysvetliť. Názor, že v časticiach existujú celé vesmíry alebo že častice disponujú vedomím, nemá vedecký základ, rovnako ako hypotéza, že náš vesmír je počítačová simulácia. Na druhej strane je ťažké úplne vylúčiť myšlienku, že samotný vesmír disponuje vedomím. Podľa Sabine Hossenfelderovej nie je náhoda, že termínmi kvantové previazanie a energia vákua radi operujú liečitelia, médiá a predavači zaručených liekov na všetky choroby sveta. Kým nemáte doktorát z fyziky, len ťažko odlíšite jednu hatlaninu od druhej. Sabine Hossenfelder sa v tejto pútavej knihe, ktorá človeka núti k zamysleniu, zaoberá najväčšími otázkami života: Existuje ešte minulosť? Dokážu častice myslieť? Bol vesmír stvorený pre nás? Vylúčila fyzika slobodnú vôľu? Dospejeme niekedy k teórii všetkého? Autorka objasňuje, ako ďaleko sú fyzici na ceste k zodpovedaniu týchto otázok, kde sú súčasné limity vedy a aké otázky môžu ostať navždy nezodpovedané. Jej kniha ponúka zrozumiteľný a zároveň zábavný pohľad na niektoré z najťažších hádaniek, aké existujú, a poskytne čitateľom solídny prehľad o tom, čo vieme – a čo nevieme.

The book covers the material of the two-semester course of quantum field theory that the author taught at the Charles University and Czech Technical University in Prague for more than two decades. In the individual chapters one may find the discussion of selected topics in relativistic quantum mechanics and relativistic quantum field theory; the dominant theme is quantum electrodynamics. The technique of Feynman diagrams is described in detail, as well as methods of regularization and renormalization, including some basic applications. The selection of the topics presented in the book is intended to provide the reader with technical skills necessary for a subsequent study of theoretical particle physics. The text contains a lot of detailed explicit calculations in the extent not quite common in other available sources and this corresponds to the contents of typical author’s lectures. The readership is supposed to consist primarily of the university students specialized in theoretical physics or nuclear and particle physics, but it may be useful for any scientifically-minded reader seriously interested in foundations of modern physics. Text knihy pokrývá přednášky dvousemestrálního kursu kvantové teorie pole, které autor konal po více než dvě dekády pro studenty Matematicko-fyzikální fakulty UK a Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské ČVUT, specializované na teoretickou fyziku nebo částicovou a jadernou fyziku; pro tuto čtenářskou obec je také dílo primárně určeno. V jednotlivých kapitolách se rozebírají vybrané partie relativistické kvantové mechaniky a relativistické kvantové teorie pole, přičemž dominantním tématem je zejména kvantová elektrodynamika. Detailně se zde pojednává o technice Feynmanových diagramů, metodách regularizace a renormalizace a jejich některých základních aplikacích. Obsah knihy je koncipován tak, aby čtenář získal potřebné technické základy pro případné následné studium teorie elementárních částic. Text obsahuje řadu podrobných výpočtů v míře, která není zcela obvyklá v jiných dostupných zdrojích a odpovídá to stylu typických autorových přednášek. Kniha byla vydána ve spolupráci s Nakladatelstvím Karolinum Univerzity Karlovy.

Thomas Hertog, najbližší spolupracovník Stephena Hawkinga, predstavuje konečnú kozmologickú teóriu tohto geniálneho mysliteľa súčasnosti – ide o dramatickú revíziu teórie, ktorú predložil vo svojom diele Stručná história času. Azda najväčšou výzvou, akou sa Stephen Hawking počas svojej mimoriadnej kariéry zaoberal, bolo zistiť, ako je možné, že vesmír vytvoril také dokonalé podmienky na život. Aby túto záhadu rozlúštil, skúmal vznik vesmíru a Veľký tresk, no vo svojej ranej práci zakaždým narazil na neprekonateľný problém – matematické výpočty naznačovali, že došlo k mnohým veľkým treskom a tie by vytvorili akýsi multivesmír, čiže nespočetné množstvo rozličných vesmírov, z ktorých väčšina by bola príliš bizarná na to, aby v nich mohol existovať život. Stephen Hawking a jeho priateľ a kolega Thomas Hertog sa na Katedre teoretickej fyziky na Cambridgeskej univerzite zaoberali týmto problémom dvadsať rokov, až napokon vypracovali úplne novú kozmologickú teóriu, ktorá by mohla vysvetliť vznik života. Keď nahliadli do extrémnej kvantovej fyziky kozmických hologramov a vydali sa ďaleko do minulosti k našim prapôvodným koreňom, na svoje prekvapenie objavili hlbšiu úroveň evolúcie, v ktorej sa fyzikálne zákony transformujú a zjednodušujú, až sa častice, sily a dokonca aj samotný čas vytratia. Tento objav ich priviedol k revolučnej myšlienke: Zákony fyziky nie sú vytesané do kameňa, ale rodia sa a spoločne rozvíjajú zároveň s vesmírom, ktorý riadia. Hawkingov čas sa však krátil, a preto obaja vedci zverejnili konečnú teóriu, ktorá ponúka radikálne nový darvinistický pohľad na vznik nášho vesmíru. Kniha O pôvode času poskytuje pozoruhodný pohľad na zrod vesmíru, ktorý zásadne zmení spôsob myslenia o našom mieste v ňom a na koniec sa môže ukázať aj ako najväčší a posledný odkaz Stephena Hawkinga.

Stephen Hawking ešte nikdy nebol taký zrozumiteľný a výstižný ako vo svojej knihe Ilustrovaná teória všetkého, ktorá je prepisom série prednášok na Univerzite v Cambridgei. Témou prednášok sú teórie o počiatku vesmíru a času. Autor svojím osobitým štýlom okoreneným suchým anglickým humorom podáva fascinujúci pohľad na svet okolo nás, a nevyhýba sa ani presahom do oblasti filozofie či teológie. Hawking, jeden z najlepších teoretických fyzikov od čias Einsteina, si napriek svojmu telesnému hendikepu - a možno práve kvôli nemu - po celý život uchoval optimistický pohľad na svet, ktorý opisuje s ľahkým ironickým odstupom. Jeho komentáre k teóriám ďalších veľkých fyzikov sa môžu zdať uštipačné, ale sú úprimné. V prednáškach kladie otázky týkajúce sa zmyslu bytia či dokonca existencie samotného Stvoriteľa.

Dílo je uceleným a navzájem propojeným souborem tří knih, jež jsou moderní učebnicí teoretické mechaniky určenou především pro studenty Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. První kniha obsahuje klasický výklad Lagrangeova a Hamiltonova formalismu pro hmotné body, tuhé těleso i kontinuum, druhá elegantní podobu těchto formalismů v jazyce diferenciální geometrie, jež je oproštěna od souřadnic. Ve třetí knize jsou vzorově vyřešeny pečlivě zvolené typové příklady k procvičení. Zmíněny jsou i návaznosti na kvantovou a relativistickou teorii. Soubor má přehlednou strukturu, srozumitelnou formu výkladu a bohaté ilustrace.

Kniha doplňuje předchozí tři díly o další regresní modely, konkrétně parametrické i semiparametrické modely pro analýzu času do události, regresní stromy a vybrané mnohorozměrné metody, jako je PCA nebo LDA. Text knihy je praktickou příručkou analýzy dat v prostředí R. Je sestaven z 20 vzorově vyřešených a okomentovaných příkladů, které mají za cíl nejen představit danou metodu, ale také poukázat na problémy, na které může čtenář narazit při analýze vlastních dat. Text je psán jednoduchým jazykem, srozumitelným pro čtenáře s biologickým vzděláním. Kniha je určena především studentům a kolegům z biologických oborů, ale také veterinárních, lékařských a farmaceutických oborů.