Физика и математика — новые книги

В этой книге читатели познакомятся с основными концепциями квантовой физики, такими как квантование энергии, корпускулярно-волновой дуализм, уравнение Шрёдингера, принципы матричной и волновой механики, а также важными феноменами – квантовым туннелированием и суперпозицией. Узнают о таких достижениях науки как квантовая электродинамика, теория поля, о роли бозона Хиггса. О том, какое как открытия в области квантовой физики используются в промышленности – от лазеров и полупроводников до квантовых компьютеров и ядерной энергетики. Особое внимание уделено выдающимся ученым – Планку, Эйнштейну, Борну, Фейнману – чьи открытия заложили фундамент квантовой физики. Книга представляет собой подробное и доступное введение в основы квантовой физики для старшеклассников и первокурсников, раскрывает ключевые этапы её развития с начала XX века.

О том, что все в мире состоит из частиц, мы все знаем со школьной скамьи. Но о том, насколько широко квантовая физика вошла в нашу жизнь, большинство из нас не имеет четкого представления. А ведь многими благами современной цивилизации мы обязаны именно ей, сколь бы отвлеченной отраслью знания она ни казалась на первый взгляд. Весь XX век прошел под знаком открытий в области квантовой теории, а ее пока не решенные вопросы – увлекательнейший научный детектив. Приобщиться к тайнам этого самого молодого раздела физики вам поможет эта книга.

Американский физик Ричард Фейнман – один из величайших ученых ХХ века, лауреат Нобелевской премии по физике. В свое время преподаватели Калифорнийского технологического университета задумались о том, как можно было бы перестроить курс физики, чтобы сделать его более занимательным и современным. Ричард Фейнман с энтузиазмом подхватил эту идею и согласился прочитать авторский двухгодичный курс лекций по общей физике, но только один раз. Университет, для которого это событие стало историческим, организовал запись лекций, и затем команда физиков подготовила издание в нескольких томах, которое и поныне считается одним из лучших вводных курсов по физике. В настоящий том включены разделы «Современная наука о природе», «Законы механики», «Пространство. Время. Движение».

Квантовая физика – очень странная штука. Она утверждает, что одна частица может находиться в двух местах одновременно. Больше того, частица – это еще и волна, и все происходящее в квантовом мире может быть представлено как взаимодействие волн – или частиц, как вам больше нравится. Все это было понятно уже к концу 1920-х годов. За это время было испробовано немало разных более или менее убедительных интерпретаций. Известный популяризатор науки Джон Гриббин отправляет нас в захватывающее путешествие по «большой шестерке» таких объяснений, от копенгагенской интерпретации до идеи множественности миров. Все эти варианты в разной степени безумны, но в квантовом мире безумность не равносильна ошибочности, и быть безумнее других не обязательно значит быть более неверным. «Шесть невозможностей» – поразительно лаконичный путеводитель по поистине удивительному миру.

Невероятно просто о сокровенных тайнах Вселенной от уникального ученого современности. Увлекательно и доступно знаменитый английский физик Стивен Хокинг рассказывает о происхождении Вселенной и ее возможной судьбе, о природе пространства и времени. Это издание – полный текст научно-популярного бестселлера. В главе, ранее не публиковавшейся на русском языке, автор рассуждает о возможности путешествий во времени. Текст сопровождают примечания и уточнения, сообщающие о достижениях современных космологов и астрономов.

Под этой обложкой – полный текст научно-популярного бестселлера. В главе, ранее не публиковавшейся на русском языке, автор рассуждает о возможности путешествий во времени. Текст сопровождают примечания и уточнения, сообщающие о достижениях современных космологов и астрономов. В формате a4.pdf сохранен издательский макет.

Теория вероятностей учит не гадать, а системно описывать события, правильно читать условия и получать ответ строгим расчетом – даже там, где интуиция часто подводит. В этой книге автор шаг за шагом проводит читателя через ключевые идеи вероятности: от базовых понятий и кругов Эйлера до условной вероятности, формул полной вероятности, комбинаторики и схемы Бернулли. Далее появляются случайные величины и их «рабочие» распределения, математическое ожидание и дисперсия, а также первые большие результаты – неравенства Маркова и Чебышёва и закон больших чисел, объясняющий, почему при многих испытаниях «в среднем всё выравнивается». Книга построена как практический курс: много разобранных примеров, понятные инструменты и большая подборка задач для самостоятельной тренировки – от школьного уровня до задач с неожиданным ответом. Для тех, кто хочет не просто решать типовые примеры, а действительно понять, как работает случайность.

Квантовая механика – самый точный из известных человечеству способов описания мира на той фундаментальной глубине, которая определяет его структуру, но недоступна прямому наблюдению. Только благодаря квантовой природе удается существовать атомам, людям, звездам и почти всему остальному. Квантовые эффекты, которые уже задействованы в технологиях, максимально приближаются к нашим представлениям о чудесах. Но в силу самого своего устройства квантовая механика оставляет недосказанности в отношении поведения квантовых объектов и свойств реальности. На заре второго квантового столетия Алексей Семихатов, автор бестселлера «Всё, что движется», предлагает последовательное изложение современного состояния квантовой механики. Каковы принципиальные особенности квантового мира и какой ценой их можно примирить с интуицией? По каким правилам развиваются квантовые системы во времени и как в это развитие вмешиваются вероятности? Как различные интерпретации квантовой механики подталкивают нас к глубоко философским заключениям о возможном устройстве реальности – от параллельных вселенных до разрывов в восприятии? И как привычная нам реальность возникает из чуждой ей квантовой? Что все-таки делает квантовый компьютер, что и как вовлекается в квантовую запутанность и почему квантовым объектам приходится существовать без некоторых свойств? Оказывается, о квантовой механике можно всерьез говорить понятным языком, а обсуждение ее сложных мест делает этот разговор только интереснее. Согласно квантовым законам и только лишь благодаря квантовым законам существуют атомы, из которых состоим и мы сами, и почти все на планете Земля; благодаря квантовым законам горит Солнце; квантовые процессы определяют взаимодействие света и вещества; весь наш мир собран из квантовых объектов. Но фундаментальная квантовая природа в глубине мира остается в основном незаметной из-за мельтешения огромного числа мельчайших участников. По отдельности они ведут себя квантово и взаимодействуют друг с другом тоже по квантовым правилам, но все вместе образуют привычный нам наблюдаемый, и почти ничем не квантовый, мир…. Парадоксальным образом привычные свойства окружающего мира основаны на чуждых ему квантовых явлениях. Особенности 26 иллюстраций, нарисованных специально для книги. Иллюстратор Нюся Красовицкая предложила философско-метафорическое видение предмета, определяющая черта которого – отсутствие наглядности. Квантовая механика не похожа на другие физические теории. Она поразительно успешна на практике, а ее логическая структура приводит к интригующим проблемам философского порядка. Ее вычислительная схема основана на строгих формальных предписаниях, но знаменательным образом обходит стороной вопрос о том, что же физически происходит в пространстве-времени. И в соответствии со своей собственной логикой квантовая механика ставит перед нами вопросы об устройстве реальности, но не затрудняет себя однозначными ответами. Для кого Для тех, кому интересно, какие правила игры, радикально отличающиеся от привычных, лежат в самой основе мира и определяют устройство и нас самих, и почти всего, что нас окружает. Мир выглядел бы совершенно безумным, если бы в нашем восприятии отражалась даже малая часть экзотически запутанных состояний, которые в огромном количестве возникают в ходе эволюции волновой функции под управлением уравнения Шрёдингера. Общим местом была бы неопределенность положения и ориентации в пространстве; объекты находились бы в самых немыслимых комбинациях запутанных свойств.

Квантовая механика – самый точный из известных человечеству способов описания мира на той фундаментальной глубине, которая определяет его структуру, но недоступна прямому наблюдению. Только благодаря квантовой природе удается существовать атомам, людям, звездам и почти всему остальному. Квантовые эффекты, которые уже задействованы в технологиях, максимально приближаются к нашим представлениям о чудесах. Но в силу самого своего устройства квантовая механика оставляет недосказанности в отношении поведения квантовых объектов и свойств реальности. На заре второго квантового столетия Алексей Семихатов, автор бестселлера «Всё, что движется», предлагает последовательное изложение современного состояния квантовой механики. Каковы принципиальные особенности квантового мира и какой ценой их можно примирить с интуицией? По каким правилам развиваются квантовые системы во времени и как в это развитие вмешиваются вероятности? Как различные интерпретации квантовой механики подталкивают нас к глубоко философским заключениям о возможном устройстве реальности – от параллельных вселенных до разрывов в восприятии? И как привычная нам реальность возникает из чуждой ей квантовой? Что все‑таки делает квантовый компьютер, что и как вовлекается в квантовую запутанность и почему квантовым объектам приходится существовать без некоторых свойств? Оказывается, о квантовой механике можно всерьез говорить понятным языком, а обсуждение ее сложных мест делает этот разговор только интереснее.