Kvantova teorie nikoho nezabije | Marcus Chown

Nazev knihy muze znit jako lehke sci-fi, ale nenechte se zmast, ono je to tezke sci-fi. Kdo ma rad (stejne jako ja) Teorii Velkeho Tresku (tv serial), toho musi zakonite bavit i tato kniha. Mnoho Sheldnovych vtipku zacne najednou davat jeste hlubsi smysl. Co vic, budete moct podobnymi vtipky hyrit i vy sami. Teda za predpokladu, ze vsechny fyzikalni spletitosti pochopite. Ackoli je kniha psana pro naproste laiky a autor vysvetluje vse opravdu extremne polopaticky a jednoduse, moje predstavivost je v techto abstraktnich disciplinach natolik omezena, ze jsem obcas musel kapitulovat. Autorova snaha veci prirovnavat k beznym vecem a jevum vsak dela z dila velmi ctivou a zabavnou publikaci o teoreticke fyzice. Ukazkova tvrzeni nize, primo vyexportovana z knihy, mohou znit jako nesmysly, jsou vsak zcela racionalne a logicky vysvetlena s pomoci fyzikalnich zakonu ci teorii.

  • Každý váš nádech obsahuje atom, který vydechla Marilyn Monroe.
  • Existuje kapalina, která teče do kopce.
  • V horním patře budovy stárnete rychleji než v přízemí.
  • Atom může být na mnoha různých místech zároveň, asi jako kdybyste vy byli současně v Londýně i v New Yorku.
  • Celé lidstvo by se vešlo do jediné kostky cukru.
  • Jedno procento šumu ve vašem televizním přijímači mezi dvěma stanicemi je tvořeno pozůstatkem velkého třesku.
  • Fyzikální zákony nevylučují cestování v čase.
  • Šálek kávy váží víc, když je horký, než když je studený.
  • Čím rychleji cestujete, tím jste štíhlejší.

Jakkoli se muzou slova zabava + teoreticka fyzika zdat neslucitelna, verte, ze tomu tak neni. Marcus Chown dokazal svym popularne naucnym stylem spojit molekuly vyznamu techto dvou slov do dokonaleho koktejlu. A rozhodne se nejedna o cteni jen pro mlade debrujary! Pokud stezi chapete slozitejsi sci-fi bijaky,  teorie relativity pro vas je neuchopitelnym terminem a celkove chcete lepe chapat jak vlastne vsechno kolem nas funguje, sahnutim po teto ‚neucebnici‘ rozhodne neprohloupite. Vsim kolem nas myslim opravdu vse, mimo jedne jedine veci – princip fungovani zenskeho mysleni. Bohuzel, tato velka neznama zustava nadale nerozlustenou zahadou, na kterou ani ty nejchytrejsi mozky na svete zatim nenasly odpoved.

Zvyraznene veci z meho Kindlu

  • Protože řecké slovo pro „nedělitelný“ znělo a-tomos, nazval Démokritos tento hypotetický stavební prvek veškeré hmoty atom.
  • Světlo se někdy chová jako vlna a někdy jako proud částic. To bylo pro fyziky na počátku dvacátého století nesmírně těžké přijmout. Jenže neměli na vybranou, tvrdila jim to sama příroda. „V pondělí, ve středu a v pátek přednášíme vlnovou teorii a v úterý, ve čtvrtek a v sobotu teorii částic,“ vtipkoval anglický fyzik William Bragg v roce 1921.
  • Kdyby bylo možné znát počáteční dráhu kuličky, počáteční rychlost kola rulety, to, jak se z vteřiny na vteřinu mění vzdušné proudy v kasinu atd., zákony fyziky by nám umožnily se stoprocentní jistotou předpovědět, kde kulička nakonec skončí. Totéž platí, když si hodíme mincí. Kdybychom mohli vědět, jako silou ji házíme, znali přesný tvar mince atd., fyzikální zákony by nám se stoprocentní jistotou předpověděly, zda padne panna, nebo orel.
  • Kdykoli se podíváte na okno, do tváře vám zírá ohromující pravda, že celý vesmír je založen na náhodě. Einsteina ta myšlenka natolik rozčílila, že se jí vzepřel a uraženě prohlásil: „Bůh nehraje s vesmírem v kostky!“
  • Jinými slovy, nejen že se v mikrosvětě vlny chovají jako částice, ale také částice se chovají jako vlny! Je tu dokonalá symetrie. A tohle, až na pár dalších detailů, je vlastně svým způsobem všechno, co potřebujete vědět o kvantové teorii.
  • Tou nejjednodušší věcí, kterou vlny umí, je existovat v superpozicích. I když to zní neuvěřitelně, tato vlastnost vln umožňuje atomu být na dvou místech najednou, asi jako kdybyste vy byli v New Yorku a v Londýně zároveň.
  • Nejvyšší možná rychlost v našem vesmíru je rychlost světla.
  • (Jestli vám připadá relativita obtížná, hledejte útěchu v Einsteinových slovech: „Nejtěžší věc na světě je daňové přiznání!“ Zato si radši příliš nepřipouštějte slova prvního izraelského prezidenta, Chaima Weizmanna, který po námořní plavbě se slavným vědcem v roce 1921 prohlásil: „Einstein mi svou teorii vysvětloval každý den a na konci cesty jsem už věřil tomu, že jí doopravdy rozumí!“)
  • I pohybová energie, stejně jako ostatní formy, něco váží. Takže vážíte o maličko víc, když běžíte, než když jdete.
  • Většina lidí si myslí, že astronauti na oběžné dráze kolem Země nic neváží, protože ve vesmíru není žádná gravitace. Ve výšce nějakých 500 kilometrů, kde ISS obíhá, je však gravitace jen přibližně o 15 procent nižší než na zemském povrchu. Ve skutečnosti astronauti žádnou gravitační sílu nepociťují proto, že jejich kosmické lodi se nacházejí ve stavu volného pádu, stejně jako výtah, kterému se přetrhl kabel. Na rozdíl od výtahu ale nikdy nedopadnou na zem. Proč? Protože Země je kulatá a stejnou rychlostí, jakou padají k jejímu povrchu, se zemský povrch zakřivuje směrem od nich. A tak navždy padají v kruhu.
  • A podle speciální relativity platí, že čím rychleji se pohybujete, tím více se pro vás čas zpomaluje. To znamená, že pokud pracujete v přízemí kancelářského věžáku, stárnete pomaleji než kolegové z horních pater. Proč? Protože dole u země na vás působí silnější gravitace a zpomaluje váš čas.
  • Gravitace není nic jiného než zakřivení časoprostoru.
  • Gravitace klesá pomaleji proto, že podle Einsteinovy obecné teorie relativity je samotná gravitace zdrojem další gravitace.

Vybrane terminy ze slovnicku pojmu primo z nitra knihy

  • ABSOLUTNÍ NULA Nejnižší dosažitelná teplota. Jak se těleso ochlazuje, atomy v něm se pohybují stále pomaleji. Při absolutní nule, teplotě odpovídající –273,15 stupňům Celsia, se přestávají hýbat úplně. (I když ani to zcela neplatí, protože Heisenbergův princip neurčitosti umožňuje
    jakési „zbytkové chvění“ i za absolutní nuly.)
  • DILATACE ČASU Relativní zpomalení času pro pozorovatele, který se pohybuje rychlostí blížící se rychlosti světla nebo se nachází ve velmi silném gravitačním poli.
  • DIMENZE Též rozměr. Nezávislý směr v časoprostoru. Obvyklý svět kolem nás má tři rozměry prostorové (vpravo – vlevo, dopředu – dozadu a nahoru – dolů) a jeden časový (minulost – budoucnost). Teorie superstrun předpokládá existenci dalších šesti prostorových dimenzí vesmíru. Ty se značně liší od ostatních rozměrů, protože jsou sbaleny do miniaturních smyček.
  • ENERGIE Téměř nedefinovatelná veličina! Energii nelze vytvořit ani zničit, jen převést z jedné formy do druhé. Mezi mnoho známých forem energie patří například energie tepelná, pohybová (kinetická), elektrická, zvuková atd.
  • ELEMENTÁRNÍ (FUNDAMENTÁLNÍ, ZÁKLADNÍ) ČÁSTICE Základní stavební prvky hmoty. V současné době se fyzici domnívají, že existuje dvanáct typů skutečně elementárních částic: šest různých kvarků a šest různých leptonů. Není vyloučeno, že kvarky jsou projevem různých forem leptonů.
  • GEODETIKA Nejkratší dráha mezi dvěma body v zakřiveném prostoru.
  • HMOTNOST Vyjadřuje množství hmoty v konkrétním tělese. Nejkoncentrovanější forma energie; jediný gram obsahuje takové množství energie, jaké se uvolní při výbuchu sto tisíc tun dynamitu.
  • HYBNOST Fyzikální veličina měřící míru setrvačnosti tělesa, tj. jak obtížné je těleso uvedené do pohybu zastavit. Je například mnohem obtížnější zastavit ropný tanker, třebaže se pohybuje rychlostí pouhých několik kilometrů za hodinu, než závodní automobil Formule 1 řítící se rychlostí 200 kilometrů za hodinu. Tanker má tudíž větší hybnost.
  • KVANTOVÁ PRAVDĚPODOBNOST Pravděpodobnost, že dojde k určité mikroskopické události. Příroda nám sice neumožňuje vědět jisté věci s určitostí, nicméně umožňuje nám určit jejich pravděpodobnost.
  • KVANTOVÁ NEPŘEDPOVĚDITELNOST Nepředpověditelnost chování mikroskopických částic, která je principiální. Hod mincí je naproti tomu nepředpověditelný jen po praktické stránce. V zásadě, pokud bychom znali přesný tvar mince, sílu, která na ni působí, vzdušné proudy v jejím okolí atd., bychom mohli výsledek předpovědět.
  • NEUTRONOVÁ HVĚZDA Hvězda, která se vlivem vlastní gravitace zhroutila natolik, že veškerá její hmota byla natěsnána do neutronů. Většinou mívá průměr mezi 20 a 30 kilometry. Kousek neutronové hvězdy o objemu kostky cukru váží tolik jako celé lidstvo.
  • NEWTONŮV OBECNÝ GRAVITAČNÍ ZÁKON Fyzikální zákon, který stanoví, že tělesa jsou k sobě přitahována silou přímo úměrnou součinu jejich hmotností a nepřímo úměrnou druhé mocnině jejich vzdáleností. Jinými slovy, jestliže se vzdálenost mezi tělesy zdvojnásobí, síla se zmenší čtyřikrát, když se ztrojnásobí, zmenší se devětkrát atd. Newtonova teorie je dostatečná pro každodenní praxi, i když ve skutečnosti je pouze přibližná. Její vylepšení přinesla Einsteinova obecná teorie relativity.
  • OBECNÁ TEORIE RELATIVITY (OTR) Einsteinova gravitační teorie dokazující, že gravitace není nic jiného než zakřivení časoprostoru. Teorie obsahuje řadu myšlenek přesahujících Newtonovu gravitační teorii. Například že ani gravitace se nemůže šířit rychleji než světlo nebo že všechny formy energie jsou ekvivalentní hmotě, a jsou tedy zdroji gravitace. Kromě jiného předpovídá Einsteinova teorie existenci černých děr, rozpínání vesmíru a ohyb světla v gravitačním poli.
  • PARADOX CESTOVÁNÍ ČASEM Nesmyslná situace, kterou cestování v čase zřejmě umožňuje. Nejznámější je paradox s dědečkem, kdy byste se teoreticky vrátili v čase a zastřelili svého dědečka dříve, než stihne zplodit vaši matku. Jak byste se pak mohli vůbec narodit, vrátit se zpět v čase a spáchat tento zločin?
  • PARADOX DVOJČAT Paradox vznikající v případě, pokud by bylo možné cestovat rychlostí blízkou rychlosti světla. Jedno dvojče vyrazí například na Alpha Centauri a zpět, zatímco druhé dvojče zůstane doma. Podle speciální teorie relativity bude dvojče ve vesmíru stárnout pomaleji. Z jiného hlediska lze ale namítnout, že to Země se vzdálila od dvojčete v kosmické lodi rychlostí blízkou rychlosti světla, takže dvojče, které zůstalo na Zemi, stárne pomaleji. Paradox vyřešíme, když si uvědomíme, že obě události nejsou zcela ekvivalentní a tudíž zaměnitelné. Dvojče cestující na Alpha Centauri musí u cíle zpomalit a při návratu zpět zase zrychlit a zrychlený pohyb nelze vysvětlit pomocí speciální, ale obecné relativity.
  • POLOČAS ROZPADU Čas potřebný k tomu, aby se rozpadla polovina atomových jader radioaktivního vzorku. Po uplynutí poločasu zůstává pouze polovina nerozpadlých atomů, po dvou čtvrtina, po třech poločasech osmina atd. Poločas rozpadu je pro každý atom neměnný a poločasy pro atomová jádra různých radioaktivních prvků nabývají hodnot od zlomků sekundy do mnoha miliard let.
  • RADIUM Velmi nestabilní čili radioaktivní prvek objevený v roce 1898 Marií Curie-Sklodowskou.
  • RELIKTNÍ ZÁŘENÍ „Dosvit“ velkého třesku, odlesk stvoření. Po neuvěřitelných 13,7 miliardách let stále prostupuje celý vesmír v podobě velmi chladného záření o teplotě odpovídající –270 stupňům Celsia.
  • RYCHLOST SVĚTLA, KONSTANTNÍ V našem vesmíru je kupodivu rychlost světla ve vakuu vždy stejná (zhruba 300 000 kilometrů za sekundu), bez ohledu na rychlost světelného zdroje nebo libovolného pozorovatele. Jde o jeden ze dvou základních pilířů Einsteinovy speciální teorie relativity. Tím druhým je samotný princip relativity.
  • SETRVAČNOST Tendence hmotného tělesa po uvedení do pohybu v tomto pohybu setrvávat a i nadále se pohybovat konstantní rychlostí, v nezakřiveném prostoru po přímce, v zakřiveném prostoru po geodetice. Původ setrvačnosti je neznámý.
  • SETRVAČNÉ SÍLY Síly, které jsme si vymysleli, abychom vysvětlili pohyb způsobený pouhou setrvačností. Dobrým příkladem je odstředivá síla. Žádná taková síla na nás v automobilu prudce zatáčejícím za roh nepůsobí, ve skutečnosti se jen dále pohybujeme po přímce v důsledku setrvačnosti, zatímco vnitřek automobilu pohybující se po křivce nám v tom brání.
  • SOUČASNOST Myšlenka, že události, k nimž dochází z pohledu jednoho pozorovatele současně, by se měly odehrávat současně i pro všechny ostatní pozorovatele ve vesmíru. Einsteinova teorie speciální relativity ukázala, že tato myšlenka je mylná.
  • SPECIÁLNÍ TEORIE RELATIVITY (STR) Einsteinova teorie vysvětlující, co vidí jeden člověk, pozoruje-li jiného člověka, pohybujícího se vzhledem k němu konstantní rychlostí. Mimo jiné nám tato teorie odhaluje, že z hlediska pozorovatele, který je v klidu, se bude pohybující se osoba ve směru pohybu zkracovat a její čas se bude zpomalovat. Tyto účinky jsou stále patrnější, pokud se rychlost pohybu přibližuje rychlosti světla.
  • SPIN Vlastnost částic, pro niž ve světě každodenní zkušenosti nenajdeme obdobu. Zjednodušeně řečeno, jde o to, že subatomární částice se spinem rotují podobně jako dětská káča (až na to, že ve skutečnosti o rotaci v našem slova smyslu vůbec nejde!).
  • SUPRATEKUTINA Tekutina, která při dosažení kritické teploty získává mnoho bizarních vlastností – může téci „do kopce“ nebo pronikat nepředstavitelně malými otvory. Nejlepším příkladem je kapalné helium, které se stává supratekutým při ochlazení pod 2,17 stupňů nad absolutní nulou. Prapodivné chování kapalného helia lze vysvětlit kvantovou teorií, přesněji řečeno, skutečností, že atomy helia jsou bosony.
  • SVĚTELNÝ ROK Obvyklá jednotka vzdálenosti používaná v astronomii. Je to vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok, tj. asi 9,46 bilionu (9,46 x 1012) kilometrů.
  • TEMNÁ ENERGIE Záhadná „látka“ s odpudivou gravitací. Její objev v roce 1998 způsobil značné pozdvižení. Je neviditelná, prostupuje celý vesmír a zdá se, že žene galaxie od sebe a urychluje rozpínání vesmíru. Nikdo přesně neví, co ji tvoří.
  • TEMNÁ HMOTA Hmota ve vesmíru nevyzařující světlo. Astronomové vědí o její existenci díky tomu, že její gravitace zakřivuje dráhy viditelných hvězd a galaxií letících vesmírem. Ve vesmíru je asi šestkrát až sedmkrát více temné hmoty než obyčejné hmoty vyzařující světlo. Co vlastně tvoří temnou hmotu, patří k největším záhadám astronomie.
  • TEORÉM CHRONOLOGICKÉ OCHRANY Vylučuje cestování v čase. Nikdo ho zatím neprokázal (zdá se naopak, že fyzikální zákony cestování v čase umožňují), ale někteří fyzici, například Stephen Hawking, jsou přesvědčeni, že existuje dosud neobjevený přírodní zákon, který stroje času zakazuje.
  • TEORIE STRUN viz TEORIE SUPERSTRUN Fyzikální teorie, která za základní složky vesmíru považuje tenoučké hmotné struny. Ty vibrují v desetirozměrném časoprostoru. Velkým úspěchem této teorie je schopnost sjednotit, neboli unifikovat, kvantovou teorii a obecnou teorii relativity.
  • TEORIE VELKÉHO TŘESKU Myšlenka, že základem vesmíru byla superhustá, mimořádně žhavá hmota před 13,7 miliardami let. Od té doby se vesmír rozpíná a chladne.
  • URAN Nejtěžší v přírodě se vyskytující prvek.
  • UZAVŘENÁ ČASOVÁ KŘIVKA (CTC, CLOSED TIME-LIKE CURVE) Oblast časoprostoru natolik zborcená, že se čas uzavírá do sebe, podobně jako se uzavírá do sebe prostor v případě atletické dráhy. CTC je, řečeno sci-fi žargonem, stroj času.
  • VELKÝ KŘACH (BIG CRUNCH) Je-li ve vesmíru dostatečné množství hmoty, pak její gravitace jednoho dne zastaví rozpínání vesmíru a nastane obrácený proces – smršťování, jakýsi zrcadlový obraz velkého třesku.
  • VELKÝ TŘESK (BIG BANG) Gigantická exploze, při níž podle našich předpokladů vznikl vesmír před 13,7 miliardami let. Hovořit o „explozi“ je ve skutečnosti zavádějící, protože k velkému třesku došlo na všech místech najednou a neexistovala žádná prázdnota, do níž by se vesmír rozšířil. Prostor, čas i energie se zrodily ve velkém třesku.
  • VODÍK Nejlehčí prvek v přírodě. Atom vodíku se skládá z jediného protonu a jednoho oběžného elektronu. Atomy vodíku tvoří téměř 90 procent všech atomů ve vesmíru.
  • ZACHOVÁNÍ ENERGIE Zákon určující, že energie nemůže být stvořena ani zničena, může se pouze měnit z jedné formy v druhou.
  • ZÁKON ZACHOVÁNÍ HYBNOSTI Fyzikální zákon stanovující, že hybnost nelze ani stvořit, ani zničit.
  • VIRTUÁLNÍ ČÁSTICE Částice s prchavou existencí, již umožňuje Heisenbergův princip neurčitosti.
  • VESMÍR (UNIVERZUM) Všechno, co je. Je to pružný pojem, v minulosti užívaný pro označení toho, co je dnes známo jako sluneční soustava. Později se termín používal pro to, co nyní nazýváme Mléčnou dráhou. V současnosti označuje množinu všech galaxií, kterých se zdá být v námi pozorovatelné oblasti přibližně 100 miliard.
  • TELEPORTACE Rafinované využití kvantové provázanosti k zaznamenání přesného stavu mikroskopické částice, které umožňuje obejít Heisenbergův princip neurčitosti. Pomocí těchto informací lze zrekonstruovat stav částice a odeslat ji na vzdálené místo.
  • SINGULARITA Místo, kde je narušena spojitost časoprostoru, a tudíž v něm neplatí Einsteinova gravitační teorie, tj. obecná teorie relativity. Singularita (bod, v němž určitá veličina raketově vzroste až k nekonečnu) byla i při vzniku vesmíru. Nachází se rovněž ve středu každé černé díry.

Nemuzu si pomoct, ale jenom procitanim techto (dle meho soudu) nejzajimavejsich pasazi si velmi casto vzpomenu na Sheldona. Veskere zminene jevy / zakony / teorie uz nekolikrat zneuzil pro sve nejapne forky. Ted muzes i ty.

Verdikt: ★★★★★


Vsechny podobne minirecenze najdete v zalozce ‚Knihy‘.

Kliknutim na hodnoceni (zelene hvezdicky) se otevre odkaz na jednoho z oficialnich prodejcu. Najdete tam distributorskou recenzi, hodnoceni od kupujicich a knihu tam samozrejme muzete i zakoupit.

Pridej slovo do pranice

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Můžete používat následující HTML značky a atributy: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>