Jiří Podolský Knihy

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.

Autoři působili jako odborní poradci projektu a jejich popis vlastních aktivit je poučným a zábavným čtením. Příběh, který zde vyprávějí, představuje vzácného křížence: je to pohled do zákulisí natáčení a současně erudovaná historie vědy. Českému čtenáři je tak prostřednictvím našich renomovaných vědců umožněno být při natáčení zásadního seriálu o nejslavnějším fyzikovi 20. století.

Cesta ke kvantové gravitaci. Kvantování gravitace patří k největším problémům dnešní teoretické fyziky. Nejde o nic menšího než o správné propojení tří pilířů moderní fyziky, jimiž jsou obecná relativita, kvantová teorie a statistická fyzika. A protože Einsteinova obecná relativita vysvětluje gravitaci deformací prostoročasu, klíčové je pochopit, co znamená kvantum prostoru a času. Právě o to se (možná úspěšně!) pokusila skupina předních teoretiků, mezi něž patří autor knihy Carlo Rovelli. Skvěle napsaná kniha (vůbec první na toto téma) z pera jednoho z hlavních tvůrců smyčkové kvantové gravitace vám vysvětlí podrobnosti. A porozumíte jim. Protože Rovelli má vzácný talent s nadhledem vysvětlovat vrcholné vědecké teorie jasně a podmanivě, aniž by podlehl svodům komplikovaného matematického aparátu. Ne nadarmo se jeho popularizační knihy staly světovými bestselery.

„Not macht erfinderisch. Manchmal ist die Erfindung ein Buch, und gelegentlich gerät das Buch zum Glücksfall, der aus einer Notlage hervorgegangen ist. Leopold Infeld, ein Mitarbeiter Albert Einsteins am Institute for Advanced Study in Princeton, stand 1937 ohne Geld da, weil ihm die Verlängerung seines bescheidenen Stipendiums verweigert worden war. Da beide ihre Zusammenarbeit unbedingt fortsetzen wollten, sollte der Lebensunterhalt für Infeld durch ein gemeinsames populäres Buch beschafft werden. Dieses Vorhaben gelang glänzend, und zwar in jeder Hinsicht.“ (Albrecht Fölsing)

Dostávame sa k horizontu čiernej diery, vstupujeme do nej, pozvoľna zostupujeme nadol k jej dnu, tam, kde sa čas a priestor rozpúšťajú. Pokračujeme ďalej, až sa o citneme v bielej diere, kde je čas obrátený naruby, a odtiaľ sa vydáme...do budúcnosti. Vydajme sa spolu so svetoznámym fyzikom Carlom Rovellim do srdca čiernej diery. Stratíme sa za jej horizontom a padáme trhlinou do hlbín vesmíru. Geometria sa mení. Čas a priestor sa zvláštne rozpínajú a zmršťujú, až sa nakoniec úplne rozplynú v jadre čiernej diery a zrodí sa biela diera. Rovelli zasvätil svoju kariéru analýze myšlienok deformujúcich sa v čase všeobecnej relativity a skúmaniu mätúcich neistôt kvantovej mechaniky. V Bielych dierach čitateľovi bez ostychu odhaľuje myseľ vedca počas práce. Pozorne sleduje svoj napínavý výskum a uvažuje, či by sa všetky čierne diery mohli raz zmeniť na diery biele. Rovnako pútavo píše o práci vedca aj o zázrakoch vesmíru. Delí sa s nami o strach, neistotu a časté sklamanie zo skúmaných hypotéz a neznámych svetov, ale aj o radosť z nových myšlienok smerujúcich k nečakaným záverom. Pozýva nás zažiť horúčku vedeckého bádania a povedie nás až k ďalekým horizontom... kde zažijeme na vlastnej koži zvláštny a prekvapivý život bielej diery.

Podtitul: Moje pátrání po nejhlubší podstatě reality. Již po staletí nejde největším světovým vědcům na rozum, že se celý svět, nesmírně spletitý a chaotický, dá s neuvěřitelnou přesností popsat pomocí lidského výtvoru, který je navíc poměrně jednoduchý a strohý. Tímto výtvorem je matematika a svůj údiv nad její účinností vyjadřovali i Galileo a Einstein. Mladý švédskoamerický kosmolog Max Tegmark, profesor fyziky na MIT a vášnivý milovník matematiky, však jde ještě o krok dál a tvrdí, že místo "vesmír je popisován matematikou", lze říci "svět je matematika". Aby svoje tvrzení doložil, zkoumá nejnovější výsledky pokročilých výzkumů mikrokosmu i makrokosmu, kvantovou teorii i astrofyziku. Pečlivě při tom odlišuje všeobecně přijímané výsledky fyzikálního mainstreamu, trochu odvážnější teorie a vyloženě spekulativní fantazie. Kniha si brzy po vydání zaslouženě získala pozornost řady vědců a vyvolala mnoho diskusí.

Předivo reality vysvětluje a propojuje mnohá témata současného vědeckého výzkumu a myšlení, jako jsou kvantové počítače, fyzika cestování v čase, srozumitelnost přírody, fyzikální limity virtuální reality, význam lidského života a konečný osud vesmíru. Pro vědce i laika, pro filozofa, čtenáře sci-fi, biologa i počítačového experta je zde překvapivě ucelená a racionální syntéza oborů včetně nového optimistického poselství o existenci.

Malá kniha kosmologie, sepsaná předním světovým odborníkem na kosmologická pozorování, je dech beroucím pohledem do vesmíru v jeho největších představitelných rozměrech. Elegantním spojením nejnovějších kosmologických poznatků se základními fyzikálními koncepty pomáhá autor čtenáři nejprve uvědomit si neuvěřitelně velkou rozlehlost našeho vesmíru a pak vysvětluje, jak lze porozumět vzniku a vývoji celého prostoročasu. Popisuje nejen dosažené úspěchy kosmologických pozorování a měření, ale ukazuje i to, jak je lze všechna navzájem propojit do uceleného standardního kosmologického modelu. Mnohé však zůstává i nadále neznámé, a tato promyšlená kniha proto popisuje také pátrání po dalších, ještě hlubších poznatcích, jež právě nyní probíhá na samých hranicích soudobé kosmologie.

Is the universe we currently inhabit the only one? or are there an infinite number of others, each a different region of an endless 'multivers'?. And is our human future bound up with this quest for new worlds?

Jestliže se vědcům a technikům podaří postavit kvantový počítač, zažije informatika snad největší revoluci od svého vzniku v polovině 20. století. Výpočetními elementy takového stroje budou nepatrné objekty, atomy či ještě menší částice, pro něž neplatí běžná fyzikální pravidla, ale zdánlivě bizarní zákony kvantové mechaniky. V principu by pak mohlo pár desítek důmyslně propojených atomů paralelně provádět mnohem složitější výpočty než nejmodernější superpočítače dneška. Autor v knize zasvěceně a přitom zcela srozumitelně objasňuje teoretickou koncepci kvantového počítání, jeho základní algoritmy i první pokusy tuto fascinující myšlenku prakticky realizovat.