Sju korta lektioner om fysik - bokrecension

• Maj 17, 2024

lektioner och fysik är i titeln, men få inte panik. Även om Carlo Rovelli är en högdriven teoretisk fysiker, föreläser han inte läsaren. Han delar sin förståelse av det konstiga universum av modern fysik som en man som är full av filosofi och med poesi i sin själ.

Om du träffade fysik i skolan kan du ha hittat den matematisk, mystifierande och vardaglig. Men Sju korta lektioner om fysik är inget av det. Det är en tolkning av några av de viktigaste idéerna i modern fysik och om vår plats i detta universum. Carlo Rovellis vetenskapliga arbete är inom området kvanttyngd, men han har också under många år undervisat om allmän relativitet och vetenskapens historia och filosofi vid Aix-Marseille universitet i södra Frankrike.

den är kort
Titeln säger kort och det är vad du får. Den är åttio sidor lång med ett prisvärt läsbart typsnitt. Varje kapitel är en utvidgning av en artikel som Rovelli skrev för en söndagstidning. Han säger:
Dessa lektioner skrevs för dem som vet lite eller ingenting om modern vetenskap. Tillsammans ger de en snabb översikt över de mest fascinerande aspekterna av den stora revolutionen som har inträffat i fysiken under det tjugonde århundradet och av de frågor och mysterier som denna revolution har öppnat.

Två fantastiska teorier, men det finns ett problem
Över hälften av boken handlar om två krönande framsteg från 1900-talet - Einsteins allmänna relativitetsteori och kvantmekanik. Relativitet behandlar kosmos storslagna struktur, medan kvantmekanik dyker in i Alice in Wonderland-världen av de minsta bitarna av vad allt är gjord av.

Allmän relativitetsteori
Den stora ryska fysikern Lev Landau kallade den allmänna relativitetsteorin ”de vackraste teorierna” och Rovelli samarbetar.

För Isaac Newton var utrymmet tomt förutom föremålen i det, till exempel stjärnor och planeter. Dessa föremål påverkade varandra genom tyngdkraften. Newton själv var inte nöjd med en kraft som agerade omedelbart även på stora avstånd, men hans ekvationer fungerade, och ingen visste hur man skulle ta det vidare. Tills Einstein.

Einsteins lysande insikt ledde honom till slutsatsen att rymden inte är ingenting och tyngdkraften inte är en kraft. Rymden har substans och det är snedvriden av närvaron av materia. När materien krökar utrymme, rör sig saker genom rymden längs krökningen, eftersom något kan ske på en mässplats. Böjningen av rymden runt en stjärna sammanfattas i den enda ekvationen i boken.

Barmhärtigt inbjuder Rovelli oss bara att beundra ekvationens eleganta enkelhet utan att behöva förstå den. Men jag skulle behöva hålla med om hans påstående att det kräver mindre engagemang och ansträngning för att "behärska tekniken för att läsa och använda denna ekvation" än "för att uppskatta den sällsynta skönheten i en sen Beethoven-strykkvartett." Jag tror att jag skulle uppskatta Beethoven långt innan jag kunde använda Einsteins ekvation.

Kvantmekanik och partiklar
De grundläggande partiklarna som utgör allt finns i en konstig kvantvärld. Dessa grundläggande komponenter beskrivs av Standardmodell. Den innehåller "en handfull typer av elementära partiklar, som vibrerar och fluktuerar ständigt mellan existens och icke-existens och svärmar i rymden även om det verkar som om det inte finns något där."

De dyker upp endast när de interagerar med något annat. Yow! Rovelli fortsätter att förklara det snyggt, men medger att ingen verkligen förstår vad som händer på den här nivån. (Det är tröstande för hans läsare.)

Konflikt
Den danska fysikern Niels Bohr var en av de stora ledarna för exponering av kvantefysik. Han och Einstein beundrade varandra, men deras åsikter skilde sig åt om verkligheten i existensen. Einstein trodde att det fanns en underliggande verklighet där kvanteffekterna var meningsfulla även om vi inte har uppfattat det. Bohr gjorde det inte.

Konflikten mellan relativitet och kvantefysik är inte filosofisk. Det är en punkt där de motsäger varandra. Men detta är inte ett praktiskt problem. Allmän relativitet har testats många gånger och klarat alltid testen. Din GPS fungerar bara exakt eftersom den tar hänsyn till allmän relativitet. Och även om kvantmekanik verkar galen, fungerar det. Du skulle inte ha en dator utan den.

Så hur kan de båda ha rätt nästan hela tiden, men ändå motsäga varandra? Det är något som håller teoretiska fysiker som Rovelli hårt i arbete.

Oss själva
Rovelli ägnar en lektion till hur vår syn på kosmos har utvecklats under årtusenden från ett litet jordcentrerat universum till ett enormt expanderande.Men universum är inte något vi är från varandra, och i den sista lektionen tar han hänsyn till vår plats i universum. Detta är mer spekulativt än de andra kapitlen, men naturligtvis är vi alltid intresserade av oss själva.

Läsvärd?
Boken är välskrivet, tankeväckande och stimulerande. Rovelli skrev det på italienska och det har varit en bästsäljare på ett antal språk. Jag måste också berömma översättarna (Simon Carnell och Erica Segre) för den mycket läsbara engelska versionen. Och när man tittar på vissa webbplatser med läsarrecensioner verkar det som att folk faktiskt läser boken. De får också ut något av det. Det kan göra en trevlig present till någon du känner.

Carlo Rovelli, Sju korta lektioner om fysik, Penguin Books Ltd, 2016

Obs: En kopia av boken gavs mig som gåva.

Video Instruktioner: Hastighet, sträcka, tid - Lektion 1 - Skolår 7 (Maj 2024).