Физика (сводная)

В книге приводятся основные понятия об элементах электрических и магнитных цепей. Объясняются физические процессы, происходящие в этих цепях. Излагается методика их расчета. Книга содержит основные сведения об электростатике и электромагнитной индукции, о действиях электрического тока, постоянном и переменном токе, об электрохимии. Материал изложен простым и доступным языком с использованием лишь простейшего математического аппарата. Книга содержит свыше 1000 рисунков, 340 числовых примеров для расчетов, 1200 задач и 1000 вопросов для самопроверки. Рекомендуется школьникам старших классов, студентам и преподавателям средних и высших учебных заведений, слушателям курсов повышения квалификации, а также для самостоятельного изучения.

Книга современного американского философа и историка науки Питера Галисона знакомит читателя с тем, как на рубеже XIX–XX вв. вырабатывалась процедура координации часов, ставшая затем одной из опор релятивистской физики. В центре внимания автора оказываются не только теоретические рассуждения знаменитых физиков — прежде всего Эйнштейна и Пуанкаре, — но также чрезвычайно запутанный клубок разнородных интересов и практик, принадлежащих навигаторам, астрономам, железнодорожникам, военным, бизнесменам и картографам тех времен, которые позволили в чем-то проиллюстрировать, в чем-то дискредитировать, а в чем-то и предвосхитить идеи кабинетных ученых. Книга адресована философам, историкам науки, а также широкому кругу читателей, интересующихся развитием научной мысли.

Учебное пособие представляет собой сборник оригинальных задач, составленный в полном соответствии с учебной программой школьного курса физики. Особенность издания — в процедуре решения задач, развивающей у школьников способность самостоятельно думать. Большая часть задач составлена на основе реальных наблюдений и ситуаций, что позволяет ученику легко представить себе условие. Первая часть пособия содержит основные формулы и определения по темам, условия задач и указания к их решению, в которых разбирается «физика» задачи и обсуждаются необходимые для решения формулы из краткой сводки в начале главы. Такое «почти самостоятельное» решение задач особенно полезно в начале подготовки, когда школьнику нужно преодолеть неуверенность в собственных силах. По мере его вовлечения в предметный тематический блок сложность и разнообразие задач повышаются, вплоть до высшего уровня физико-технических разработок, отмеченных недавними Нобелевскими премиями. Во второй части пособия приведен подробный разбор каждой задачи. Издание ориентировано на целенаправленную подготовку к выпускному единому государственному экзамену (ЕГЭ) в школе и дополнительному вступительному испытанию (ДВИ) при поступлении в вуз инженерно-физического профиля. Оно может быть интересно и для преподавателей, поскольку содержит указания на некоторые неточности в известных задачниках по физике для школы.

Это издание является своеобразным продолжением книги «Лекции о физике. По дороге из школы», хотя то и другое можно изучать обособленно. В обеих книгах материал ориентирован на школьников, но если в первой из них речь идет об устройстве физики как науки, то здесь обсуждаются более конкретные вещи — физические и инженерные проблемы с привязкой к школьной программе. Как ведут себя летящие заряды в вакууме, в каких областях применяется магнитное поле, что такое адгезия, чем отличаются галогенная и люминесцентная лампы — эти и многие другие вопросы читатели прояснят для себя, изучая книгу. Материал относится к разным разделам школьного курса и сопровождается задачами.

Почему у этой книги подзаголовок «По дороге из школы»? В школе если вас и учат физике, то вынуждены придерживаться определенной программы, которая готовит вас не к дальнейшей учебе, не к работе и не к использованию физики в обычной жизни, а к сдаче формализованного экзамена с ограниченным набором тем. Эта книга, как и ее продолжение «Лекции по физике. По дороге в институт», предназначена для тех, кто с неизбежными — надеемся, не фатальными! — потерями для саморазвития преодолел единый экзамен и сохранил интерес к предмету. Сохранил желание понять, что такое физика, где она встретится на пути и что делать при встрече.

В книге рассмотрены основные задачи и особенности организации лабораторных исследований с удаленным доступом в электрических цепях, приведено описание специализированного сетевого учебно-исследовательского аппаратно-программного комплекса «Физика. Электродинамика», разработанного с применением технологий National Instruments, на базе которого выполняются лабораторные исследования, разобраны методики математического моделирования физических процессов в электрических цепях с применением системы OrCAD, даны задания и методические указания к циклу лабораторных работ по экспериментальному исследованию и математическому моделированию физических явлений в электрических цепях (однородный участок цепи, RC- и RL-цепи, последовательный колебательный контур, цепи с германиевым и кремниевым полупроводниковыми диодами). Издание предназначено для студентов технических и естественно-научных направлений вузов, учащихся профтехучилищ и колледжей.

В этой небольшой книге, несмотря на ее скромный объем, мы рассмотрим много проблем, связанных со строением Земли, а главное — обсудим степень достоверности наших знаний. Простым и понятным языком рассказывается о достижениях современной науки, изложены самые важные теории, описывающие происхождение и строение Земли, формируется представление о различных процессах и геологических событиях на нашей планете. Книга адресована широкому кругу читателей, которые интересуются планетой, на которой мы живем, — от школьников до взрослых, ученых и любителей науки.

Рерэко — обыкновенная школьница из необыкновенной страны Электонии, где всё вокруг электрическое. Рерэко неплохо учится, да вот незадача — не может понять то, что требует от неё школьная программа по электричеству. За дело берётся её новый знакомый — Хикару. Вместе с ними ты узнаешь: — что такое электрическая цепь, — какая существует связь между напряжением, током и сопротивлением, — «что делают» в электрических цепях конденсаторы и катушки индуктивности, — как работают трансформаторы, электродвигатели и электрогенераторы, — как устроены полупроводниковые диоды и транзисторы и ещё много интересного! Эта книга, несмотря на её «легковесный» жанр — комиксы, просто и последовательно, а главное, грамотно рассказывает о той роли, которую в нашей жизни играет электричество. Книга предназначена для учащихся школ и колледжей, но будет интересна и студентам вузов, а также всем желающим расширить свой кругозор в области электричества.

Эта книга написана с целью дать возможность читателям, приступающим к изучению электрических цепей получить радость от этого процесса. В книге парочка персонажей из параллельного мира Фьюз и Космо, постепенно узнают много нового, бросая вызов задачам с использованием электрических цепей: от постоянного и переменного тока до генерации и передачи электроэнергии. Автор стремится к тому, чтобы читатели, сопереживая этим героям и испытывая вместе с ними удовольствие от решения задач, тоже не уступали им, а повышали свой уровень мастерства. Цель книги заинтересовать школьников, студентов и просто любителей физики изучить теорию электрических цепей. Эти базовые знания дадут толчок к дальнейшему пониманию мира электротехники, умных сетей электроснабжения и космической энергетики.

Клуб «Необуч» — лаборатория необычных вкусов — переживает нелёгкие времена. Грядёт университетская проверка, в ходе которой члены клуба должны предъявить результаты своей деятельности. Но первокурсница Эйми Мураяма по случайности съела заварные пирожные, предназначенные для оценки работы клуба! Что же теперь делать? Положение усугубляется тем, что у Эйми проблемы в учёбе: ей слишком трудно даётся курс термодинамики. Сэнсэй Масунаги и старшекурсник Като помогают ей наверстать упущенное. Каковы основные начала термодинамики? В чём разница между теплотой и температурой? Что такое обратимые и необратимые процессы? А главное — помогут ли эти знания в деле спасения клуба? Увлекательный сюжет и иллюстрированные объяснения помогут читателям освежить знания или сделать первый шаг в удивительный мир термодинамики!

Эту занятную книгу никак не назовёшь учебником физики, хотя в ней, как и положено добропорядочному учебнику, вводятся основные понятия классической механики. Каждая глава книги начинается комиксами, а заканчивается повторением и уточнением полученных знаний. Вместо сухих формул и примитивных примеров здесь герои книги решают свои «животрепещущие» проблемы. Симпатичный призёр олимпиады по физике Риота объясняет своей однокласснице-спортсменке и неисправимой фантазёрке Мегуми, почему ей не удаётся игра в теннис. Тогда-то и выясняется, что игра в теннис, прыжки в высоту, езда на велосипеде, — везде снуют эти «странные парни» из учебника физики — сила, импульс, энергия и др. Так ненавязчиво ты вместе с Мегуми узнаешь о повсеместном влиянии законов движения и закона всемирного тяготения Ньютона, закона сохранения импульса, закона сохранения энергии. Ты познакомишься с векторами, векторными диаграммами и их свойствами, со способами передвижения в космосе, с методами расчёта расстояний с помощью графиков, при этом ты, возможно неожиданно для себя обнаружишь, что, оказывается, умеешь вычислять интегралы. Книга будет полезна учащимся старших классов (да и младшие школьники прочтут её с интересом), студентам вузов, а также всем, кто интересуется физикой и хочет, чтобы обучение было лёгким и увлекательным.

Действие данной книги разворачивается в японской старшей школе «Кооки». Её персонажи — члены театрального кружка Канна, Яманэ и Глория, Канта (брат Канны и студент Японского университета), профессор Сануки. На этот раз кружок решает поставить спектакль, в наглядной форме объясняющий квантовую механику — науку о законах микромира. Пройдя через различные трудности, герои манги успешно справляются с этой задачей. Вместе с ними ты пройдёшь по пути зарождения и развития квантовой механики, узнав при этом: — почему люди решили, что вещество состоит из атомов и молекул, — как изучали строение атома, — почему волны могут проявлять свойства частиц, а частицы — волновые свойства, — что такое волновое уравнение и в чём состоит принцип неопределённости, — в чём истинный смысл волн-частиц, — как современные учёные пытаются построить единую картину мира, и о многом другом. Хотя книга содержит очень мало математических выкладок и проста для понимания, в конце ты сам научишься выводить волновое уравнение — основу квантовой механики! Книга может быть полезна для студентов научно-технических колледжей и вузов, начинающих изучение квантовой механики, а также для широкого круга любителей науки.

Аканэ, Сираиси и Эки учатся в одной школе и дополнительно занимаются в физическом кружке. Аканэ — самая старшая, она староста кружка, Сираиси — самый умный, а Эки — самая непредсказуемая и верит в оккультные науки. Однажды Эки приснился вещий сон, в котором упал самолёт и утонул корабль. И тогда у неё возник вопрос — а почему вообще самолёты летают, а корабли не тонут. Оказалось, что наука, которая может дать ответ на эти и другие вопросы, называется гидродинамикой или механикой текучих сред, и Эки и Аканэ попросили Сираиси рассказать про неё. Вместе с нашими героями мы совершим увлекательное путешествие в мир текучих сред и узнаем много нового и интересного об их свойствах и законах, которым они подчиняются, и которые мы используем в повседневной жизни, даже не догадываясь об этом.

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.

«Уравнение Бога» — это увлекательный рассказ о поиске самой главной физической теории, способной объяснить рождение Вселенной, ее судьбу и наше место в ней. Знаменитый физик и популяризатор науки Митио Каку прослеживает весь путь удивительных открытий — от Ньютоновой революции и основ теории электромагнетизма, заложенных Фарадеем и Максвеллом, до теории относительности Эйнштейна, квантовой механики и современной теории струн, — ведущий к той великой теории, которая могла бы объединить все физические взаимодействия и дать полную картину мира. Уже более полувека физики разных стран не могут достичь этой грандиозной цели. Правильный ли путь они избрали? Есть ли «свет в конце тоннеля»? Об этом — новая книга Митио Каку.

Подобно тому как человек исследует окружающую среду с помощью пяти чувств, современные смартфоны взаимодействуют с внешним миром посредством встроенных в них многочисленных датчиков. Бесплатные приложения для смартфонов открывают доступ к данным этих датчиков и позволяют человеку раздвинуть границы познаваемого. Автор этой книги предлагает использовать смартфон в неожиданном качестве: например, как микроскоп, деталь весов или маятника, позволяющего рассчитать радиус Земли, измеритель скорости звука и плотности воздуха. Описание экспериментов сопровождается иллюстрациями и подробными расчетными формулами.

Это не совсем обычный задачник – в нем около восьмисот оригинальных задач по физике и около пятидесяти – как ни странно, по математике. Из задачников эта книга ближе всего к «задачам Петра Леонидовича Капицы» и задачнику Джирла Уокера «Физический фейерверк». Цель автора – показать, что физика – не только одна из основ прогресса, но что она сопровождает человека на каждом шагу в его повседневной жизни. Задачи именно такого стиля встречаются на серьезных олимпиадах и в международных исследованиях естественно-научных знаний (PISA, TIMSS). Задачи разнообразны по трудности, для начала анализа обычно достаточно знания школьного курса, для серьезного углубления потребуется больше. Некоторые задачи предложены друзьями и коллегами или возникли в ходе занятий с учениками. Книга предназначена для всех, интересующихся физикой и ее применением для решения реальных задач, в том числе для школьников, студентов и преподавателей. Для задач в большинстве случаев приведены указания на пути, ведущие к решению, в некоторых случаях они разделены на несколько шагов, подобно классической книге П. В. Маковецкого «Смотри в корень!» и оригинальной по конструкции и весьма содержательной книге И. П. Иванова «Как ломаются спагетти, и другие задачи по физике». Однако такие указания приведены не везде, поэтому многие задачи могут быть использованы на экзаменах и олимпиадах. Отмечены задачи, которые могут быть использованы для компьютерного моделирования. В приложении рассмотрены некоторые новые типы задач, часть из которых была предложена и опробована на практике автором. Задачи этих типов могут быть сформулированы не только по физике, но и по многим другим наукам, в которых вообще существует понятие «задача».

Автор книги берет на себя задачу простыми словами рассказать о физике повседневного мира. В отличие от многих популяризаторов науки, он предлагает читателю не набор разрозненных фактов для запоминания, а ряд оригинальных примеров, требующих аналитического подхода. В чем особенность приливных волн на Луне? Как рассчитать энергию движущейся воды? Можно ли при помощи секундомера измерить глубину ямы? Какие силы действуют на бейсбольный мяч в полете? В каждой главе содержатся постановка и описание нестандартной задачи. Еще одна цель книги – реабилитация математики, которую неспециалисты традиционно считают сложной наукой. Первая глава предназначена для быстрой проверки того, есть ли у читателя фундаментальные знания математики, необходимые для чтения книги. В примечаниях в конце глав приводятся ссылки на полезную литературу по обсуждаемой теме.

Эта книга — задачник по физике, но задачник необычный. Здесь вы не встретите знакомых сюжетов, которые порой навевают тоску: авторские задачи миниатюры знакомят вас с яркими природными явлениями или необычными закономерностями из самых разных разделов физики. Вы удивитесь: несмотря на то что предлагаемые задачи выходят далеко за пределы школьной и даже университетской программы, благодаря предисловию и подсказкам они вполне по силам любознательному школьнику. А завершает каждую задачу научно-популярное послесловие — рассказ о том, как с этим вопросом разбираются сами ученые. Автор приглашает к разговору о современной физике всех, кому недостаточно кратких новостей науки. Книга выходит в серии «Научно-популярные задачи».

Методические указания по работе с электро- и радиоизмерительной аппаратурой для студентов физико-математических специальностей пединститутов включают цикл работ по следующей тематике: Электрические измерения Электронные осциллографы Измерительные генераторы. Методические указания рекомендуются для использования при подготовке и проведении лабораторных работ по электротехнике, радиотехнике и другим дисциплинам, включающим практическое использование электро- и радиоизмерительной аппаратуры.

Учебное пособие подготовлено для бакалавров и магистров инженерно-физических направлений подготовки высшего профессионального образования изучающих дисциплины «Экспериментальные методы физики твердого тела» и «Теоретические и экспериментальные методы физики твердого тела». Будет интересно аспирантам и молодым ученым естественнонаучного блока. Данное учебное пособие не претендует на энциклопедичность в рассматриваемой области знаний, поскольку в нем представлены экспериментальные методы физики твердого тела на основе приборной базы Амурского государственного университета. Тем не менее пособие охватывает большой спектр методов, построенных на использовании различных физических явлений. Таких как вторичная электронная эмиссия, дифракция, квантовые эффекты, взаимодействия поверхности с твердотельными нанозондами. В пособии достаточно подробно рассмотрены вопросы, касающиеся работы со сверхвысоковакуумными установками, имеются схемы in-situ экспериментов.

Учебно-методическое пособие по выполнению расчетно-графической работы по теме электронная оже-спектроскопия подготовлено для бакалавров и магистров инженерно-физических направлений подготовки высшего профессионального образования изучающих дисциплины «Экспериментальные методы физики твердого тела» и «Теоретические и экспериментальные методы физики твердого тела». В данном учебно-методическом пособии рассматриваются физические основы метода электронной оже-спектроскопии и его применение для определения элементного состава поверхности полупроводниковых низкоразмерных структур. Учебно-методическое пособие содержит указания по получению и анализу оже-спектров с помощью анализатора типа двухпролетное цилиндрическое зеркало. Пособие также будет интересно аспирантам и молодым ученым естественнонаучного блока при проведении научно-исследовательской работы, а также студентам при выполнении НИРС. Данное пособие подготовлено в рамках работ по гранту АмГУ

Издание представляет собой учебно-методическое пособие для выполнения лабораторных работ по курсу общей физики (раздел «Прикладная оптика»). В пособии уделяется внимание корректному определению понятий и явлений, их взаимосвязям, возникающим при изучении различных оптических явлений. При выборе тематики лабораторных работ предпочтение было отдано наиболее простым физическим моделям, допускающим количественное описание при минимальном знакомстве с математическим аппаратом. Учебное пособие поможет студентам сформировать представление об оптических явлениях, лежащих в основе работы современных оптических систем и приборов. Сборник содержит описания лабораторных работ и необходимый теоретический материал для их выполнения. Материал представлен в форме, удобной для самостоятельной работы студентов. Учебно-методическое пособие предназначено для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования.

В книге с единых позиций механики сплошных сред, термодинамики и физической кинетики рассмотрены механические процессы в твёрдых, жидких и порошковых системах. Особый упор сделан на вопросы кинетики спекания и припекания порошковых слоёв в связи с существующими технологиями нанесения на детали машин защитных покрытий. Показана роль и взаимодействие активирующих спекание факторов. Книга предназначена для научных и научно-технических работников, занимающихся вопросами повышения надёжности и долговечности машин, а также может использоваться как учебное пособие для студентов физических специальностей вузов.

Содержание методических указаний отражает часть курса «Основы аналитической механики» и включает в себя примеры решения задач. Для задач разбираемой темы даются краткие исторические сведения, теория, классификация задач и приведены примеры решения. Учебное пособие предназначено для практических занятий по дисциплине «Теоретическая механика» для обучающихся по техническим направлениям и специальностям всех форм обучения.

Содержание книги представляет собой отредактированный конспект лекций по курсу общей физики, которые читались авторами на протяжении ряда лет в Вятском государственном гуманитарном университете и Вятском государственном университете. В учебном пособии изложены физические основы классической механики, молекулярной физики и термодинамики, а также основы электродинамики, оптики и квантовой физики. Учебное пособие предназначено студентов бакалавриата высших учебных заведений, а также может быть полезно для обучающихся в колледжах, техникумах и преподавателям в качестве опорных конспектов. Текст приводится в авторской редакции.

Данный краткий курс не отражает полный курс дисциплины. Для восполнения курса необходимо изучить рекомендуемую литературу, дополнив конспект лекций. Многие практические вопросы излагаются на практических занятиях.

В брошюре рассматривается понятие вектора применительно к теоретической механике. В частности, обращается внимание на неверное представление векторных величин и действий над ними. Так, скалярное произведение, одно из известных действий над векторами, оказывается очень полезным в механике, позволяющее получить важные результаты, повышающие компетенцию учащихся. Некоторые из них будут рассмотрены в этой статье как по отношению к абсолютно твердому, так и твердому деформируемому телам. Небезынтересно узнать о действии деления на вектор. Текст публикуется в авторской редакции.

Почему при течении воды в реках возникают меандры? Как заставить бокал запеть? Можно ли построить переговорную трубку между Парижем и Марселем? Какие законы определяют форму капель и пузырьков? Что происходит при приготовлении жаркого? Можно ли попробовать спагетти альденте на вершине Эвереста? А выпить там хороший кофе? На все эти вопросы, как и на многие другие, читатель найдет ответы в этой книге. Каждая страница книги приглашает удивляться, хотя в ней обсуждаются физические явления, лежащие в основе нашей повседневной жизни. В ней не забыты и последние достижения физики: авторы посвящают читателя в тайны квантовой механики и сверхпроводимости, рассказывают о физических основах магнитно-резонансной томографии и о квантовых технологиях. От главы к главе читатель знакомится с неисчислимыми гранями физического мира. Отмеченные Нобелевскими премиями фундаментальные результаты следуют за описаниями, казалось бы, незначительных явлений природы, на которых тем не менее и держится все величественное здание физики.

Еще совсем недавно нам трудно было даже вообразить сегодняшний мир привычных вещей. Какие самые смелые прогнозы писателей-фантастов и авторов фильмов о будущем имеют шанс сбыться у нас на глазах? На этот вопрос пытается ответить Митио Каку, американский физик японского происхождения и один из авторов теории струн. Из книги вы узнаете, что уже в XXI в., возможно, будут реализованы силовые поля, невидимость, чтение мыслей, связь с внеземными цивилизациями и даже телепортация и межзвездные путешествия.

Кому, как не ученым-физикам, рассуждать о том, что будет представлять собой мир в 2100 году? Как одним усилием воли будут управляться компьютеры, как силой мысли человек сможет двигать предметы, как мы будем подключаться к мировому информационному полю? Возможно ли это? Оказывается, возможно и не такое. Искусственные органы парящие в воздухе автомобили невероятная продолжительность жизни и молодости — все эти чудеса не фантастика, а научно обоснованные прогнозы серьезных ученых, интервью с которыми обобщил в своей книге Митио Каку.

Наряду с традиционным материалом, охватываемым курсом квантовой механики (состояния, операторы, уравнение Шрёдингера, атом водорода), в книге предлагается глубинное обсуждение таких концепций, как гильбертово пространство, квантовое измерение, запутанность и декогеренция. Эти концепции имеют решающее значение для понимания квантовой физики и ее связи с макроскопическим миром, но редко рассматриваются в учебниках начального уровня. В книге применяется математически простая физическая система — поляризация фотонов — в качестве инструмента визуализации, что позволяет студенту увидеть запутанную красоту квантового мира с самых первых страниц. Формальные концепции квантовой физики проиллюстрированы примерами из современных экспериментальных исследований, таких как квантовые компьютеры, коммуникации, телепортация и нелокальность. Материал книги успешно использовался в качестве основного учебного пособия в двухсеместровом курсе по квантовой механике для студентов-физиков. Однако потенциальный круг читателей много шире и охватывает как студентов и аспирантов, изучающих точные науки, так и всех интересующихся квантовой физикой и квантовыми технологиями. Математический аппарат, требующийся для понимания книги, не выходит за пределы курса технического вуза или математической школы. Автор — профессор Оксфордского университета, экспериментатор с мировым именем в области квантовой оптики и квантовой информатики — применяет сократовскую педагогику: студенту предлагается самостоятельно разработать аппарат квантовой физики путем последовательного решения тщательно составленных задач. Подробные решения представлены во втором томе пособия.

Может ли завтра начаться сегодня? Как быстро перемножить в уме 748 на 1503? Каков минимальный размер черной дыры? Почему не тают ледяные жилища эскимосов, когда в них разводят огонь? Авторы предлагают вам проверить свои знания математики, физики и логики. Каверзные вопросы, варианты ответов с подвохом и подробные решения помогут провести время интересно и с пользой. Книга предназначена для всех, кто любит тренировать ум и готов испытать свою смекалку на практике.

Эта книга посвящена истории феномена нелокальности в физике. Она представляет собой захватывающий обзор фактов, указывающих на то, что пространство-время является производным свойством Вселенной, а не ее фундаментальным элементом. Автор показывает, что нелокальность может быть матерью всех загадок и головоломок, с которыми сталкиваются физики в наши дни, — это не только странное поведение квантовых частиц, но и судьба черных дыр, происхождение космоса и присущее природе единство. Книга написана понятным языком без сложных математических выкладок и адресована тем, кто интересуется современными теориями, призванными объяснить сущность наиболее базовых элементов Вселенной и ее структуры.

Книга Дмитрия Соколова задумана не как исследование мира физических явлений, а во многом как сага о самой науке. Рассказывая о магнитных полях, автор стремится показать, как и для чего работают физики. Как устроены магнитные поля далеких звезд? Откуда они появляются, чем различаются, как и на что воздействуют? Как можно изменить магнитное поле Земли и каковы способы наблюдения за ним? В чем заключается феномен Курской магнитной аномалии? Каково строение магнитных полей спиральных галактик и Солнца и как с ними связаны магнитные циклы, которые ученые пытались отслеживать с давних времен? Ответы на эти и многие другие вопросы сопровождаются занимательными сюжетами из жизни ученых и истории отечественной и мировой науки.

Верно ли, что красота правит миром? Этим вопросом на протяжении всей истории человечества задавались и мыслители, и художники, и ученые. На страницах великолепно иллюстрированной книги своими размышлениями о красоте Вселенной и научных идей делится Нобелевский лауреат Фрэнк Вильчек. Шаг за шагом, начиная с представлений греческих философов и заканчивая современной главной теорией объединения взаимодействий и направлениями ее вероятного развития, автор показывает лежащие в основе физических концепций идеи красоты и симметрии. Герои его исследования — и Пифагор, и Платон, и Ньютон, и Максвелл, и Эйнштейн. Наконец, это Эмми Нётер, которая вывела из симметрий законы сохранения, и великая плеяда физиков XX в. В отличие от многих популяризаторов, Фрэнк Вильчек не боится формул и умеет «на пальцах» показать самые сложные вещи, заражая нас юмором и ощущением чуда.

Описывая жизнь Альберта Эйнштейна, Митио Каку погружает нас в бурлящую атмосферу первой половины XX в. — две мировые войны, революция в Германии, создание атомной бомбы. Он показывает читателю невидимый обычно за триумфальной стороной открытий и озарений мир ученого — этапы становления, баталии в научном мире, зачастую непростые отношения с близкими. В книге представлен свежий взгляд на новаторскую деятельность Эйнштейна, перевернувшего представления человечества о пространстве и времени. Автор книги, Митио Каку, — всемирно известный физик и популяризатор науки. Его умение доносить научные знания до самого широкого читателя сродни великому Эйнштейну, любившему повторять, что новая теория никуда не годится, если не базируется на зримом образе, достаточно простом, чтобы понять его мог даже ребенок. В своей книге Митио Каку не только удается увлекательно рассказать о жизни великого гения, но и дать четкое представление об открытиях Альберта Эйнштейна даже тем, кто далек от науки.

Квантовая механика, самый, пожалуй, удивительный раздел физики, обсуждается в этой книге с различных точек зрения. В части I излагается история создания квантовой механики и ее основные идеи, рождавшиеся в процессе трудного преодоления привычной классической картины мира. На некоторых важных примерах (сверхпроводимость и сверхтекучесть, лазеры, нанотехнология, квантовая информатика) иллюстрируются приложения квантовой механики в современной технике. Часть II посвящена до сих пор нерешенным концептуальным вопросам (парадоксам) квантовой механики. Показывается, как попытка их решения приводит к картине параллельных миров (так называемая интерпретация Эверетта), а ее логическое продолжение – к новому пониманию феномена сознания и к объяснению его необычных возможностей, которые на первый взгляд противоречат законам физики.

В популярном справочнике «Физика. От теории к практике» (перевод британского справочника «Newnes Engineering Science», выдержавшего три издания) представлены методы, формулы, диаграммы и справочные данные основных разделов физики. Для удобства читателей в русском варианте справочник издаётся в двух книгах. Первая содержит сведения по механике (с элементами сопротивления материалов, деталей машин и механизмов), оптике, термо- и гидродинамике. Вторая посвящена электричеству и магнетизму (с элементами электротехники, электроники и радиотехники). Справочник уникален, его характерной особенностью является нечасто встречающееся в популярной отечественной литературе сочетание теоретических положений с их практическим применением. Вторая книга справочника насыщена описаниями электротехнических устройств — от элементарных конденсаторов, электромеханических реле и электрических звонков до мощных электродвигателей и электрогенераторов. Уделено внимание устройству полупроводниковых приборов и расчетам схем, содержащих такие приборы. Подробно изложены методы расчетов электрических схем постоянного и переменного тока, в том числе с привлечением комплексных чисел. Не забыты принципы работы и применение операционных усилителей, цифро-аналоговых и аналого-цифровых преобразователей. Кратко рассмотрены способы передачи и особенности прохождения электрических сигналов по каналам связи. Справочник адресован широкому кругу читателей — студентам, учащимся технических колледжей, инженерам и всем, интересующимся техникой. Он особенно полезен практикам, желающим повысить уровень теоретических знаний, а также позволяет в необходимых случаях освежить свой научный багаж и вспомнить полузабытые формулы.

В популярном справочнике «Физика. От теории к практике» (перевод британского справочника «Newnes Engineering Science», выдержавшего три издания) представлены методы, формулы, диаграммы и справочные данные основных разделов физики. Для удобства читателей в русском варианте справочник издаётся в двух книгах. Первая содержит сведения по механике (с элементами сопротивления материалов, деталей машин и механизмов), оптике, термо— и гидродинамике. Вторая посвящена электричеству и магнетизму (с элементами электротехники, электроники и радиотехники). Справочник уникален, его характерной особенностью является нечасто встречающееся в отечественной литературе сочетание теоретических положений с их практическим применением. Большое место в справочнике занимает описание всевозможных устройств, предназначенных для измерения температуры, давления жидкостей и газов, твёрдости материалов, скорости и объёма движущихся жидкостей и газов и т.д. Справочник предназначен широкому кругу читателей — студентам, учащимся технических колледжей, инженерам и всем, интересующимся техникой. Он особенно полезен практикам, желающим повысить уровень теоретических знаний, а также позволяет в необходимых случаях освежить свой научный багаж и вспомнить полузабытые формулы.

Книга раскрывает физическую природу явлений, которые мы наблюдаем регулярно или с которыми сталкиваемся время от времени. Автор максимально масштабно подходит к освещению физических законов, действующих в природе и в мире научных достижений. Домашняя техника и предметы обихода, спорт и транспорт, свет и звук — на каждую из этих областей в книге отведён свой раздел. Спектр тем широк и разнообразен — начиная с того, почему скользит по столу тарелка супа, и заканчивая принципами работы GPS-спутников. Материал излагается в доступной форме, в расчёте на любознательных читателей, которые не являются специалистами в физике, но интересуются научным объяснением явлений, встречающихся в повседневной жизни. Многочисленные иллюстрации и схемы облегчают понимание. Для широкой читательской аудитории.

Книга представляет собой справочное пособие по всему школьному курсу физики, выполненное в виде таблиц. Каждому разделу общей физики соответствуют свои таблицы, включающие определения физических величин, формулировки основных законов физики, формулы, необходимые для решения задач по физике и единицы измерения физических величин в системе СИ. Определения и формулировки соответствуют научной терминологии. Таблично представленный материал обладает хорошей наглядностью, быстрее запоминается и воспроизводится, а также позволяет легко ориентироваться при нахождении необходимой формулы, определения, единицы измерения. Пособие составлено в соответствии со школьной программой для классов с углублённым изучением курса физики и может быть использовано при подготовке к выпускным и вступительным экзаменам, единому госэкзамену, для самообразования учащихся старших классов средних школ, колледжей, СПТУ, а также может быть полезно студентам первых курсов высших учебных заведений и начинающим учителям физики.

В этой книге разговор о теории относительности начинается издалека — не с открытий Эйнштейна, а с первых попыток сформулировать принцип относительности, предпринятых ещё античными учёными. После знакомства с историей вопроса читателю предлагается рассмотреть собственно научные аспекты: как расшифровывается знаменитая формула E = mc?, как теория относительности повлияла на развитие квантовой механики и каковы современные подходы к вопросам космического масштаба (возникновение и развитие Вселенной, тайны света, гравитационые волны). Особое место в книге отведено Альберту Эйнштейну как создателю теории относительности. Биографические сведения о нем приводятся в конце первых четырёх глав. Издание предназначено для всех, кто интересуется вопросами современной физики.

Книга состоит из двух разделов, в которых подробно рассказывается о двух загадочных субстанциях нашей Вселенной, относительно которых до сих пор нет единой точки зрения. Темная материя и темная энергия — две невидимые космические субстанции, на которые в сумме приходится более 95% полной массы/энергии наблюдаемой Вселенной. Их микроскопическая структура неизвестна. Это одна из фундаментальных проблем физики и астрономии ХХI века.

Путешествия во времени издавна занимали умы фантастов и футурологов. В этой книге показано, как развивалась идея путешествий во времени — от чисто умозрительных представлений до научных изысканий, стремящихся приблизить теорию к практике. Реально ли время как таковое, и возможно ли перемещение по временной шкале с точки зрения релятивистской физики? Имеет ли время направление и как оно связано с пространством? От этих тем автор книги переходит к обсуждению разнообразных проектов ученых, мечтающих «приручить» время, — от машины времени Типлера (1974 г.) до космической струнной модели. Также вниманию читателя предлагается ряд занимательных парадоксов, связанных с путешествиями в прошлое. Каждая глава книги завершается разделом «Вопросы для самостоятельных размышлений», где предложен к рассмотрению ряд дискуссионных тем. Для широкого круга читателей, интересующихся научно-популярной литературой и вопросами современной физики.

В книге излагается предложенная автором в 2000 году Квантовая концепция сознания, развитая на основе многомировой интерпретации Эверетта и объясняющая природу сознания на основании специфического понимания реальности, которое принесла с собой квантовая механика. Показывается, что контринтуитивные свойства квантовой реальности приводят к тому, что сознание обладает способностями, которые обычно трактуются как мистические. Возникающая теория сознания сопоставляется с положениями различных духовных учений (включая религию) и психологических практик, которые признают мистику. Показывается, что необычные явления в сфере сознания (сверхинтуицию и вероятностные чудеса) с равным правом можно рассматривать и как порожденные самим сознанием, и как маловероятные естественные события, происходящие в силу случайных совпадений. Это демонстрирует относительность объективности и прочно связывает друг с другом сферу материи и сферу духа. Основные положения теории излагаются на разных уровнях: с большим количеством примеров и иллюстраций — для широкой аудитории, на языке физических формул — для профессиональных физиков.

Книга основана на курсах лекций по общей астрофизике, которые на протяжении многих лет читаются авторами для студентов физического факультета МГУ. Рассматриваются основные механизмы взаимодействия излучения с веществом, современные методы астрономических наблюдений, физика Солнца и Солнечной системы, физические процессы в межзвездной среде, формирование звезд и их строение, эволюция звезд и их превращение в компактные объекты, а также наблюдаемые процессы в галактиках и элементы современной космологии. В целом, авторы дают общую физическую картину строения и эволюции нашей Вселенной. Книга может служить современным учебным пособием по общей астрофизике, в первую очередь, для студентов физических и астрономических специальностей университетов.

Что если за хрупким фасадом нашего повседневного мира кроется иная реальность? В ней яблоко, сорвавшееся с дерева, не падает на землю, а парит в воздухе; масса в ней пуста, пространство противоречиво, а время переменчиво. Звучит фантастично? Однако учёные доказали: такая реальность существует. Добро пожаловать в квантовый мир, где природа ведёт себя вовсе не так предсказуемо, как мы привыкли думать! На страницах книги вы найдёте сведения о квантах и фотонах, рассказы об открытиях из области физики и палеонтологии, факты из биографии великих учёных и любопытные параллели между физикой и философией. И всё это в увлекательной форме комикса! Издание предназначено для всех, кто интересуется современными тенденциями в науке и предпочитает изучать самые сложные ее аспекты в популярном изложении.

Автор книги спорит с утверждением, что математика и физика — это «новая латынь», чисто академические дисциплины, красоту и значимость которых способны оценить лишь избранные. Вниманию читателей предложен ряд задач на стыке математики и физики, которые на первый взгляд представляют чисто теоретический интерес, но по факту имеют прикладное значение. Как пробить катапультой огромную стену? Может ли физическая величина быть бесконечной? Насколько правдоподобными были математические расчеты в фантастических рассказах Жюля Верна? Эти и многие вопросы рассматриваются в книге — и, изучив ее, вы убедитесь, что интуитивно подсказанный ответ не всегда верен. Издание предназначено для широкого круга читателей, интересующихся физикой и математикой.

Эта книга — живое изложение великолепного подхода авторов к квантовым процессам. Не имеющие аналогов особенности квантового мира в этой книге объясняются на языке диаграмм — новаторском наглядном методе изложения сложных теорий. Применяемый формализм позволяет выработать интуитивное понимание квантовых особенностей без сложных вычислений — для чтения достаточно базовой математической подготовки. Это чисто диаграммное изложение квантовой теории — плод 10-летних исследований, объединяющий классические методы линейной алгебры и гильбертовых пространств с передовыми достижениями в области квантовых вычислений и оснований квантовой теории. Книга написана простым языком, с юмором и включает свыше 100 упражнений. Издание будет полезно в качестве начального курса по основаниям квантовой теории и квантовым вычислениям для студентов, а также для ученых из разных областей — физики, биологии, лингвистики и когнистивистики.