Оглавление
Скотт Бембенек. Механизм Вселенной: как законы науки управляют миром и как мы об этом узнали
Предисловие
Благодарности
Введение
Часть 1. Первое начало: энергия
Глава 1. Ничто не дается даром. Сохранение работы
Компенсация природы и простые механизмы
Сила, расстояние и работа
Глава 2. Качание, падение и вращение. Основы энергии
Качающаяся люстра
Свободное падение
Движение по наклонной плоскости
Повторное рассмотрение маятника
Глава 3. Распутываем клубок. Энергия, импульс, сила и материя
Столкновение объектов
Сохранение «движения»
Импульс, не «движение»
Vis viva – «живая сила»
Законы движения
Понимание вещества
Глава 4. Недостающее звено. Тепло: последняя деталь в загадке об энергии
Тепловая теория
Тепло – это «движение»
Механический эквивалент тепла
Сохранение всей энергии
Энергия-хамелеон
Часть 2. Естественная компенсация: энтропия
Глава 5. Размышления о тепловых двигателях. Термодинамическое происхождение энтропии
Тепловой двигатель
Вечный двигатель первого рода
Обратимый тепловой двигатель Карно
От горячего к холодному
Глава 6. Рассеивание. Взаимоотношения тепла и работы
Проблема тепла и работы
Работа, полученная из тепла: Джоуль против Карно
Энергия, работа и тепло
Универсальное стремление энергии
Глава 7. Предпочтительное направление. Энтропия – указатель природы
Предпочтительное и неблагоприятное
Противоположность энергии: энтропия
Глава 8. Другая сторона энтропии. Связь энтропии с веществом и атомами
За пределами энтропии Клаузиуса
Скорость атомов
Энтропия и вероятность
За гранью тепловых двигателей
Часть 3. Частицы: атомы
Глава 9. Предположения об атомах. Размышления о мироустройстве приводят к открытию атомов
Постоянство и перемены
Древние теории материи
Атом Демокрита
Почему Аристотель?
Глава 10. Две новые философии. Рациональный взгляд на природу против духовного
«Завершение» Аристотеля
Мировая машина
Свинец в золото
Глава 11. Природа атомов. Физические основы устройства атомов
Элементы и атомы
Как объединяются элементы
Современная атомная теория: начало
Атомная масса элементов
Глава 12. Последние сомнения разрешены. Атом как физическая реальность
Смешивая объемы
Число Авогадро
Броуновское движение
Строение атома: части частиц
Часть 4. Неопределенность: квантовая механика
Глава 13. Дискретный. Хитрый секрет энергии
Тепловое излучение
Проблема излучения абсолютно черного тела
Несоответствие и отчаяние
Глава 14. Световые кванты. Частицы и волны: начало
Энтропия и гипотеза
Как все было – до квантов света
Фотоэлектрический эффект
Одинокий исследователь
Пересматривая взгляды Планка
Двойственная природа света
Глава 15. Квантовый атом. Возвращаясь к атому
Попадая в субатомный мир
Атом Бора
Перескакивающие электроны – спектры
Атомы и свет
Глава 16. Квантовая механика. Лотерея природы
Фотоны и закон излучения Планка: наконец-то вместе
Кризис тождественности
Волны материи
Путь Шрёдингера в квантовый мир
Волновое уравнение
Две квантовых механики: Шрёдингера и Гейзенберга
Физические следствия квантовой механики
Опыт с двумя щелями
Игра случая
Эпилог. Отсюда туда
Список литературы
Отрывок из книги
Я работал над «финальной версией» этого манускрипта, «в последний раз» пробегая глазами по тексту (я много раз говорил себе это и почему-то каждый верил своим словам), и вздыхал; и в этот раз мне удалось. Началом тернистого пути к написанию моей первой научно-популярной книги, или, как я ее называю, «научной истории», стал короткий разговор с моим другом. Друг рассказал мне о чем-то за авторством популярного писателя, что они прочитали. Я был заинтригован – не столько самой темой (честно, я забыл и писателя, и произведение), а скорее тем, насколько это взволновало моего друга. Будем честны: у большинства людей наука не часто вызывает интерес.
Поскольку я и сам ученый, мне было исключительно приятно увидеть восторг моего друга; я захотел и сам дарить другим моменты научных озарений.
.....
«…он полностью погрузился в исследование; в результате Галилео, к большому неудовольствию всех философов, с помощью опытов, наглядных примеров и аргументов опроверг идеи самого Аристотеля о движении, считавшиеся в то время истиной: как, например, тот факт, что вес объектов из одинакового материала при движении через одну и ту же среду будет влиять на их скорость (на самом деле она будет примерно одинаковой). Раз за разом в присутствии других преподавателей и студентов он подкреплял эти идеи экспериментами, которые проводил с высоты Падающей Пизанской башни».
Галилео пришел к выводу, что объекты с разным весом из одного и того же материала падают с одинаковой скоростью и за одинаковое время; теория Аристотеля была опровергнута раз и навсегда. Эту историю рассказал Вивиани, который вел записи за Галилео в его последние годы, в 1657 году. Сегодня большинство историков не верят, что Галилео действительно бросал предметы с Пизанской башни.
.....
