Математика космоса: Как современная наука расшифровывает Вселенную

Автор: | Иэн Стюарт |
Перевод: | Наталья И. Лисова |
Жанры: | Научно-популярная литература , Астрономия , Математика |
Год: | 2018 |
ISBN: | 978-5-9614-5228-0 |
Как математические модели объясняют космос? Иэн Стюарт, лауреат нескольких премий за популяризацию науки, представляет захватывающее руководство по механике космоса в пределах от нашей Солнечной системы и до всей Вселенной. Он описывает архитектуру пространства и времени, темную материю и темную энергию, рассказывает, как сформировались галактики и почему взрываются звезды, как все началось и чем все это может закончиться. Он обсуждает параллельные вселенные, проблему тонкой настройки космоса, которая позволяет жить в нем, какие формы может принимать внеземная жизнь и с какой вероятностью наша земная может быть сметена ударом астероида.
«Математика космоса» – это волнующий и захватывающий математический квест на деталях внутреннего мира астрономии и космологии.
Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих инициатив «Траектория».
Скачать книгу Математика космоса: Как современная наука расшифровывает Вселенную бесплатно в fb2, epub, pdf, txt
Закономерности простых чисел и теорема Ферма, гипотеза Пуанкаре и сферическая симметрия Кеплера, загадка числа π и орбитальный хаос в небесной механике. Многие из нас лишь краем уха слышали о таинственных и непостижимых загадках современной математики. Между тем, как ни парадоксально, фундаментальная цель этой науки – раскрывать внутреннюю простоту самых сложных вопросов. Английский математик и популяризатор науки, профессор Иэн Стюарт, помогает читателю преодолеть психологический барьер. Увлекательно и доступно он рассказывает о самых трудных задачах, над которыми бились и продолжают биться величайшие умы, об истоках таких проблем, о том, почему они так важны и какое место занимают в общем контексте математики и естественных наук. Эта книга – проводник в удивительный и загадочный мир чисел, теорем и гипотез, на передний край математической науки, которая новыми методами пытается разрешить задачи, поставленные перед ней тысячелетия назад.
Книга «Математические головоломки профессора Стюарта» известного математика и популяризатора математической науки Иэна Стюарта – сборник задач, головоломок и увлекательных историй. Повествование в книге основано на приключениях детектива-гения Хемлока Сомса и его верного друга, доктора Джона Ватсапа. Они ломают головы над решением задач с математической подоплекой.
Автор уделяет внимание математическим датам, загадкам простых чисел, теоремам, статистике и множеству других интересных вопросов. Эта умная, веселая книга демонстрирует красоту математики. Из книги читатель узнает о форме апельсиновой кожуры, евклидовых каракулях, блинных числах, о гипотезе квадратного колышка и других решенных и нерешенных задачах. Книга будет интересна всем, кто не равнодушен к загадкам, любит математику и решение головоломок.
Профессор Иэн Стюарт в увлекательной манере и с юмором рассказывает о том, как развивалась математика – с древнейших времен и до наших дней. Он рассматривает наиболее значимые темы и события, обращая особое внимание на их прикладной характер.
Вы познакомитесь с виднейшими математиками своих эпох, а также узнаете, как то или иное математическое открытие повлияло на нас и нашу историю.
Эта книга для математиков и всех, кто интересуется историей математики и науки вообще.
На русском языке публикуется впервые.
Несмотря на загадочное происхождение отдельных своих элементов, математика не рождается в вакууме: ее создают люди. Некоторые из этих людей демонстрируют поразительную оригинальность и ясность ума. Именно им мы обязаны великими прорывными открытиями, именно их называем пионерами, первопроходцами, значимыми фигурами математики. Иэн Стюарт описывает открытия и раскрывает перед нами судьбы 25 величайших математиков в истории – от Архимеда до Уильяма Тёрстона. Каждый из этих потрясающих людей из разных уголков мира внес решающий вклад в развитие своей области математики. Эти живые рассказы, увлекательные каждый в отдельности, складываются в захватывающую историю развития математики.
Широкое распространение компьютеров может создать впечатление, что математика уже и не нужна, что сегодняшние технологии позволяют производить самые сложные вычислительные операции за доли секунды.
Это наивное представление побудило известного популяризатора науки Иэна Стюарта показать читателям не самые очевидные заслуги любимой дисциплины, ведь ее роль отнюдь не сводится к расчетам, и благодаря компьютерам, освобождающим нас от монотонной работы, мы просто начинаем заниматься математикой иначе.
Может показаться, что математика вышла из моды и устарела, но такой взгляд ошибочен. Без математики современный мир попросту развалился бы. В доказательство своего утверждения я покажу вам ее применение в политике и юриспруденции, в трансплантологии почек и в доставке заказов из супермаркета, в интернет-безопасности, в киношных спецэффектах и при изготовлении пружин. Мы увидим, что без математики немыслимы медицинские сканеры, цифровая фотография, широкополосные каналы связи и спутниковая навигация, она помогает нам предсказывать результаты климатических изменений, защищаться от террористов и интернет-хакеров.
Именно математика стоит за всеми преобразующими технологиями, которые делают XXI век совершенно непохожим на предшествующую эпоху. Без математики немыслимы и цифровая фотография, и современная связь, и спутниковая навигация, без нее не обойтись при прогнозировании последствий климатических изменений. Этот ряд можно продолжать и продолжать, не забыв упомянуть гуманитарные области и искусство, политику и интернет-безопасность. Словом, считает автор, потребность в этой науке универсальна, она – основа основ.
Математики всегда внимательно относились к практичности методов решения задач, хотя, когда дело стопорится, все сходятся во мнении, что любой метод лучше, чем ничего. С чисто теоретической точки зрения возможность просто доказать, что решение задачи существует, может стать серьезным шагом вперед. Почему? Потому что, если нет уверенности в существовании решения, можно напрасно потерять много времени на его поиски.
Для кого
Книга порадует тех, кто любит математику, пригодится тем, кто учит математике, будет полезна тем, кто уже начал понимать математику.
…математик – это человек, который замечает возможности для применения математики там, где остальные ничего не увидели.
В середине XIX века Гарвардская обсерватория начала принимать женщин на работу в качестве расчетчиц для интерпретации результатов еженощных астрономических наблюдений, выполняемых мужчинами. Поначалу это были жены, сестры и дочери штатных астрономов обсерватории, а потом к ним присоединились выпускницы женских колледжей.
Когда фотография вошла в астрономическую практику, женщины, помимо вычислений, стали изучать звезды, запечатленные ночью на стеклянных фотопластинках. «Стеклянная вселенная» из полумиллиона фотопластинок, накопленная в Гарварде за десятилетия, позволила женщинам сделать замечательные открытия, получившие всемирное признание. Они помогли понять, из чего состоят звезды, классифицировать их и найти способ определения межзвездных расстояний.
Книга содержит массу интересных фактов, в ней много выдержек из писем, дневников и мемуаров. Фактически это история женщин, чей вклад в науку изменил наши представления о звездах и месте человечества во Вселенной.
Возможность трудоустройства, предоставляемая женщинам в Гарвардской обсерватории начиная с конца XIX века, была нетипичной для научной организации, особенно для такой мужской цитадели, как Гарвардский университет.
Особенности
В книге есть вклейка с фотографиями видов Гарвардской обсерватории, с портретами сотрудниц, директоров и с коллективными снимками.
Многочисленный женский штат, который иногда насмешливо называли «гаремом», включал в себя представительниц всех возрастов. Они отличались либо успехами в математике, либо любовью к наблюдениям за звездами, либо тем и другим одновременно. Одни были выпускницами недавно появившихся женских колледжей, другие имели лишь школьное образование, но обладали прирожденным талантом.
Для кого
Книга адресована в первую очередь тем, кто интересуется астрономией и историей развития наших представлений о Вселенной.
В 1959 г. советская станция «Луна-3» сделала первые фотографии обратной стороны Луны. Даже в плохом разрешении изображения ошеломили ученых: обратная сторона выглядела как огромное пространство горных массивов, а не как обширные лавовые равнины, покрывающие видимую с Земли сторону. Последующие миссии качественными снимками подтвердили это открытие. Почему Луна выглядит именно так и может ли это что то сказать о нашем месте во Вселенной? Оказывается, может – и довольно много.
В книге «Когда у Земли было две Луны» известный планетолог Эрик Асфог отправляет нас в захватывающее путешествие в самые далекие времена нашей Галактики, чтобы выяснить, почему Луна такая разная. Интересно написанная, с провокационными аргументами, эта книга – не только головокружительный астрономический тур, но и глубокое исследование происхождения жизни в миллиардах километрах от нашего дома.
Обратите внимание, что вы приобретаете краткое изложение книги. Все ключевые идеи автора изложены в формате саммари, которое вы можете прочесть за 30–40 минут, не упустив ничего важного. Краткое изложение подготовлено для вашего удобства авторами онлайн-библиотеки СоКратко.
Стивен Хокинг (Stephen Hawking) – английский физик-теоретик, космолог, писатель, директор по научной работе Центра теоретической космологии Кембриджского университета. Он первым изложил космологическую теорию, в которой были объединены представления общей теории относительности и квантовой механики. Книга «Краткая история времени» входила в список бестселлеров британского издания The Sunday Times на протяжении рекордных 237 недель.
Если вы иногда задаетесь вопросами о происхождении времени и его течении, о том, может ли оно повернуть вспять или остановиться, то эта книга для вас. В ней вы найдете ответы и на вопросы о черных дырах, мельчайших частицах вещества и о возникновении Вселенной.
Почему падают звезды. В данной книге будет рассмотрено явление метеоритов и их взаимодействие с атмосферой Земли, а также причины, по которым мы наблюдаем световые следы при их сгорании. Будет проанализировано, как различные факторы, такие как скорость, размер и состав метеоритов, влияют на их видимость и яркость. Также будет уделено внимание культурным и научным аспектам, связанным с падением звезд в мифологии и астрономии.
Темная материя остается одной из величайших загадок современной астрофизики. Она не испускает, не поглощает и не отражает свет, но ее гравитационное влияние определяет структуру галактик и крупномасштабную организацию Вселенной. В этой книге исследуется, как компьютерное моделирование помогает раскрыть природу темной материи, объяснить искажения галактических дисков и восстановить историю катаклизмов, сформировавших нашу галактику – Млечный Путь.
Книга «Экзопланеты у эволюционирующих звёзд: HD 1397 b и судьбы планетных систем» погружает читателя в захватывающий мир звёздной эволюции и её катастрофического влияния на планеты. На примере уникальной системы HD 1397 b, где газовый гигант вращается вокруг умирающего субгиганта, авторы раскрывают драматические процессы, сопровождающие старение звёзд: расширение красных гигантов, испарение атмосфер планет, миграцию орбит и поглощение миров.
Через призму HD 1397 b, обречённой на гибель в раскалённых объятиях своей звезды, книга исследует долгосрочную динамику планетных систем. Читатель узнает, как современные телескопы (Kepler, TESS, JWST) и методы обнаружения – от транзитной фотометрии до спектроскопии атмосфер – открывают секреты далёких миров. Отдельное внимание уделяется системам красных гигантов, белых карликов и неожиданным «зонам жизни» у остывающих звёзд.
прогнозы о будущем Солнечной системы: через миллиарды лет.
Хотите рассказать ребенку о далеком космосе? Откройте энциклопедию в сказках «Лисенок Почемучка. Космос» и отправляйтесь в путешествие по галактике вместе с любопытным героем – лисенком, – находя ответы на интересные вопросы о космосе: какая температура на Солнце? Как устроена космическая станция? Сколько спутников у Сатурна? Почему на Земле бывают день и ночь?
В этой красочной энциклопедии вас ждут 20 захватывающих историй, которые познакомят ребенка с тайнами космоса.
• Энциклопедия в сказках
• 20 историй о космосе
• Интересные факты для любопытных читателей
• Милый герой – лисенок
• Много поясняющих иллюстраций
• Простой и понятный текст
• Популярный автор – Елена Ульева
• Возраст 6+
Время-это инструмент измерения физических процессов, оно не материально и не может учитываться при оценке физических явлений. Описание всех видов времени. Пространство материально и неоднородно имеет различную плотность, что приводит к искривлению в разных участках при прохождении света или материальных объектов, которые могут "проваливаться" для наблюдателя.