Był koniec XIX wieku. Wśród fizyków panowało przekonanie, że odkryli już wszystko, poznali wszystkie mechanizmy rządzące światem, a nauka już się kończy i nie warto poświęcać jej więcej uwagi. Aż przyszedł wiek XX i fizyka przeżyła swoją drugą młodość, a ludzie zagłębili się w świat kwantów. Kiedyś, na początku swojego wykładu, Feynman powiedział „Nie rozumieją tego moi studenci fizyki. Sam tego nie rozumiem. Nikt tego nie rozumie.” Nie ma to, jak słowa otuchy wypowiedziane przez człowieka, który dostał Nagrodę Nobla za relatywistyczną elektrodynamikę kwantową. Choć może fizyka XX wieku jest bardzo trudna do pojęcia, to jednak zarówno fizyka kwantowa, jak i fizyka cząstek elementarnych są w stanie powiedzieć więcej o działaniu naszego świata niż fizyka klasyczna. Można się o tym przekonać, czytając „Fundamentalnie” Tima Jamesa.

Nie jest pierwsza książka Jamesa. Wcześniej napisał m.in. „Spal tę wodę” poświęconą zagadnieniom z dziedziny chemii. To właśnie poprzez książki autor dzieli się z innymi swoją fascynacją nauką, którą zauroczył się w dzieciństwie. Swoją wiedzę z chemii i fizyki rozwijał na studiach – ukończył studia magisterskie z chemii, a jego specjalnością były obliczenia w chemii kwantowej. Obecnie jest nauczycielem fizyki i chemii w liceum w Wielkiej Brytanii.

„Fundamentalnie” jest pozycją popularnonaukową o podstawach fizyki cząstek i fizyki kwantowej. Przeczytamy w niej m.in. o problemie z naturą światła, zasadzie nieokreśloności Heisenberga i o tym, jak Einstein próbował dowieść, że superpozycja nie istnieje. Autor opowiada także o różnych interpretacjach mechaniki kwantowej, w tym tej najpopularniejszej – kopenhaskiej, czyli wzruszeniu ramionami i stwierdzeniu “tak po prostu jest”, oraz o interpretacji związanej ze światami równoległymi. Nie brakuje też opisu najdokładniejszej ze wszystkich teorii – elektrodynamiki kwantowej. Gama poruszanych tematów jest bardzo duża i ich nazwy mogą niektórych przestraszyć.

Kiedy czyta się „Fundamentalnie”, widać jak bardzo autor jest zafascynowany zagadnieniami, o których opowiada. Mimo że porusza tematy, które są z reguły trudne do zrozumienia i zazwyczaj omawiane szczegółowo tylko na studiach na kierunku fizyki, to dzięki lekkiej, czasami żartobliwej narracji wydają się one proste i oczywiste. Jednocześnie sprawia to, że książka jest wciągająca i czyta się ją lekko i przyjemnie. Należy jednak zaznaczyć, że James w swojej opowieści nie zagłębia się w szczegóły. Pisze o powstaniu nowych teorii, eksperymentach, które przeprowadzono, by je potwierdzić oraz o paradoksach, powstałych na bazie spięć między wielkimi fizykami tamtego okresu, którzy nie zawsze zgadzali się ze sobą co do poprawności teorii czy ich wytłumaczenia. Przy okazji omawiania rozwoju fizyki XX wieku autor przedstawia też sylwetki ówczesnych naukowców, czynnie zaangażowanych w ten proces, ale nie jest to tylko opis ich osiągnięć na polu naukowym i wychwalanie ich geniuszu. Przedstawia ich od strony prywatnej, wspomina o innych zainteresowaniach niż fizyka, w życiu towarzyskim czy poglądach politycznych. James maluje obraz naukowców jako ludzi, którzy posiadają również inne życie niż to w gabinecie lub laboratorium, o czym często zdarza się nam zapomnieć, gdy czytamy o laureatach Nagrody Nobla z fizyki, a ta książka pełna jest takich ludzi. Oczywiście autorowi udało się zachować umiar w dygresjach biograficznych, jak przystało na książkę popularnonaukową, a nie o życiorysach wielkich osobistości świata fizyki. O umiarze jednak trudno mówić w przypadku pochwał na dwóch kobiet nauki – Marii Skłodowskiej-Curie i Emmy Noether. Naturalnie obu paniom się one należą, ale James tak jest zachwycony Madame Curie, że trochę się zapędził i przypisał jej osiągnięcia Becquerela. Natomiast peany o Noether za udowodnienie twierdzenia o symetriach są w pełni uzasadnione.

„Fundamentalnie” Tima Jamesa mogę polecić wszystkim, którzy chcą poznać podstawy fizyki kwantowej czy fizyki cząstek. Jest to dobre kompendium wiedzy o tych dwóch działach. Natomiast, jeśli ktoś jest już obeznany w tej dziedzinie, to po książkę warto sięgnąć choćby po to, by poznać historię ludzi odpowiedzialnych za przełomowe odkrycia w  fizyce, uporządkować sobie chronologicznie wydarzenia czy spojrzeć na te odkrycia z innego punktu widzenia.

Tytuł oryginalny: Fundamental: How quantum and particle physics explain absolutely everything (except gravity)
Autor: Tim James
Wydawca: Wydawnictwo Prószyński i S-ka
Stron: 232
Data wydania: 23 lipca 2020 

Dziękujemy wydawnictwu Prószyński i S-ka za udostępnienie książki do recenzji.

Autor

Anna Wizerkaniuk

Z wykształcenia inżynier elektronik, studiuje elektronikę na Politechnice Wrocławskiej, członek Zarządu Klubu Astronomicznego Almukantarat