Общенаучная

Современная астрофизика — быстро развивающаяся наука, которая использует новейшие (и очень дорогие) приборы и суперкомпьютеры, дополняющие и меняющие астрономическую картину мира. Сегодня мы знаем, что живем в расширяющейся Вселенной, чей возраст составляет немногим менее 14 млрд лет. Нам известно, как синтезировались и синтезируются ядра элементов. Мы можем наблюдать разные стадии формирования звезд и планетных систем. Удается даже разглядеть, как в дисках вокруг звезд образуются планеты. Тем не менее остается много вопросов и загадок. Что такое темное вещество и темная энергия? Как взрываются сверхновые разных типов? Как устроены черные дыры? Наконец, есть ли где-то еще жизнь во Вселенной и какой она может быть? В этой книге известный российский астрофизик и популяризатор науки Сергей Попов систематизирует сложившиеся научные представления о Вселенной и одновременно обращается к новейшим открытиям и нерешенным вопросам.

Галилео Галилею принадлежат слова: «Книга природы написана на языке математики». Спустя почти четыре столетия мы не устаем удивляться тому, что математические методы прекрасно подходят для описания нашего мира. Еще большее изумление вызывают естественно-научные открытия, сделанные на основе математического анализа уравнений. Создание любой сложной конструкции — от хитроумной дорожной развязки до квантового компьютера — сопряжено с математическими расчетами. Для полноценного понимания действия гравитации или квантовых явлений нам также не обойтись без математики. Но это кажется таким сложным и запутанным! Как перестать бояться формул и полюбить математику? Почему она так эффективна в естественных науках? Есть ли этому предел, или, наоборот, для более глубокого понимания природы придется создавать математические конструкции, уже не укладывающиеся в голове человека? Все эти вопросы затрагиваются на страницах книги, а их художественное осмысление представлено в серии рисунков художника Ростана Тавасиева. На многие из них невозможно найти окончательные однозначные ответы. Но мы продолжаем обсуждать их и пытаемся понять, как устроен этот мир. Для этого понадобится преодолеть разделение на «две культуры»: «гуманитариев» и «естественников». Попробуем сделать еще один шаг в этом направлении.

Столетие назад наука позволила инженерам создать целый ряд удивительных новых технологий, настолько изменивших наш мир, что мы уже не можем представить без них нашу жизнь. Но, как утверждает всемирно известный нейробиолог Сьюзан Хокфилд, мы находимся на пороге новой революции, когда в результате соединения открытий в области биологии с инженерным искусством появится множество поистине фантастических технологий следующего поколения. “Время живых машин” описывает некоторые из самых интересных новых разработок, созданных в результате совместной работы ученых и инженеров. Вирусные аккумуляторы. Белковые фильтры для воды. Наночастицы, способные обнаружить рак. Протезы, читающие мысли. Сельскохозяйственные культуры, выведенные компьютером. Все эти новейшие проекты открывают перспективу технологической революции XXI в., которая позволит преодолеть некоторые из величайших гуманитарных, медицинских и экологических проблем нашего времени.

Еще в середине прошлого века считалось, что климат на Земле стабилен, и лишь с появлением климатологии в ее современном виде понятие «изменение климата» перестало быть оксюмороном. Как же формировалось новое представление о нашей планете и понимание глобальной климатической системы? Кем были те люди, благодаря которым возникла климатология как системная наука о Земле? Рассказывая о ее становлении, Сара Драй обращается к историям этих людей — историям рискованных приключений, бунтарства, захватывающих открытий, сделанных в горных экспедициях, в путешествиях к тропическим островам, во время полетов в сердце урагана. Благодаря этим первопроходцам человечество сумело раскрыть тайны Земли и понять, как устроена наша планета, как мы повлияли и продолжаем влиять на нее. Понимание этого особенно важно для нас сегодня, когда мы стоим на пороге климатического кризиса, и нам необходимо предотвратить наихудшие его последствия.

15 базовых уравнений и соответствующих им законов физики, выбранные для этой книги, сделали революцию в современном понимании мира. Благодаря изумительно легкому языку автора читатели погрузятся с головой в самую прекрасную из наук, которая может объяснить все, что происходит во Вселенной (ну или почти все), — и, быть может, захотят остаться в этой науке навсегда. Итак, вперед — к знаниям основных законов природы, за Ньютоном, Эйнштейном, Шредингером, Дираком, Максвеллом и другими великими учеными. И не забывайте о законах преломления света, когда вы смотрите на радугу!

Наука добилась больших успехов в моделировании пространства, времени, массы и энергии, но слишком мало сделала для того, чтобы создать модель информации, заполняющей нашу Вселенную. Данная книга рассказывает о том, как ученые соединили методы моделирования сложных процессов и теорию информации, благодаря чему стало возможно измерить сложность всех явлений мироздания в битах. Построенная на основе серии рецензируемых статей, книга написана языком, легко понятным для читателей со знанием математики на уровне средней школы. Если читатель стремится бегло охватить тему или не интересуется математическими подробностями, он может пропустить разделы, отмеченные специальным значком, и все равно испытает восторг от знакомства с новой захватывающей моделью информации о природе.