Какую книгу прочитать, чтобы понять физику?
Чтобы разобраться в любой достаточно сложной теме вам потребуется:
- Живой наставник
- Рядовые учебники
- Практические материалы
- Актуальные научные труды
- Литература, очищенная от рутины
Несмотря на то что система образования не решает все проблемы просвещения, глядя на начало списка становится понятно, что все же пойти учиться в ВУЗ - скорейший путь обрести знания. Еще понятно, что потребуется прорва книг, и после базового куса придется взять специализацию, ведь специальной литературы и статей так много, что никакой жизни на все не хватит. В итоге, как с религией не получится - одной книги мало, а вся физика одним человеком непостижима.
Тем ни менее, многие держат у себя дома настольные книги по науке - как учебники, так и популярные, читают их сами и помогают другим. Ниже я коротко опишу свою книжную полку и дам краткое описание научному и популярному чтиву.
Курсы физики
Берклеевский курс физики. 7 томов, в составе:
- Том I. Механика.
- Том II. Электричество и магнетизм.
- Том III. Волны.Том IV. Квантовая физика.
- Том V. Статистическая физикаТом VI.
- Физическая лаборатория.Том VII.
- Задачи по физике с решениями.
Данная статься основана на вопросе подписчика: «Какую книгу почитать по квантовой механике?». Ответ получился такой: нужно прочитать общий курс физики, включающий квантовую. Когда весь математический и понятийный аппарат общего курса будет освоен можно выбрать направление в квантовой физике и начать читать статьи в рецензируемых журналах. Физику не просто так изучают много лет и группируют в курс. Хорошо освоив механику читатель уверенно переходит к волнам, а затем в агонии проваливается в кроличью нору нарушения локального реализма.
На основе этого курса я пытаюсь готовить как школьников к ЕГЭ и ОГЭ, так и студентов к некоторым работам. Тут есть указания как для учеников так и для преподавателей, а еще все довольно "по-взрослому". Хороший курс для многих целей.
Фейнмановские лекции по физике. 7 томов в составе:
- Фейнмановские лекции по физике.Т. I (1 – 2)
- Фейнмановские лекции по физике.Т. II (3 – 4)
- Фейнмановские лекции по физике.Т. III (5)
- Фейнмановские лекции по физике.Т. IV (6)
- Фейнмановские лекции по физике.Т. V (7)
- Фейнмановские лекции по физике.Т. VI (8 – 9)
- Задачи и упражнения с ответами и решениями
Второй курс физики, который можно считать настольной книгой реалиста. Директор Центра космических полетов NASA Макензи Листруп давала присягу на книге Карла Сагана «Бледная голубая точка». Это хороший вариант для космонавтики. А в общем случае, если бы меня попросили положить руку на книгу для речи, я бы потребовал вот эти 10 томов, чтобы показать обывателю - самые основные принципы работы окружающего мира это талмуд в 40 см высотой. Понимание этой базы - серьезный труд. А автор этого труда - адиозная личность и немного заигрывает с читателями. Топ за свои деньги (можно найти на помойке).
Конспект лекций по высшей математике: полный курс. Дмитрий Письменный
Прикладной курс матана в одной книге - то что нужно людям, у кого математика - средство, а не цель. Минимум размышлений, есть задачки и необходимые пояснения. Хватило на весь универ и помогает не терять математическую хватку с возрастом.
Книги Стивена Хокинга
- Вселенная Стивена Хокинга (сборник)
- Высший замысел
- Природа пространства и времени
- Краткие ответы на большие вопросы
Стивен Хокинг открыл для меня научпоп в принципе. Я читал раньше книги Митио Каку, слышал что есть каналы на ютубе про науку, но меня не цепляло. А первая же (и главная) книга Хокинга - «Кратка история времени» - зацепила. При этом, это не лучшая книга по физике. Но, прочитав ее я понял, что у науки есть сюжет как у «Властелина колец»: темный властелин Саурон - хранитель тупости, а братство колец Ньютона поэтапно дает ему прикурить, а в результате навидавшись нескорого дерьма вынуждено отправиться в «бессмертные земли». Сейчас бы я так не сказал. Думаю, настоящий сюжет науки - это «Песнь льда и пламени», где нет очевидных героев и злодеев, а все персонажи действуют в своих интересах, что приводит к открытию дарвинизма путем «дарвинизма» теорий. Впрочем, чуть идеализированный взгляд на науку отлично подходит чтобы начать любить научпоп. Всегда есть две новости и первая пусть будет хорошей.
Книги реально для гуманитариев
- Парадокс. Джим Аль-Халили
- Страх Физики. Лоуренс Краусс
В конце своих лекций я часто разыгрываю научпоп книги. И многие спрашивают «а подойдет ли эта книга для новичков?» На что я вынужден ответить: «Любой научпоп для начинающих, а не для специалистов, в этом его задумка». С другой стороны, хорошие книги требуют сил и внимания. А эти две небольшие и простые. Скорее всего, вы не задушитесь и прочтете их за пару дней, катаясь в метро.
Биология
- Бог как иллюзия. Ричард Докинз
- Слепой часовщик. Ричард Докинз
- Эгоистичный ген. Ричард Докинз
- Охотники за микробами. Поль де Кюри
- Достаточно ли мы умны, чтобы судить об уме животных? Франс де Вааль
- Что такое жизнь? Эрвин Шредингер
Химия и физика дисциплины родственные. Но физики размышляют о мире снаружи, а биологи о себе и том что внутри… А у химиков больше всех стаканов. Получается, у фанатов физики биология обычно выходит из сферы интересов. Однако, для обывателя самые острые научные вопросы биологические: «откуда взялась жизнь?», «можно ли есть дельфинов?», «я не мог произойти от обезьяны, а вот негры могли?» В итоге, всем кто имеет научные представления о мире внешнем полезно разобраться и в мире внутреннем для поддержания светских бесед.
Все книги из подборки увлекательные и подходят новичкам в биологии.
Электротехника
- Анализ линейных цепей. С. Сешу, Н. Балабанян
- Задачи и примеры по теоретическим основам радиотехники. И. Кремер, А. Воробьев, И. Струков
- Удивительные электронные устройства. Боб Яннини
Собирать электрические штуки раньше было прикольным хобби: у тебя есть занятные уникальные устройства и развивается понимание многих научных принципов. Электрическая схема очень математична и наглядна. Однако, сейчас затягиваться канифольным дымом над свежепротравленной платой - не слишком рациональная трата времени. Все компоненты лучше, быстрее и дешевле сделают в Китае, полезнее и эффективнее развить навык сборщика электроники. Кроме того, пайка в современных устройствах - атавизм. Механические коннекторы надежнее и проще. А элементы к плате крепят горячим воздухом промышленным способом.
Когда я был молодым специалистом собирать некоторые электронные самоделки все-таки приходилось. Выпрямители, реле и имитаторы движения деталей по конвейеру нужны были в лаборатории. Самое сложное - аппаратный драйвер для измерителя температуры. Но все время хотелось собрать что-то прикольное и бесполезное. Не плохо получилась лестница Иакова. А вот катушка Тесла и ионный двигатель получились слишком слабыми; аналогичные изделия с AliExpress оказались лучше.
Первые две книги подборки - обычный учебник и задачник. Третья - литература, очищенная от рутины. Так же, книга «Удивительные электронные устройства» очищена от хорошего перевода, что вносит элемент викторины в описание работы и даже список компонентов схем: только догадавшись что это было на английском языке вы сможете найти аналоги в Российских магазинах. Так даже интереснее.
Книги Ричарда Фейнмана
- Характер физических законов. Ричард Фейнман
- Вы, кончено, шутите, мистер Фейнман! Ричард Фейнман
Ричард Фейнман обладает экстраординарным мышлением. За что бы он не взялся получалось гениальное открытие. Научиться такому невозможно, но наблюдать интересно. Лучший материл, демонстрирующий необычайное мышление физика - интервью для BBC 1983 года.
Второй по значимости интересный момент, к которому приложил руку Фейнман - «Манхэттенский проект»: задача, раскрывающая структуру мира решалась лучшими физиками планеты в условиях конкуренции за право эту планету уничтожить. Лучшая книга об этом - «Вместо тысячи солнц. История ядерной бомбы, рассказанная ее создателями», написанная Робертом Оппенгеймером, Джоном фон Нейман и Нильсом Бором.
И уже на третьем месте по интересности я бы расположил книги Ричарда Фейнмана. Они не хуже книг Хокинга, как научпоп по физике, но только частично отражают самое интересное - особенности автора.
Литература
- Пиши, сокращай. М. Ильяхов, Л. Сарычева
- Искусство оскорблять. А. Невзоров
- Stand Up. Джуди Картер
Одно дело знать физику, а другое написать о ней так чтобы кто-то добровольно это прочел. Раньше все документы подбивали под кирпич: физический вес писанины добавлял веса высказыванию. Сейчас чтение - это рутина. Пожалейте читателей - сократите графоманию максимально.
Можно написать компактно и по делу, но никого не зацепить. В естественном отборе текстов и авторов слишком пресные не выживают. Читателю нужно уметь бросать вызов. Хорошо известно, что ни одна девушка не ответит на "Привет! Как дела?", а "Ты считаешь это нормальным?" - более вероятное начало диалога. Потребители контент в целом ведь себя так же.
Работая над материалом у которого одновременно и образовательная и популярная нагрузка главная опасность - задушить аудиторию. Улучшить ситуацию помогут шутки. Книга Джуди Картер - не единственный учебник юмора, однако достать его было проще всего. Юмор - это аналитика. Если вы родились смешным без всяких правил, скорее всего, не сможете пошутить на нужную тему в рамках заданного формата. А освоив правила юмора - можно.
Математика
- Величайшие математические задачи. Иэн Стюарт
- Теорема века. Анри Пуанкаре
- О науке. Анри Пуанкаре
- Удовольствие от Х. Стивен Строгац
- Математика любви. Ханна Фрай
Математика - язык науки, но это это почти целиком - рутина. Научно-популярные книги - это материалы, очищенные от рутины. Научпоп по математике - это немного парадоксально, но работает. Книги Пуанкаре посложнее, а Ханны Фрай практически детская. Получить метафизическое удовольствие можно от всех книг подборки. Обидно только, что вдохновившись чудесами сложной математики хочется ее освоить самому, а приходится начинать с линейной алгебры, на чем большинство свой путь и закончит. Математика - лестница, где через ступеньку не перешагнуть.
История вселенной
- История всего. Нил Деграс Тайсон
- История Земли. Роберт Хейзен
- Голубая точка. Карл Саган
- Вселенная. Айзек Азимов
- Одиноки ли мы во вселенной? Джим Аль-Халили
- Физика будущего. Митио Каку
Обычная история - это кто кого где когда убил и ограбил. А вот история вселенной, планет и науки - конструктивна. Зачем изучать что-то что на столько далеко от нашей утилитарной жизни? Стать богаче и популярнее знания о крупномасштабном мире не помогут. С другой стороны, многие любят поразмышлять о философских вещах: откуда мы пришли и существует ли первоисточник причинности всех событий? Велик соблазн делать это исходя из кухонных представлений о мире. Но ваш бесценный жизненный опыт касается крохотных вещей: малых масс, умеренных полей и энергий - "он так мал, а вокруг все огромное". И тут на помощь придут научные знания, расположенные на границе практической применимости.
Квантовая механика
- Современная теория элементарных частиц. И. Кобзарев
- КЭД. Странная теория света и вещества. Ричард Фейнман
- Структура реальности. Дэвид Дойч
- Начало бесконечности. Дэвид Дойч
А вот и то с чего разговор начинался - книги по квантовой механике. Первая книга - обычный учебник, остальные - очищенные от рутины. Однако, "квантовая электродинамика" - это книга по относительно официальной интерпретации квантовых экспериментов. А вот книги Дэвида Дойча - научная философия, основанная на авторской интерпретации квантовой механики. Одиозного Фейнмана можно назвать классиком квантовой теории поля, а вот Дойча - революционером (даже на фоне Фейнмана). Учитывайте это читая в научной книге вывод об отсутствии в нашем мире не то что первоисточника причинности, а вообще любой причинности, времени и эволюции.
Гравитация
- Пространство, время, гравитация. Ф. Федоров
- Гиперпространство. Митио Каку
Гравитация - странная. В отличии от других сил, ее невозможно обнаружить, если переместиться из бесконечного удаления в точку где есть гравитационное поле. Возможно, гравитационное - единственное неквантовое из четырех фундаментальных взаимодействий. Гравитация ничем не экранируется, всегда и все притягивает, но при этом вселенная расширяется с ускорением. Все эти чудеса нуждаются в серьезных научных объяснениях. И объяснять не просто. Ученые пытаются, а вы можете об этом прочитать. Первая книга подборки - учебник, а вторая - научпоп.
Единая теория поля
- Мода. Вера. Фантазия. Роджер Пенроуз
- Уравнение Бога. Митио Каку
Помните про то что гравитация не квантовая? Забудьте. Многие физики хотят объединить все фундаментальные взаимодействия одной теорией. И она будет квантовой. Возьмем все странности квантовой механики, другие странности гравитации, добавим 22 лишних измерения и совершенно непроверяемую концепцию, вуа ля, - готова единая теория поля. Любые теории квантовой гравитации невероятно сложны. Я бы не смог читать строгие учебники по ним. А вот научно-популярные книги вполне доступны.
Изобретения
- Гонка за Нобелем. Брайан Китинг
- Занимательная физика. Яков Перельман
Изобретения - это не задача, у них нет решения и общей теории. К изобретениям прибегают когда исчерпаны все другие ресурсы. Это долго, дорого, ненадежно и часто имеет вероятностный характер. Однако, опыты и история изобретений - поучительны. Можно понять простой принцип: ничто никому не выдают по запросу. Всем придется ковыряться своими силами и для начала изобрести себе расходники и источники финансов. Нельзя научиться изобретать, но можно освоить некоторые полезные правила для опытов.
Оригами
- Origami design secrets. Robert Lang
- И многие другие
Оригами - математичное искусство. Большая часть книг - просто сборник схем и паттернов, поэтому выбирать их имеет смысл по красоте моделей на обложке. Однако, "Секреты разработки оригами" - учебник, который может помочь начать разрабатывать своих бумажных зверей. Однако, на тему математической проблемы складывания есть гораздо более удачный курс лекций в MIT: доступен целиком на ютубе. А чисто практически научиться создавать паттерны моделей оригами по одной книге довольно сложно. А вот в сочетании с другим курсом уроков на ютубе вполне возможно.
Получается, ради понимания каких-то там поделок из бумаги придется прочитать толстенную книгу на 1500 страниц посмотреть два курса из более чем 20 видео. Это серьезные вложения времени, а значит вам потребуется решительная мотивация этим заняться.
Автор статьи - физик Георгий Тимс для проекта «Физика для гуманитариев». При копировании, пожалуйста, указывайте авторство. Социальные сети проекта: Телеграмм канал, Ютуб канал