Astronomia grawitacyjna. Nadchodzi czas obserwacji zmian metryki przestrzeni nazwanych falami grawitacyjnymi. To właśnie starają się nam powiedzieć Autorzy książki.

Zaczyna się ta opowieść przypomnieniem elementariów teorii względności i grawitacji dla pokazania ich wzajemnego powiązania. Potem przeskok do metod pomiarów i narzędzi pomiarowych mających eksperymentalnie potwierdzić istnienie fal grawitacyjnych. Przy okazji otrzymujemy też interesujące przypowieści o tym, czego wymaga uprawianie nauki i nie są to wyłącznie fundusze mimo, że bez nich ani rusz.

Książkę daje się czytać względnie dobrze, kiedy przypomina nam elementaria. Bardzo wciąga wtedy, gdy opisuje dekady poszukiwań istoty i znaczenia relatywistyki Einsteina dla zrozumienia czym jest i jak działa grawitacja. Koniecznie też z uwagą trzeba przeczytać opisy technik i technikalia konstrukcji instrumentów pomiarowych (jak zmierzyć odległości ułamka-ułamka-ułamka średnicy atomu) budowanych przez upartych naukowców. No i co właściwie po takim zmierzeniu należy w tym pomiarze zobaczyć, bo to też trzeba najpierw ustalić wyliczając parametry zmarszczek w metryce przestrzeni.

Kiepsko natomiast jest z tą częścią opowieści, która ma nas przekonać teorią do istnienia fal grawitacyjnych i tego, co mogą one nam powiedzieć o Kosmosie. Tu czuć Olimp pojęć i wiedzy (zaczyna się od tensora grawitacji i kwadrupola Einsteina),na który wspiąć się nie ma jak. Autorzy gawędzą o teorii hermetycznie nie rzucając nam maluczkim żadnej popularnonaukowej drabinki sznurowej, żeby móc do nich dołączyć choćby tylko jako bierni w miarę nadążający słuchacze.

Książa warta zainteresowania, wymagająca jednak odświeżenia tego, co uczono nas w szkole średniej (kurs Fizyki na poziomie onegdaj IV klasy licealnej, a teraz?). Słabo przy tym w tej książce z duchem prowadzenia narracji popularnonaukowo, a chciałoby się przecież czuć tę grawitację podczas czytania. Dlatego tylko 5*.

Astronomia grawitacyjna. Nadchodzi czas obserwacji zmian metryki przestrzeni nazwanych falami grawitacyjnymi. To właśnie starają się nam powiedzieć Autorzy książki.

Zaczyna się ta opowieść przypomnieniem elementariów teorii względności i grawitacji dla pokazania ich wzajemnego powiązania. Potem przeskok do metod pomiarów i narzędzi pomiarowych mających eksperymentalnie...

Minęły już czasy, gdy naukę uprawiało się w pojedynkę. Proste problemy wynikające z podstawowej manifestacji przyrodniczej zostały rozpracowane. Osiągnięcie większej unifikacji i głębszego zrozumienia przyczyn wymaga dużych zasobów ludzkich i sprzętowych. To, czego nie wiemy nie jest jednak detalem, wysublimowanym dodatkiem czy mało interesującym pyłkiem na solidnym budynku nauki. Z całą mocą widać to w książce "Fale grawitacyjne. Nowa era astrofizyki" dwójki teoretyków Nathalie Deruelle i Jean-Pierre Lasoty. Publikacja jest relacją z ponad 100 lat zmagań naukowców z problemem istnienia fal grawitacyjnych. Jej 'popularnonaukowość' jest wyjątkowa z kilku ciekawych powodów zasługujących na odnotowanie. Ostatecznie to historia ludzkiej dociekliwości, cierpliwości badawczej, pokory jak i jej braku.

"Fale grawitacyjne" skupiają się na trzech tematycznych narracjach. Pierwszą jest idea Einsteina połączenia w zapętloną parę skutek-przyczynę dwóch zjawisk - pola czasoprzestrzennego budującego tkankę świata i masy produkującej jego zmienność, to istota ogólnej teorii względności. Drugim składnikiem opowieści jest fascynująca historia odkrywania prawd o ewolucji gwiazd i oswajanie się astrofizyków z ekstremalnymi procesami, które prowadzą do powstania gwiazd neutronowych i czarnych dziur. Ostatni trop to zmagania z technicznymi, administracyjnymi i naukowymi ograniczeniami przy tworzeniu interferometrów, które kilka lat temu fale grawitacyjne, pochodzące ze zderzenia dwóch czarnych dziur, wykryły. W każdym z tych elementów autorzy prezentują sporo bardzo ciekawych detali, takich z zaplecza naukowego. Choć być może nie każdy zrozumie sens wszystkich przywołanych matematyczno-fizycznych pojęć, to dzięki barwnemu językowi, wyczuje jak one rozpalają głowy naukowców i czemu są takie ważne w ich pracy. Szczególnie to widać w socjologicznej analizie wątpienia w wyniki badawcze pierwszych testowych sygnałów interferometrycznych (polecam strony 34-41).

Poza dość subtelnymi wstawkami o fascynacjach badawczych, bezpłodnych w ustalenia teoriach, przełomach w rozwiązywaniu piekielnie trudnych równań Einsteina czy cierpliwie poprawianych wynikach uwzględniających coraz subtelniejsze efekty relatywistyczne, dostajemy ogromny ładunek podstaw dydaktycznych. Deruelle i Lasota dokładnie i z zachowaniem maksymalnej poglądowości wytłumaczyli zasadę działania interferometru, przybliżyli stan badań nad falami grawitacyjnymi i bardzo nowocześnie opisali aktualną wiedzę o ostatnich etapach ewolucji masywnych gwiazd. Sporo miejsca przypadło na ważne dyskusje o badaniu pierwszego układu dwóch gwiazd neutronowych, którego zachowanie z dokładnością do promila zgadza się z teoretycznymi przewidywaniami (str. 205). Gorąco polecam uwadze czytelników rozdziały opisujące ten fascynujący poligon dla testowania teorii Einsteina (str. 201-218).

"Fale grawitacyjne" to bardzo ciekawe rozwinięcie (i zapewne oczywisty kolejny krok czytelniczy) dla nieco wcześniejszej książki Schillinga (*). Tu autorzy idą nieco dalej, tworzą subtelniejsze połączenia między różnymi procesami badawczymi prowadzącymi do sukcesu i wykazania istnienia fal grawitacyjnych. Deruelle i Lasota bardzo ciekawie zbudowali naukowe napięcie twórcze, zrekonstruowali wspaniały, choć i pełen potknięć proces poszukiwań odpowiedzi. Posiłkowali się nazwiskami, które w fizyce i astronomii cieszą się estymą za upór, błyskotliwość i pracowitość. Zawsze w tego typu publikacjach są trudniejsze partie, ale nie warto z ich powodu nie sięgać po tę książkę. Nie jest objętościowo duża, a jednak niesie ważne treści o ludzkich potrzebach odkrywania świata.

Na koniec jeden mały cytat. Tak na poziomie najbardziej ogólnym, jest to właśnie książka o istocie procesu naukowego (str. 40):

"Choć może się to wydawać dziwne, w nauce wiara płynie z rozumu - żeby uwierzyć, trzeba zrozumieć."

Warto, bo to świetny tekst.

WIĘCEJ NIŻ BARDZO DOBRA - 8.5/10

=======

(*) "Zmarszczki czasoprzestrzeni. Einstein, fale grawitacyjne i przyszłość astronomii", Govert Schilling, Prószyński i S-ka, 2018

Minęły już czasy, gdy naukę uprawiało się w pojedynkę. Proste problemy wynikające z podstawowej manifestacji przyrodniczej zostały rozpracowane. Osiągnięcie większej unifikacji i głębszego zrozumienia przyczyn wymaga dużych zasobów ludzkich i sprzętowych. To, czego nie wiemy nie jest jednak detalem, wysublimowanym dodatkiem czy mało interesującym pyłkiem na solidnym budynku...

Książka opowiada o tym, jak teoretycznie przewidziano istnienie fal grawitacyjnych, po czym przez lata próbowano bez skutku je zaobserwować, aż do sukcesu w 2016 roku. Odkrycia dokonali Amerykanie, ale książka jest francuska i znacznie bardziej skupia się na historii francusko-włoskiego detektora Virgo. Spodobała mi się część poświęcona budowie detektora, a zwłaszcza próbach jego "wyciszenia" i odizolowania od zakłóceń. Nie sądziłem, że te fale są tak małe, że nawet drgania atomów, z którego zrobiony jest detektor, mogą je zagłuszyć! Książka pisana była przez dwoje autorów i to niestety widać - rozdziały są trochę słabo ze sobą powiązane i nie tworzą jednej, spójnej opowieści. Jak na mój gust było tam też za dużo matematyki i plotek o wewnętrznych przepychankach w łonie zespołów naukowych - nie tak popularyzuje się naukę. Plusem natomiast są liczne polskie akcenty. Być może wynika to z polskiego pochodzenia jednego z autorów, a może Polacy mieli naprawdę spory wkład w badania fal grawitacyjnych.

Książka opowiada o tym, jak teoretycznie przewidziano istnienie fal grawitacyjnych, po czym przez lata próbowano bez skutku je zaobserwować, aż do sukcesu w 2016 roku. Odkrycia dokonali Amerykanie, ale książka jest francuska i znacznie bardziej skupia się na historii francusko-włoskiego detektora Virgo. Spodobała mi się część poświęcona budowie detektora, a zwłaszcza...

Dzisiaj zmierzam do Was z książką 📗 FALE GRAWITACYJNE. NOWA ERA ASTROFIZYKI autorstwa Nathalie Deruelle i Jean-Pierre Lasota to niezwykle interesująca pozycja, opisująca nową erę astrofizyki, w którą notabene wkroczyliśmy zaledwie kilka lat temu. Dokładnie 14 września 2015 roku dwa czterdziestokilogramowe zwierciadła, znajdujące się w obserwatorium fal grawitacyjnych w Luizjanie, a następnie dwa kolejne w stanie Waszyngton zadrgały przez ułamek sekundy… co jest wynikiem przejścia fali grawitacyjnej powstałej na wskutek zderzenia dwóch masywnych czarnych dziur, orbitujących powoli wokół siebie. Obiekty te na przestrzeni milionów lub miliardów lat osiągnęły prędkość światła i połączyły się w ułamku sekundy, stając się jedną super masywną czarną dziurą. Eksplozja, która towarzyszyła temu zjawisku wywołała falę grawitacyjną, wykrytą przez wspomniane Interferometry, których precyzyjne i niezakłócone działanie kontroluje ponad 200 tysięcy układów elektronicznych. Mimo iż przejście fali przez Interferometr trwało zaledwie ułamek sekundy - ten krótki fragment czasu rozpoczął nową erę, która przez najbliższe stulecia ma kształtować naszą wizję świata opartą – nie jak do tej pory – na obserwacji światła, lecz fal grawitacyjnych spowodowanych przez poruszające się ciała niebieskie. Książka w interesujący sposób opisuje zjawisko powstawania fal grawitacyjnych. Wykryta w tym przypadku fala grawitacyjna powstała na skutek zderzenia obiektów odległych od ziemi około 1,5 mld lat świetlnych. Takie odległości są bardzo ciężkie do wyobrażenia. Skalę odkrycia można porównać do zaobserwowania przez Galileusza 400 lat temu satelitów Jowisza - co z kolei dało początek nowożytnej astronomii, opierającej się na coraz mocniejszych instrumentach optycznych. Równie interesujący jak opisywane zjawiska jest rozwój technologii w tej dziedzinie. Autorzy chcąc ukazać jak bardzo precyzyjną aparaturą dysponujemy, porównują wykrycie zderzenia czarnych dziur do możliwości zaobserwowania monety na końcu naszej galaktyki, liczącej 100 tys. lat świetlnych średnicy. Jak to możliwe❓... Książka Nathalie Deruelle i Jean-Pierre Lasota odpowiada na te i inne pytania. Napisana jest przystępnym językiem i mimo iż – jak twierdzą autorzy - skierowana głównie do osób interesujących się astronomią, zjawiskiem grawitacji czy ogólną teorią względności - zawiera wiele porównań i interesujących opisów, dzięki którym każdy może postarać się wyobrazić sobie skalę opisywanych zjawisk. I głównie dlatego polecam tę lekturę. Sięgając po nią nie sposób nie zastanowić się przez chwilę nad rzeczami znacznie większymi od nas samych. Cieszę się, że żyjemy w czasach, w których dostęp do informacji jest coraz większy, ludzie przekraczają kolejne granice i chętnie dzielą się wiedzą oraz spostrzeżeniami, a dostępność i szeroki wybór sprzętu obserwacyjnego pozwalają na zgłębianie tajemnic i piękna kosmosu. Książka „Fale grawitacyjne. Nowa era astrofizyki” to zatem doskonały sposób na chwilowe i interesujące oderwanie się od naszych przyziemnych spraw. Polecam każdemu, bez wyjątku ;) ;)
------
Zapraszam na mój profil na Facebooku - Zaczytany Książkoholik
------
Prószyński i S-ka

Dzisiaj zmierzam do Was z książką 📗 FALE GRAWITACYJNE. NOWA ERA ASTROFIZYKI autorstwa Nathalie Deruelle i Jean-Pierre Lasota to niezwykle interesująca pozycja, opisująca nową erę astrofizyki, w którą notabene wkroczyliśmy zaledwie kilka lat temu. Dokładnie 14 września 2015 roku dwa czterdziestokilogramowe zwierciadła, znajdujące się w obserwatorium fal grawitacyjnych w...