Kendisfysiker Brian Cox er berømt i Storbritannien for at gøre fysik tilgængelig for offentligheden gennem bestsellerbøger og flere populære tv -serier. Nu bringer han elementer af begge dele til en smuk ny iPad -app: Brian Cox 'Universets vidundere ($6.99).
Med fantastiske animationer og frodig video i høj produktion, vil appen feje dig tilbage i tiden for at være vidne Big Bang, og kig derefter frem til universets ende, når de sidste sorte dværge vil fuse væk til entropi.
Som prof. Cox påpeger: mens universet øjeblikkeligt udvikler sig fra orden til kaos, er det nu et værdifuldt tidsvindue, hvor livet kortvarigt er muligt, for at vi kan overveje universet ...
The Wonders of the Universe -appen indeholder over to og en halv times video, hundredvis af fantastiske billeder og masser af fascinerende ord skrevet af Cox og Andrew Cohen, BBCs videnskabschef. For den britiske offentlighed er Cox et velkendt ansigt på tv og velkendt stemme i radio, der forklarer fysik i tilgængelige termer.
I modsætning til Prof. Stephen Hawking Kort historie om tid (den bedst sælgende bog, som ingen læste), Cox’s app er døds enkel at bruge, se på, læse og forstå.
Appen fungerer ved at opdele emnet (universet) i en logisk progression af konceptuelle trin, ekspertguidet af Cox, mod en oversigt over altets nutid, tidligere skabelse og fremtidige varmedød-fra det meget, meget lille indre kosmos til det astronomisk enorme derude i plads.
Vi lærer om partikelfysik (subatomære partikler bygget ved at kombinere kvarker og elektroner), deres dannelse i Big Bang, deres pakning ind i de kemiske elementer, og den kontinuerlige produktion af tungere grundstoffer i atomfusionsreaktionerne, der foregår inden for stjerner og supernovaer. Vi ser, hvordan nogle elementer kombineres til at danne forbindelser, der tillader liv at forekomme. Vi præsenteres for en historisk tidslinje for astronomers undersøgelser af himlen, de opdagelser, de gjorde og deres videnskabelige konsekvenser.
Trinnene er opdelt i en nyttig sekvens af kapitler om subatomære og atomiske partikler, solsystemet, stjerner, mælken Way, andre galakser og "universet" - det sidste er en glimrende guide til, hvordan nutidens fysikere opfatter lys, tyngdekraft og tid.
Kapitlerne i denne massive grand tour udforskes ved at trykke på ikoner i appens interface for at afsløre kort video klip af Cox, der præsenterer en introduktion til hvert emne, med yderligere tekst og billeder tilgængelige ved at stryge skærm. Kortfilmene med den englesmilende, farende Cox på stedet i en række betagende omgivelser viser ham udføre eksperimentelle demonstrationer af fysik, overvejer storslåede udsigter over gamle og moderne astronomiske observatorier og rejser vidt og bredt på jagt efter spor til universets mysterier.
Han er ikke bange for at falde frit i et jetfly, der suser mod G-force mod jorden. Han begiver sig op til polcirklen for at se Aurora Borealis, til Indien for at observere en total solformørkelse, til Chiles regnfrie Atacama -ørken for at søge liv. Han krydser de canadiske Rockies og graver ned i Californiens guldminer. Filmene er overdådige vandreture over hele verden; billederne af fjerne himmellegemer, animationer af protoner og neutroner, planeter og stjerneklynger er ganske vidunderlige i denne pragtfulde visuelle app. Du kan tage en hurtig rundvisning i solsystemet og videre ind i interstellarrum ved at stryge appens Mælkevejen -animation, hvilket er spektakulært.
Selvom der er en oversigt over moderne og historisk (og forhistorisk) fysik og astronomi, vælger behandlingen af emnet at undgå matematik, bortset fra en enkelt ligning, Isaac Newtons berømte F = Gm1m2/r^2 (der siger, at tyngdekraften mellem to objekter er proportional med produktet af deres masser divideret med afstanden mellem dem [eller deres centre] i firkant). Denne skelsættende opdagelse formuleret af Newton i 1687 betyder ganske enkelt, at gravimetrisk tiltrækning stiger med masserne af kroppe og falder af geometrisk med længden af deres adskillelse (dobbelt afstanden, kvarter attraktionen, ti gange afstanden, en hundrededel den attraktive kraft osv.). Alle de andre fysikbegreber i denne app er ligeledes tilstrækkeligt forklaret med ord, uden at blive sat i de matematiske symboler.
Denne fremgangsmåde fører imidlertid til, at alle de forsøg, jeg er stødt på, mislykkes almindeligt (selv af stjernestråler som Isaac Asimov, Stephen Hawking og Bertrand Russell), for utilstrækkeligt at forsøge at forklare avancerede emner som kvanteteori og Einsteins relativitet uden at ty til tal. Dette skyldes, at disse grene af fysik i det væsentlige er matematiske formuleringer. Den absolutte værdi af lysets hastighed i et vakuum og dens uoverskuelige maksimale hastighed er f.eks. En numerisk konstant og indsættelse af denne blyballon inden for klassisk ligninger, der beskriver de lineære bevægelser og parabolske kredsløb i Newton -objekter, førte til, at de tidlige tilhængere af relativitetsteorien måtte fjerne allerede eksisterende forestillinger om rum og tid. Desværre demonstreres dette fund tydeligst ved hjælp af matematiske modeller - det er ikke særlig overbevisende ellers, da det strider imod vores daglige oplevelser af tings størrelser og vores følelse af, at vi går bort tid.
Alligevel gør denne app et underholdende og oplysende job med at forklare universets kendte sammensværgelser. Og ord formår ikke altid at komme over budskabet uden at anvende matematiske ligninger. Tag for eksempel denne beskrivelse af det meget tidlige univers:
Omkring en million millioner millioner millioner millioner milliontedele af et sekund efter Big Bang gennemgik universet en forbavsende hurtig ekspansionsfase hvor den steg i volumen med en faktor på omkring en million milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder milliarder på cirka 10^32 sekunder eller så. Før inflationen ville den del af universet, vi nu observerer, alle hundredvis af milliarder af galakser på vores nattehimmel have været langt, langt mindre end en enkelt subatomær partikel.
Jeg blev også overrasket over, at der ikke har været nogen virkelig ny fysik inden for astronomi siden jeg var studerende for tyve år siden. OK, den fjerne kredsende klippe Pluto er blevet degraderet fra planetarisk status og får ikke engang omtale i denne app. Men bortset fra det kan jeg ikke se meget ny videnskab præsenteret her. Sandt nok blev de fleste af de store opdagelser gjort i kølvandet på teleskopets opfindelse for fire hundrede år siden og igen i atomteoriens gyldne år sidste århundrede. Noget, der er fremkommet, præsenteres dog her, og hvad der gør denne app så tiltalende - de herlige visuelle billeder leveret af rumsonder og Hubble -rumteleskopet. Universets vidundere er netop det.
Denne app indeholder en enorm mængde materiale, uden klare udeladelser af emnet, som jeg kan tænke på. Jeg opdagede heller ikke nogen videnskabelige fejl, der har tendens til at snige sig ind, når professionelle fysikere gentænker deres felt på ukendte måder for at udbrede for lægfolk. For eksempel, når Cox nævner, at fotoner ikke har masse, var jeg nødt til at kontrollere dette, fordi jeg husker fra mine universitetsdage, at lyset er bøjet af tyngdekraften - men nej, han har ret, en foton ville have masse, hvis den holdt sig stille, men da den kaster rundt med 300.000 km i sekundet har den nul masse. Det er rummet, der forvrænges af tyngdekraften; fotoner følger kurven af rum-tid frem for at blive indblandet af tyngdekræfter.
På den anden side er der dyrebar lille interaktion på denne app. Det er i høj grad Cox's show. Vi ser og lytter til ham, der begejstrer for videnskab og læser derefter, hvad han skriver om det. For brugere, der er vant til at lege med deres iPads, er der ikke meget for deres fingre at gøre. Jeg tror, at et par kloge læringslegetøj måske har forbedret denne app. Som fysikken boffs på mit gamle universitet plejede at sige: "Al teori og ingen praksis gør Jack til en kedelig dreng" (eller sådan noget).
En funktion, jeg ikke kunne lide, er søgefunktionen. I stedet for at give en nyttig ordliste, vil poster, der er indtastet i finder -biblioteket, foreslå nøgleord fra appens tekst og give links til dem, hvilket er en ond cirkel. I stedet for at tilføje nye oplysninger om noget i den tekst, du vil vide mere om, sender den dig tilbage til den oprindelige post i teksten. En søgbar ordliste til et appendiks med dybere oplysninger, selv indeholdende matematiske beviser, ville virkelig have suppleret denne app.
Alt i alt er Brian Cox’s Wonders of the Universe -appen en farverig og informativ oversigt over en moderne fysikers syn på universet. Der er meget at absorbere her, hvilket tog mig to dage at komme igennem: det ser ud til, at en hel BBC -serie er blevet kondenseret i appen. Fantastisk for både tilflyttere til emnet og dem, som mig, der engang studerede astronomi, men glemte det hele for en periode siden.
Fordele: Omfattende, forståeligt, kosmisk.
Ulemper: Undersøgelig, ikke særlig interaktiv.
