Semestr jesienny 2007

Jutro pierwszy października. Dwa miliony polskich studentów rozpoczną nowy rok akademicki. Natomiast ja w nadchodzącym tygodniu będę już mniej więcej na półmetku semestru jesiennego, jako że w kraju, do którego trafiłem, szkoły wszystkich poziomów wznawiają po wakacjach działalność już w okolicach 20 sierpnia. Zgodnie z blogową tradycją, nadeszła więc pora na krótką prezentację fizycznych zagadnień, jakie obecnie zgłębiam na swojej wszechnicy.
...

Relatywistyczna kwantowa teoria pola. Jeżeli komuś wydaje się, że jak na razie ogólna teoria względności i mechanika kwantowa są sprzecznymi teoriami, a rozwiązanie tego problemu jest największym wyzwaniem, przed którym stoi dzisiejsza fizyka -- to ma rację. Relatywistyczna kwantowa teoria pola sprowadza się jednak do syntezy szczególnej teorii względności z kwantówką, a z tym poradzono sobie całkiem nieźle już pół wieku temu.

Na okładce podręcznika "Quantum Field Theory in a Nutshell" Anthony'ego Zee zobaczyć można chłopa przed łanem zboża, a na dalszym planie łąkę i górę. W przedmowie autor wyjaśnia, że ów chłop przedstawia studenta, a łan zboża matematyczny gąszcz, który należy "skosić", by dostać się na przestronną łąkę -- symbolizującą rzeczone pole. (Za górami z kolei kryje się Teoria Wszystkiego). Po sześciu tygodniach wykładów powoli kończymy wycinać sobie wąskie przejście w łanie i szybko zbliżamy się do łąki, a więc do konkretnych, fizycznych zastosowań teorii. Okładka nie kłamała. Przedmiot jest ciekawy, ale miejscami trudny i trzeba pilnować się, by nie zejść na matematyczne manowce.

Nowoczesne aspekty nierelatywistycznej mechaniki kwantowej. W telegraficznym skrócie: Feynmanowskie funkcjonalne całkowanie po trajektoriach, koherentne stany oscylatora harmonicznego, kwantowomechaniczne korelacje, paradoks EPR oraz nierówności Bella, qubity, kwantowa teoria światła, geometria mechaniki kwantowej, mechanika kwantowa w dwóch wymiarach. Jakieś pytania? Ze względu na spory rozrzut tematów nie sposób się nudzić, ale z drugiej strony każdy z wykładów przypomina drapanie wierzchołka kolejnej góry lodowej.

Kosmologia. Przedmiot w zasadzie mi niepotrzebny, bo zdecydowałem się na pisanie pracy magisterskiej z eksperymentalnej optyki kwantowej, ale wziąłem go poniekąd "na próbę"... i tak już zostało. W zrezygnowaniu ze zrezygnowania pomógł mi fakt, że kosmologia jest stosunkowo łatwa i przyjemna od strony matematycznej, przynajmniej na razie i przynajmniej w porównaniu z dwoma powyższymi przedmiotami. Poza tym zawsze interesowała mnie na tyle mocno, że przez pewien czas planowałem pisanie magisterki poświęconej właśnie jej.

Eksperymentalne metody w fizyce. Po serii koszmarnie nudnych wykładów poświęconych statystyce i pisaniu dobrych raportów, przyszła pora na dwa miesiące laborki. Każdy mógł wybrać sobie jeden z czterech projektów. W moim przypadku natychmiast odpadła fizyczna elektronika i biofizyka z fizyką medyczną, jako że nigdy nie miałem do czynienia z tymi dziedzinami. Fizykę ciała stałego również sobie odpuściłem, bo zajęcia odbywały się gdzieś poza uczelnią, a mnie nie chciało się wędrować w tę i z powrotem. Metodą eliminacji wybrałem więc projekt poświęcony fizyce jądrowej i energetycznej w naszym uczelnianym laboratorium cyklotronowym. Zaczynam dopiero jutro, ale po słowach profesora, że "nie będziemy starać się na siłę przerobić wszystkich punktów planu, bo ważniejsze jest, żebyście wszystko zrozumieli i czegoś się nauczyli", czuję się spokojnie.