FIZYKA

Piotr Flin, Janina Krempeć-Krygier, Bernard Krygier, Katarzyna Bajan,Własności struktur wielkoskalowych we wszechświecie, 2008, 306 s., format B5, ISBN 978-83-7133-380-4, cena 31,50 zł

Prezentowana monografia przedstawia zagadnienia związane z budową struktur wielkoskalowych we Wszechświecie. Autorzy opisują własności gromad i supergromad galaktyk, koncentrując się na danych uzyskanych w zakresie promieniowania rentgenowskiego, optycznego i radiowego.

Książka podzielona jest na dziewięć rozdziałów:I. Gromady galaktyk i ich katalogiII. Morfologia i dynamika gromad galaktykIII. Supergromady galaktykIV. Funkcje korelacjiV. Orientacja galaktyk i gromad galaktykVI. Periodyzacja przesunięć ku czerwieniVII. Promieniowanie rentgenowskie gromad galaktykVIII. Radioźródła w gromadach galaktykIX. Powstawianie i ewolucja gromad galaktyk.

.

.

.

Tadeusz Kosztołowicz, Zastosowanie równań różniczkowych z pochodnymi ułamkowymi do opisu subdyfuzji, 2008, 240 s., format B5, ISBN 978-83-7133-381-1, cena 15,75 zł

Subdyfuzja jest jednym z przykładów dyfuzji anomalnej (proces ten związany jest także z anomalnym błądzeniem losowym). Zagadnienia tego typu pojawiają się w fizyce, naukach biologicznych i medycznych oraz ekonomii; do ich teoretycznego opisu używane są równania różniczkowe z pochodnymi rzędu ułamkowego, co jest także ciekawym zagadnieniem matematycznym. W ciągu ostatnich lat obserwowany jest szybki rozwój tej dziedziny nauki. Niniejsza praca prezentuje procesy subdyfuzji w układach membranowych, w których występuje czysta subdyfuzja, w układach subdyfuzyjnych z reakcjami chemicznymi oraz w układach elektrochemicznych. Do opisu zostały użyte paraboliczne i hiperboliczne równania różniczkowe cząstkowe z pochodnymi ułamkowymi. Omówione zostały również matematyczne podstawy zastosowania różnych typów pochodnych ułamkowych w równaniach subdyfuzji. Opis teoretyczny uzupełniony został zastosowaniami równań subdyfuzji do modelowania wybranych procesów biologicznych.

.

.

Stanisław Mrówczyński, ABC kwantowej teorii pola, 2016, 162 s., format 25,5×18,0 cm, ISBN 978-83-7133-653-9, cena 21,00 zł

Relatywistyczna teoria kwantów, czyli kwantowa teoria pola jest najbogatszą teorią fizyczną, orzekającą o własności materii i sił, stanowiącą fundamentalne prawa przyrody. Jest teorią najskrupulatniej zweryfikowaną przez doświadczenie, poddawaną wciąż coraz to nowym testom. Układ i treść prezentowanych wykładów są tradycyjne. W pracy wyjaśniono dlaczego relatywistycznej teorii kwantów nie można sformułować poprzez prostą modyfikację nierelatywistycznej mechaniki kwantowej i trzeba wypracować istotne nowe podejście.   Następnie autor przedstawia kwantową teorię pola, rozważając podstawowe typy pól, zaś w  dalszej części pracy przedstawiając elementarne zastosowania teorii.

W pracy przedstawiono szczegółowo następujące zagadnienia:

1. Próby „zrelatywizowania” mechaniki kwantowej
2. Oscylator harmoniczny
3. Pole skalarne
4. Pole spinorowe
5. Związek spinu ze statystyką
6. Pole elektromagnetyczne
7. Propagatory
8. Pola oddziałujące
9. Ewolucja czasowa
10. Zderzenia, macierz S i przekrój czynny
11. Rachunek zaburzeń i proste procesy zderzeniowe
12. Opis stanów związanych

Ponadto w końcowej części książki zatytułowanej „Dodatki” zawarto:

1. Szczególną teorię względności
2. Obrazy Schrödingera, Heisenberga i oddziaływania
3. Transformacja Lorentza spinorów
4. Rozwiązania swobodnego równania Diraca
5. Ślady macierzy gamma
6. Swobodny propagator elektronu wyrażony przez spinory.

Jacek Semaniak, Dissociative Recombination in Ion Storage Rings, 134 s., format B5, ISBN 83-7133-161-4, 2001, cena 6,30 zł

W rozprawie przedstawiono wyniki badań rekombinacji dysocjatywnej jonów molekularnych z elektronami swobodnymi. Eksperymenty były prowadzone w układzie wiązek współbieżnych w ciężkojonowym pierścieniu kumulującym CRYRING w Sztokholmie. Zastosowana technika pozwala na kompleksowe badania rekombinacji dysocjatywnej jonów molekularnych obejmujące: pomiar absolutnych przekrojów czynnych w szerokim zakresie energii zderzenia – od zera do kilkudziesięciu elektronowoltów, badanie fragmentacji w przypadku rekombinacji jonów wieloatomowych oraz określenie stanów kwantowych produktów dysocjacji. Technologia kumulacji jonów (w czasie znacznie dłuższym niż typowe czasy życia stanów elektronowo i wibracyjnie wzbudzonych) oraz „chłodzenia” wiązki jonowej (za pomocą współbieżnej wiązki elektronów o tej samej prędkości), daje unikalną możliwość badań zderzeń jonów molekularnych (o jednoznacznie określonych stanach kwantowych) z elektronami przy precyzyjnie określonej energii zderzenia – rzędu 1 meV.

W pracy przedstawiono wyniki badań w zakresie przekrojów czynnych na rekombinację dysocjatywną jonów dwuatomowych: HeH⁺, CO⁺oraz wieloatomowych: D₃⁺, CH₂⁺, CH₅⁺, H₂O⁺, H₃O⁺, D₃O⁺ i HCNH⁺, w zakresie energii zderzenia od zera do kilkudziesięciu elektronowoltów. W przypadku jonów HeH⁺, D₃⁺, CH₅⁺, H₂O⁺, H₃O⁺stwierdzono istnienie szerokich struktur rezonansowych, w zakresie energii zderzenia rzędu od kilku do kilkunastu elektronowoltów, wynikających z wychwytu elektronu do stanów rydbergowskich związanych z elektronowo wzbudzonym stanem macierzystego jonu.

Wykorzystanie pozycyjnie czułego detektora pozwoliło na określenie stanów kwantowych produktów dysocjacji dla jonów HeH⁺ i CO⁺. Stwierdzono m.in., że kanał He(¹S) + H(n=2) jest jedynym w przypadku rekombinacji dysocjatywnej jonów HeH⁺ przy zerowej energii zderzenia, co pozwoliło na jednoznaczną weryfikację teorii opisującej mechanizm badanej reakcji.

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów prawdopodobieństwa dla różnych kanałów fragmentacji w przypadku rekombinacji dysocjatywnej jonów wieloatomowych CH₂⁺, CH₅⁺, H₂O⁺, H₃O⁺, HCNH⁺, przy zerowej energii zderzenia. Otrzymane wyniki wskazują na dominację fragmentacji trzyciałowej i w wielu przypadkach odbiegają od przewidywań teoretycznych.

Przedstawione dane mają istotne znaczenie dla diagnostyki niskotemperaturowej plazmy występującej m.in. w obłokach międzygwiazdowych, jonosferach planet, obszarach brzegowych tokamaków itp. W tego typu ośrodkach jednym z głównych mechanizmów prowadzących do zmniejszenia koncentracji elektronów jest rekombinacja jonów molekularnych z elektronami, prowadząca do dysocjacji powstałej cząsteczki na neutralne elektrycznie fragmenty. Jest to proces odgrywający istotną rolę w syntezie mniej lub bardziej złożonych cząsteczek, w warunkach, w których reakcje pomiędzy obojętnymi elektrycznie atomami lub cząsteczkami są wzbronione z uwagi na wysokie energie aktywacji.

Grzegorz Stefanek, Przepływ eliptyczny i fluktuacje od przypadku do przypadku w zderzeniach ciężkich jonów przy energiach akceleratora SPS, 2016, 168 s., format 18,0×25,5 cm, ISBN 978-83-7133-664-5, cena 29,40 zł

Badania relatywistycznych zderzeń jąder atomowych są jedną z najszybciej rozwijających się dziedzin fizyki współczesnej. Jedną  z przyczyn tak dużego zainteresowania tymi badaniami jest unikalna  możliwość poznania własności gęstej, silnie oddziałującej materii jądrowej, a w szczególności jej stanu określanego jako plazma kwarkowo-gluonowa. Należy podkreślić, że w relatywistycznych zderzeniach jądrowych materia wykazuje kolektywne zachowanie i bardziej przypomina ciecz niż rozrzedzony gaz. Wśród zjawisk kolektywnych obserwowanych w stanie końcowym można wymienić kolektywne przepływy cząstek. Szczególnie interesujący jest przepływ eliptyczny powstający w wyniku przekształcenia asymetrii w rozkładzie ciśnienia we wstępnej fazie zderzenia na asymetrię w przestrzeni pędów cząstek obserwowanych w stanie końcowym.

Praca opisuje badania przepływu eliptycznego różnych cząstek: pionów, protonów i cząstek dziwnych, w zderzeniach ciężkich jonów przy energiach akceleratora CERN SPS zarejestrowanych w eksperymencie NA49 oraz plany związane z badaniami w ramach eksperymentu NA61/SHINE. Badania prowadzone były w funkcji centralności zderzenia, pędu poprzecznego i pospieszności rejestrowanych cząstek. Innym zagadnieniem często obecnym w badaniach z wykorzystaniem relatywistycznych jonów są przejścia fazowe materii jądrowej między stanem gazu hadronowego i stanem plazmy kwarkowo-gluonowej oraz istnienie punktu potrójnego na diagramie fazowym silnie oddziałującej materii, będącego odpowiednikiem punktu potrójnego wody. W kontekście powyższych zagadnień niezwykle istotnych informacji dostarczają fluktuacje mierzone od przypadku do przypadku. W szczególności oczekuje się, że „bliskość” punktu potrójnego materii jądrowej może manifestować się znaczącym wzrostem mierzonych w ten sposób fluktuacji. Pozycja podejmuje tematykę badania fluktuacji od przypadku do przypadku („event-by-event”) różnych wielkości charakteryzujących zderzenia np. krotności cząstek czy średniego pędu poprzecznego oraz ich zależności od rozmiaru systemu oraz energii zderzenia. Książka może być przeznaczona zarówno dla pracowników uczelni zainteresowanych najnowszymi badaniami prowadzonymi na pograniczu fizyki cząstek elementarnych i fizyki jądrowej jak również dla studentów ostatnich lat studiów magisterskich zainteresowanych powyższą tematyką.

Grażyna Suchanek, Biofizyczne aspekty translokacji wody w roślinach na długich dystansach, 2007, 88 s., format B5, ISBN 978-83-7133-349-1, cena 10,50 zł

Praca dotyczy modelowania długodystansowego transportu wody w roślinach. Rozpatrzono cztery długie etapy, którymi są: poprzeczny transport korzeniowy (pomiędzy glebą a ksylemem walca osiowego), wznoszenie się wody ksylemem wzdłuż łodygi do liści, jej wyparowywanie do atmosfery oraz floemowy transport masowy (wody i asymilatów) z liści do różnych tkanek rośliny jako miejsc wykorzystywania asymilatów) z liści do systemu korzeniowego. Transport ten ujęto w pracy w sposób zintegrowany, uwzględniając współzależności pomiędzy poszczególnymi, wyżej wymienionymi etapami. Do opisu długodystansowych przepływów wody w roślinach użyto termodynamicznych równań transportu membranowego Kedem-Katchalskiego oraz równań mechanistycznych Kargolów. Istotna część pracy poświecona jest zagadnieniu ekwiwalentności równań obu tych formalizmów. Pokazano, że równania mechanistyczne zastosowane do modelowania transportu wody w roślinach opisują kilka nowych efektów. Między innymi, przewidują one możliwość dwukierunkowego transportu wody w poprzek korzenia zachodzącego równocześnie. Ujmują one także wpływ apoplastów kory i walca osiowego na poprzeczny transport korzeniowy wody oraz umożliwiają wprowadzenie szeregu znaczących modyfikacji klasycznego modelu Müncha, objaśniającego procesy transportu wody i asymilatów poprzez floem.