Pan Tompkins je série knih populární vědy o George Gamow a Russell Stannard , vysvětlovat moderní fyzické teorie skrze sny zaměstnance zvědavý a náladový banky, pan Tompkins.
CGH Tompkins je skromný bankovní úředník s monotónním životem, tichým vkusem, ale náladovou a zvědavou představivostí. Jednoho svátku, když nenajde nic zajímavého, rozhodne se jít na přednášku o Einsteinově teorii relativity , nadšený pověstí, že „je stěží jedním. Desítky lidí po celém světě chápou Einsteinovu teorii . Proč by nebyl třináctý? "
Tompkins má však silnou tendenci k ospalosti a sotva konference začala (slyšel jen několik útržků), kde usnul a vstoupil do podivného světa, kde je rychlost světla snížena na třicet kilometrů za hodinu., Což mu umožňuje sledovat účinky Einsteinovy teorie při jízdě na kole.
George Gamow známý pro své účasti na rozvoji teorie Velkého třesku , popularizuje ty nejsložitější teorie o XX tého století tím, že Tompkins v světů, kde se mění konstanty fyziky pozoruhodně, umožňující dát jasné a barevné ilustrace.
Kromě toho se pan Tompkins ve snech setkává s postavami, které mu vysvětlují určité jevy, ať už fiktivní (například přednášející na konferenci, Sherlock Holmes nebo Maxwellův démon ), nebo skutečné (setkává se s Wolfgangem Paulim , Ernestem Rutherfordem ). Ve svém skutečném životě si pan Tompkins oblíbil fyziku, spřátelil se s profesorem, zamiloval se a oženil se se svou dcerou Maud.
Psaní je jednoduché, jasné a neobejde se bez britského humoru, který dodává kouzlo Tompkinsovu příběhu a nespoutaným snům. Série Tompkins se postupem času stala populární vědeckou klasikou a velkým úspěchem v knihkupectví.
George Gamow líčí ve své předmluvě k panu Tompkinsovi [1965:
"V zimě roku 1938 jsem psal krátký vědecký a fantasy příběh (nikoli příběh sci-fi), ve kterém jsem muži na ulici vysvětlil základní myšlenky teorie prostoru. Křivky a rozpínajícího se vesmíru." Rozhodl jsem se k této otázce přistupovat přeháněním relativistických jevů, které skutečně existují, do takové míry, že jsou pro mého hrdinu snadno pozorovatelné. [...]
Poslal jsem rukopis do Harper's Magazine a jako každý nový autor jsem obdržel dopis o odmítnutí. Půl tuctu časopisů, do kterých jsem následně poslal svůj text, to také odmítlo. Rukopis jsem tedy vložil do zadní části zásuvky a zapomněl jsem na něj. Následující léto jsem se zúčastnil mezinárodní konference o teoretické fyzice pořádané ve Varšavě Společností národů. Když jsem si povídal se svým dobrým přítelem sirem Charlesem Darwinem (vnukem autora Původ druhů ) na sklenici lahodné polské módy, konverzace se obrátila k populární vědě. Řekl jsem Darwinovi o mé nehodě v této věci a on řekl toto: „Poslouchej, Gamow, když se vrátíš do Států, vytáhni svůj rukopis ze zásuvky a pošli jej Dr. CP Snowovi, šéfredaktorovi. populárně-vědecký časopis Discovery , vydávaný Cambridge University Press. "
Přesně to jsem udělal a o týden později jsem obdržel telegram, který zněl: „Váš článek bude publikován v našem příštím čísle. Pošli více. V následujících číslech objevu se tak objevila řada dobrodružství pana Tompkinse, která popularizovala relativitu a kvantovou teorii . "
V roce 1941, na žádost University of Cambridge , Gamow publikoval pana Tompkinse v říši divů , sestavil články zabývající se teorií relativity s ilustracemi Johna Hookama , znovu publikoval více než šestnáctkrát, poté pan Tompkins prozkoumal atom v roce 1944 , o kvantové teorii , s ilustracemi Gamowa, znovu publikován více než devětkrát. Tyto práce byly velmi úspěšné a byly přeloženy do více než dvanácti jazyků.
V roce 1965 se vydavatel Gamow, University Press, rozhodl tyto dvě knihy zkompilovat do jedné: pan Tompkins . Tato kniha, která obsahuje dodatky k jaderné fúzi a štěpení , elementární částice a teorie formování vesmíru a vyhlazuje Tompkinsův skutečný příběh, byla nesmírně úspěšná a od té doby straší ve fyzikálních knihovnách.
S ohledem na pokrok ve fyzice od roku 1965 se univerzitní tisk v roce 1999 rozhodl aktualizovat pana Tompkinse . Poté, co zemřel George Gamow, bylo dílo odkázáno na Russella Stannarda, fyzika a popularizátora, který tak napsal Nový svět pana Tompkinse , kde modernizoval Gamowův diskurs a zabýval se nedávnými problémy černých děr , termální smrti vesmíru, urychlovačů částic a složky nukleonů . Ilustrace jsou od Michaela Edwardsa a francouzský překlad od Alaina Bouqueta.
Neuspokojuje se však s modernizací vědeckých poznámek, aktualizuje také odkazy na svět, organizaci příběhů a obrazy vyvolané Gamowem, a to někdy i proti fanouškům Gamowa. Jak sám píše ve své předmluvě k Novému světu :
"Zdálo se mi, že to není jen postava, která vyžaduje úpravu." Například současnou produkci hollywoodských filmů lze jen stěží popsat jako „nekonečnou sérii romantických intrik kolem módních hvězd“. »Měli bychom dnes představit kvantovou teorii pod podobenstvím o lovu tygrů, vzhledem k našim současným obavám o ochranu ohrožených druhů? A co si myslet o Maud, profesorově dceři, „ušklíbající se“, „pohlcené ve Vogue “, snící o „krásném norkovém kabátu“ a komu se doporučuje „sotva sklouznout z holčičky“ ve fyzice - zmínila se? Ve věku, kdy se vyvíjí tolik vytrvalého úsilí přesvědčit mladé dívky, aby studovaly fyziku, to už zní těžko. "
S podporou rodiny slavného fyzika a nakladatelství však dokázal dílo bez překážek přepracovat.
Pan Tompkins prozkoumává ve svých snech světy, kde se drastické změny konstanty fyziky drasticky mění, takže důsledky jsou viditelné v našem měřítku. Zde jsou nějaké příklady :
Po přednášce o einsteinovské relativitě je Tompkins vyslán dvakrát do světa, kde je rychlost světla, maximální konstanta 300 000 km / s , snížena na přibližně 30 km / h . Pozoruje tedy cyklistu, který se smršťuje ve směru pohybu a vypadá zploštěle a pomalu.
Proto si ve svém tahu zapůjčí kolo a všimne si, že je v pohybu, je to svět, který se zplošťuje, vždy ve směru pohybu, a cyklista, když ho dohoní, je potom zcela normální, v souladu s relativita referenčního rámce podle Einsteinovy teorie.
Pozoruje také relativitu času (na jeho cestě se hodinky posunuly o pět minut dopředu a hodiny radnice o třicet dopředu), stejně jako fenomén Langevinových dvojčat a na své druhé cestě, kde se poprvé setkal s profesorem v jednom ze svých snů příčinné vztahy mezi referenčními rámci.
Po diskusi o zakřivení vesmíru a zrození vesmíru odchází pan Tompkins do uzavřeného vesmíru ( pozitivního prostorového zakřivení ) o průměru asi třiceti kilometrů, což umožňuje Gamowovi vysvětlit principy uzavřeného zakřiveného světa (notebook spadl na malou planetu, kde je, projde vesmírem a dorazí na druhou stranu planety, jako cestovatel cestující po Zemi, uzavřený dvourozměrný svět, počínaje od pólu, který se nakonec vrací k tomuto pólu, opaku jeho odchylka světla v tomto vesmíru a fáze rozpínání a kontrakce ( Big Bang / Big Crunch ), které lze všechny aplikovat ve větším měřítku a „zředěným“ způsobem na náš vesmír, pokud by byl uzavřen .
Pokud jde o kvantové chování částic, Gamow dvakrát pohání Tompkinse do světa, kde Planckova konstanta je obzvláště vysoká v africké džungli, blízko 1, což vede zaměstnance k pozorování kulečníkových koulí vytesaných ze slonoviny kvantového slona se zvláštním chováním: pravděpodobnostní trajektorie až do dopadu s jinou kulečníkovou koulí, nejistota ohledně rychlosti a polohy ... A jakmile je míč uzamčen v dřevěném trojúhelníku, jeho poloha se tím sníží, jeho rychlost exploduje a jde všemi směry, sleduje nekonečno trajektorie před překročením této bariéry, která podle kvantové teorie brání tomu, aby částice zůstala po dlouhou dobu na přesném místě.
Na své druhé cestě do tohoto světa jde Tompkins s profesorem na safari hledat tuto kvantovou džungli, kde mohou pozorovat podivné chování zvířat: vzrušená moucha kolem nich vytvoří pravděpodobnostní mrak podobný elektronickému mraku atomů, dokud plácačka umístěná v oblasti s vysokou pravděpodobností neskončí zabíjením mouchy. Je zde také ukázka fenoménu interference s lovem: skupina sražených zvířat (tygři lidmi v Gamowově verzi, gazely lvi ve Stannardově) na souvislém živém plotu se dvěma otvory ( Youngovy štěrbiny ) se vytvoří kolem tento živý plot, oblasti s větší přítomností, jako je vlnění.
Tompkins opakovaně zkoumá atomové a subatomové organizace různými metodami: dialog s lordem Rutherfordem z Nelsonu , zaneprázdněný malbou elementárních částic, který mu vysvětluje elektronické interakce; setkání s Maxwellovým démonem po přednášce o termodynamice , která pomocí tenisové rakety odhodí všechny míchané molekuly sklenice whisky na jednu stranu a přivede ji k varu; a především transformace na elektrony v soli, pak měděný drát, který umožňuje vysvětlení elektronických vrstev, valenčních elektronů a atomových vazeb, prostřednictvím mnicha Pauliho , který reguluje polohy elektronů. Ve Stannardově verzi je Tompkins dále promítán jako elektron v urychlovači částic .