Introdução.- Preliminares Estatísticas.- Teoria da Informação.- Transferência de Entropia.- Transferência de Informação em Sistemas Canônicos.- Transferência de Informação em Mercados Financeiros.- Aplicações Diversas de Transferência de Entropia.- Considerações Finais.
Spacetime and Geometry é um livro introdutório sobre relatividade geral, especificamente voltado para estudantes. Usando um estilo lúcido, Carroll primeiro cobre os fundamentos da teoria e do formalismo matemático, fornecendo uma introdução acessível ao que muitas vezes pode ser um assunto intimidador. Três aplicações principais da relatividade geral são então discutidas: buracos negros, teoria da perturbação e ondas gravitacionais e cosmologia. Os alunos aprenderão a origem de como o espaço-tempo se curva (a equação de Einstein) e como a matéria se move através dele (a equação geodésica). Eles aprenderão o que realmente são os buracos negros, como as ondas gravitacionais são geradas e detectadas e a visão moderna da expansão do universo. Uma breve introdução à teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo também está incluída. Um aluno familiarizado com este livro estará pronto para resolver problemas de nível de pesquisa em física gravitacional.
Uma fatia fascinante da história do crime real que se desenrola em 1695, quando a aplicação da lei era desconhecida e o dinheiro moderno era pouco mais que um conceito Quando o renomado cientista Isaac Newton assumiu o cargo de Guardião da Casa da Moeda de Sua Majestade em Londres, outro tipo de gênio – um falsificador sobrenaturalmente talentoso chamado William Chaloner – já havia se estabelecido na cidade, subindo rapidamente em um submundo indisciplinado e competitivo. . Nos tribunais e ruas de Londres, e em meio aos tremores de um mundo sendo transformado por ideias que o próprio Newton colocou em movimento, Chaloner cruza o caminho do formidável novo diretor. Um jogo épico de gato e rato acontece em Newton and the Counterfeiter, revelando pela primeira vez que Newton não era apenas uma das maiores mentes de sua época, mas também um investigador notavelmente intrépido.
Até que ponto os assuntos de nossos pensamentos e conversas são reais? Esta é a questão do realismo. Neste livro, Justin Clarke-Doane explora argumentos a favor e contra o realismo moral e o realismo matemático, como eles interagem e o que eles podem nos dizer sobre áreas de interesse filosófico mais geralmente. Ele argumenta que, ao contrário da crença generalizada, nossas crenças matemáticas não têm melhor pretensão de serem auto-evidentes ou comprováveis do que nossas crenças morais. Nem nossas crenças matemáticas têm melhor alegação de serem empiricamente justificadas do que nossas crenças morais. Também é incorreto que a reflexão sobre a genealogia de nossas crenças morais estabelece uma falta de paridade entre os casos. Em geral, se alguém é um antirrealista moral com base em considerações epistemológicas, então também deve ser um antirrealista matemático. E, ainda assim, Clarke-Doane mostra que o realismo moral e realismo matemático não se sustentam nem caem juntos - e por uma razão surpreendente. As questões morais, na medida em que são práticas, são objetivas no sentido de que as questões matemáticas não o são, e o sentido em que são objetivas só pode ser explicado assumindo o anti-realismo prático. Um O resultado da discussão é que os conceitos de realismo e objetividade, amplamente identificados, estão realmente em tensão. Outra é que as questões objetivas na vizinhança de áreas factuais como lógica, modalidade, fundamento e natureza também são questões práticas. Filosofia prática deve, portanto, ocupar o centro das atenções.
Grace Lindsay revela o valor de descrever a maquinaria da neurociência usando a linguagem elegante da matemática. O cérebro é composto por 85 bilhões de neurônios, que estão conectados por mais de 100 trilhões de sinapses. Por mais de um século, uma gama diversificada de pesquisadores vem tentando encontrar uma linguagem que possa ser usada para capturar a essência do que esses neurônios fazem e como eles se comunicam – e como essas comunicações criam pensamentos, percepções e ações. A linguagem que eles procuravam era a matemática, e sem ela não seríamos capazes de entender o cérebro como fazemos hoje. Em Models of the Mind, a autora e neurocientista computacional Grace Lindsay explica como os modelos matemáticos permitiram aos cientistas entender e descrever muitos dos processos do cérebro, incluindo tomada de decisão, processamento sensorial, quantificação da memória e muito mais. Ela apresenta aos leitores os conceitos mais importantes da neurociência moderna e destaca as tensões que surgem ao colocar o mundo abstrato da modelagem matemática em contato com os detalhes confusos da biologia. Cada capítulo se concentra em ferramentas matemáticas que foram aplicadas em uma área específica da neurociência, progredindo desde o bloco de construção mais simples do cérebro - o neurônio individual - até circuitos de neurônios em interação, áreas inteiras do cérebro e até os comportamentos que os cérebros comandam. Ao longo de Grace vai olhar para a história do campo, começando com experimentos feitos em neurônios em pernas de rã na virada do século XX e construindo grandes modelos de redes neurais artificiais que formam a base da inteligência artificial moderna. Ela demonstra o valor de descrever a maquinaria da neurociência usando a linguagem elegante da matemática e revela na íntegra os frutos notáveis deste esforço.
Um relato épico e ousado de como a co-evolução da psicologia e da cultura criou a peculiar mente ocidental que moldou profundamente o mundo moderno. Talvez você seja ESTRANHO: criado em uma sociedade que é ocidental, educada, industrializada, rica e democrática. Se sim, você é bastante peculiar psicologicamente. Ao contrário de grande parte do mundo hoje, e da maioria das pessoas que já viveram, as pessoas WEIRD são altamente individualistas, obcecadas por si mesmas, orientadas para o controle, inconformistas e analíticas. Eles se concentram em si mesmos - seus atributos, realizações e aspirações - sobre seus relacionamentos e papéis sociais. Como as populações WEIRD se tornaram tão distintas psicologicamente? Que papel essas diferenças psicológicas desempenharam na revolução industrial e na expansão global da Europa durante os últimos séculos? Em The WEIRDest People in the World, Joseph Henrich baseia-se em pesquisas de ponta em antropologia, psicologia, economia e biologia evolutiva para explorar essas questões e muito mais. Ele ilumina as origens e evolução das estruturas familiares, casamento e religião, e o profundo impacto que essas transformações culturais tiveram na psicologia humana. Mapeando essas mudanças através da história antiga e antiguidade tardia, Henrich revela que as instituições mais fundamentais de parentesco e casamento mudaram drasticamente sob pressão da Igreja Católica Romana. Foram essas mudanças que deram origem à psicologia ESTRANHA que co-evoluiu com mercados impessoais, especialização ocupacional e livre concorrência – lançando as bases para o mundo moderno. Provocante e envolvente tanto em seu amplo escopo quanto em seus detalhes surpreendentes, The WEIRDest People in the World explora como a cultura, as instituições e a psicologia moldam uma à outra e explica o que isso significa tanto para nosso senso mais pessoal de quem somos como indivíduos quanto para as forças sociais, políticas e econômicas em grande escala que impulsionam a história humana.
O que os engarrafamentos, as quedas do mercado de ações e as guerras têm em comum? Todos eles são explicados usando complexidade, um quebra-cabeça não resolvido que muitos pesquisadores acreditam ser a chave para prever – e, finalmente, resolver – tudo, desde ataques terroristas e vírus pandêmicos até o congestionamento do tráfego na hora do rush. A complexidade é considerada por muitos como o desenvolvimento científico mais importante desde a relatividade geral e promete dar sentido a nada menos do que o próprio coração do Universo. Usando-o, os cientistas podem encontrar ordem emergindo de interações aparentemente aleatórias de todos os tipos, de algo tão simples como jogar moedas até problemas mais desafiadores, como os padrões do jazz moderno, o crescimento de tumores cancerígenos e a previsão de hábitos de compras.
Teorias Pré-Quantum. - Exemplos Quânticos. - O Problema da Medição. - O Problema da Localidade. - O Problema da Ontologia. - A Interpretação de Copenhague. - A Teoria da Onda Piloto. - O Teorema de Bell. - A Teoria do Colapso Espontâneo. - Teoria dos Mundos. Teorias Pré-Quantum. - Exemplos Quânticos. - O Problema da Medição. - O Problema da Localidade. - O Problema da Ontologia. - A Interpretação de Copenhague. - A Teoria da Onda Piloto. - O Teorema de Bell. - A Teoria do Colapso Espontâneo. - Teoria dos Mundos.
Fundamentos filosóficos da física do espaço-tempo Este livro conciso apresenta não-físicos às questões filosóficas centrais que cercam a natureza e a estrutura do espaço e do tempo e também é um recurso ideal para físicos interessados nos fundamentos conceituais da teoria do espaço-tempo. A ampla visão histórica de Tim Maudlin examina contas aristotélicas e newtonianas de espaço e tempo e traça como as concepções de relatividade e espaço-tempo de Galileu levaram às teorias da relatividade especial e geral de Einstein. Maudlin explica a relatividade especial com detalhes suficientes para resolver problemas físicos concretos enquanto apresenta a relatividade geral em termos mais qualitativos. Os tópicos adicionais incluem o paradoxo dos gêmeos, os aspectos físicos da contração de Lorentz-FitzGerald, a constância da velocidade da luz, a viagem no tempo, a direção do tempo e muito mais. Introduz os não físicos aos fundamentos filosóficos da teoria do espaço-tempo Fornece uma ampla visão histórica, de Aristóteles a Einstein Explica a relatividade especial geometricamente, enfatizando a estrutura intrínseca do espaço-tempo Abrange o paradoxo dos gêmeos, relatividade galileana, viagem no tempo e muito mais Requer apenas álgebra básica e nenhum conhecimento formal de física
Uma abordagem nova e emocionante para os fundamentos da teoria quântica, este livro de graduação contém extensas discussões de quebra-cabeças conceituais e mais de 800 exercícios e problemas. Começando com três sistemas 'qubit' elementares, o livro desenvolve o formalismo da teoria quântica, aborda questões de medição e distinguibilidade e explora a dinâmica dos sistemas quânticos. Além dos tópicos padrão abordados em outros livros didáticos, também abrange comunicação e medição, emaranhamento quântico, entropia e termodinâmica e processamento de informações quânticas. Este livro dá uma visão ampla da teoria quântica, enfatizando a evolução dinâmica e explorando questões conceituais e fundamentais. Ele se concentra em tópicos contemporâneos, incluindo medição, evolução no tempo, sistemas abertos, emaranhamento quântico e o papel da informação.
Esta introdução detalhada e acessível ao campo da decoerência quântica revisa os fundamentos e explica as consequências essenciais do fenômeno para nossa compreensão do mundo. A discussão inclui, entre outras coisas: Como o mundo clássico de nossa experiência pode emergir da mecânica quântica; as implicações da decoerência para várias interpretações da mecânica quântica; experimentos recentes confirmando as consequências intrigantes do princípio da superposição quântica e tornando os processos de decoerência diretamente observáveis.
Desde que a física penetrou pela primeira vez no átomo, no início deste século, o que lá encontrou tem sido um desafio radical e sem resposta para muitas de nossas concepções mais queridas da natureza. Desde então, tem sido literalmente questionado se há ou não sempre questões objetivas de fato sobre o paradeiro de partículas subatômicas, ou sobre a localização de mesas e cadeiras, ou mesmo sobre o próprio conteúdo de nossos pensamentos. Um novo tipo de incerteza tornou-se um princípio da ciência. Este livro é uma investigação original e provocativa desse desafio, bem como uma nova tentativa de escrever sobre ciência em um estilo ao mesmo tempo elementar e profundo. É uma introdução lúcida e autocontida aos fundamentos da mecânica quântica, acessível a qualquer pessoa com educação matemática no ensino médio e, ao mesmo tempo, uma discussão rigorosa dos avanços recentes mais importantes em nossa compreensão desse assunto, alguns dos quais são do próprio autor.
Um livro de ciências favorito da Science News de 2019 Enquanto você lê estas palavras, cópias de você estão sendo criadas. Sean Carroll, físico teórico e um dos escritores de ciência mais célebres do mundo, reescreve a história da física do século XX. Já saudado como uma obra-prima, Something Deeply Hidden mostra pela primeira vez que enfrentar o quebra-cabeça essencial da mecânica quântica transforma completamente a forma como pensamos sobre o espaço e o tempo. Sua reconciliação da mecânica quântica com a teoria da relatividade de Einstein muda, bem, tudo. A maioria dos físicos nem mesmo reconheceu a verdade incômoda: a física está em crise desde 1927. A mecânica quântica sempre teve lacunas óbvias – que passaram a ser simplesmente ignoradas. Os divulgadores da ciência continuam nos dizendo como é estranho, como é impossível entender. Os acadêmicos desencorajam os alunos a trabalhar no "beco sem saída" das fundações quânticas. Colocando sua reputação profissional em risco com este livro audacioso, mas inteiramente razoável, Carroll diz que a crise agora pode chegar ao fim. Nós apenas temos que aceitar que há mais de um de nós no universo. Há muitos, muitos Sean Carrolls. Muitos de cada um de nós. Cópias suas são geradas milhares de vezes por segundo. A Teoria dos Muitos Mundos do comportamento quântico diz que toda vez que há um evento quântico, um mundo se divide com tudo igual, exceto que naquele outro mundo o evento quântico não aconteceu. Passo a passo da maneira lúcida de Carroll, ele aborda as principais objeções a essa revelação sobrenatural até que seu caso seja inescapavelmente estabelecido. Raramente um livro reorganiza tão completamente como pensamos sobre nosso lugar no universo. Estamos no limiar de uma nova compreensão – de onde estamos no cosmos e do que somos feitos.