Literatura


Následující text informuje o (některých) vydaných učebnicích a knihách; ke každé knize je připojena (aktivní) zkratka, které vede k přesné citaci knihy. (Pomocí zkratek se na literaturu odvoláváme i z jiných míst tohoto webu.) Sbírkám příkladů je věnována samostatná stránka. Informovaný čtenář si všimne, že přehled končí zkruba dobou ukončení autorových studií. Další knihy o matematice a fysice samozřejmě vycházejí, populární knihy dokonce ještě ve větší míře, ale autor už nemá tolik času k jejich nákupu a četbě...

Fysika

Současné učebnice pro gymnasia

Základní studijní literaturou jsou – i přes některé nedostatky – nejnovější učebnice fysiky pro gymnasia vydávané v nakladatelství Prometheus. Jde o knihy Mechanika [ME], Molekulová fyzika a termika [MFT], Mechanické kmitání a vlnění [MKV], Elektřina a magnetismus [EM], Optika [OP], Speciální teorie relativity [STR], Fyzika mikrosvěta [FM], Astrofyzika [A].

Mnohé lze studovat i ze starších učebnic pro gymnasia. Učebnice jsou čtyři – [FU1], [FU2], [FU3], [FU4] – a rozdělení látky odpovídá osnovám z 80. let minulého století; proto je třeba hledat „napříč“ souborem učebnic. I když mnohé bylo z těchto knih přijato do nové řady, jsou některé kapitoly užitečné i nyní: např. statě o astrofysice či kvantové fysice ve 4. dílu.

Starší učebnice pro gymnasia

V průběhu 80. let bylo vydáno několik řad doplňkových učebnic: učebnice pro cvičení z fysiky, doplňky pro třídy se zaměřením na matematiku a učebnice podrobněji zpracovávající určitá témata. Kniha Cvičení z fyziky 1 [FC1] se zabývá měřením některých základních veličin (současné a historické metody, metody v astronomii), zákony zachování a poli centrálních sil. Kniha Cvičení z fyziky 2 [FC2] může pomoci rozšířit vlastnosti z termodynamiky (Carnotův cyklus) a statistické fysiky (molekulární chaos); v poslední části se zabývá měřením elektrických veličin. Spis Cvičení z fyziky 3 [FC3] je věnován vedení elektrického proudu v polovodičích, elektrolytech a nestacionárním magnetickým polím. Poslední svazek řady – Cvičení z fyziky 4 [FC4] – doplňuje poznatky z mechaniky a dále se zabývá vlněním; uvedené technické aplikace potřebují aktualizaci.

Řada doplňků pro matematicky zaměřené třídy je opět čtyřdílná; první díl [FD1] prohlubuje výklady učebnic v kinematice, dynamice a teorii gravitačního pole; druhý díl [FD2] v struktuře a vlastnostech látek, termodynamice a vedení elektrického proudu v látkách; díl třetí [FD3] se věnuje nestacionárním magnetickým polím; poslední svazek [FD4] doplňuje učivo optiky, STR a fysiky mikrosvěta, v poslední kapitole zobecňuje některé (zejména mechanické) fysikální veličiny.

Ze tematicky zaměřených učebnic je třeba na prvním místě doporučit výbornou Fyziku hvězd a vesmíru [SoFH] M. Šolce a J. Švestky či poměrně obsáhlou Fyziku pevných látek [Fre79] V. Freie. Výběr z učiva ve všech výše uvedených titulech zpracovávají Vybrané kapitoly z fyziky [Lep87]. Technické aplikace a „novinky“ (rok 1984) obsahuje Fyzika a technika [Lep84] (polovodiče, sdělovací technika, kosmonautika, cvičení z elektroniky). Učebnici Fyzika a filozofie lze neinformovanému (= neobezřetnému) čtenáři stěží doporučit.

Sbírkám příkladů je věnována samostatná stránka Sbírky příkladů; sbírky příkladů připravené pro studenty autorem tohoto webu najde čtenář v části Fysikální materiály.

Fysikální měření

Laboratorní cvičení jsou nedílnou součástí výuky v přírodovědných a všeobecných třídách. Byla vydána učebnice pro gymnasia Praktická cvičení z fyziky [Ziv77]; mnohé lze čerpat i z vysokoškolských učebnic Základy fyzikálních měření I [Bro83], nebo z novější knihy Fyzikální měření [Mad91].

Úvod do fysikálního měření i návody k úlohám připravené pro studenty autorem tohoto webu najde čtenář na jiných místech.

Knihy rozšiřující středoškolské znalosti

Desítky let vycházela ročenka FO s řešenými příklady, dále byly (a jsou) vydávány pomocné studijní texty k jednotlivým tématům (nové texty jsou dostupné na webu FO, viz Odkazy). Zde se budeme věnovat jen knihám. Začněme novějšími tituly: kniha Mechanika Ivana Šantavého [San93] prezentuje patrně „středoškolské maximum“ z mechaniky. Pracuje s vektorovou algebrou, v příkladech a poznámkách promýšlí problémy. Rozbor zajímavých problémů (od mechaniky až po kvantovou fysiku) přináší Svět očima fyziky Ivana Štolla [Sto96], populární kniha určená středoškolákům, v níž se ale počítá a občas i „stydlivě“ derivuje a integruje. Podobný charakter má i v SSSR vydaná publikace Vezmi rozum do hrsti [Mak85]. Kvalitativní úlohy obsahují knihy Fyzikální kvizy [Bil90] a Zajímavá fyzika [Per62]. Podrobný výklad (na středoškolské úrovni) speciální teorie relativity přináší kniha Karla Bartušky Kapitoly ze speciální teorie relativity [Bar91]. Časté „fysikální“ omyly (zejména z mechaniky) vyvrací spisek Milana Rojka Omyly, které ovládly svět [Roj93]. O měření základních konstant a o různých soustavách jednotek pojednává knížka Základní fyzikální konstanty [Bro88]; různá „omezení“ vyplývající např. z konečné maximální rychlosti světla či existence třetího termodynamického zákona probírá kniha Co nám příroda nedovolí [Ves88]; dojde v ní i na přibližný výklad některých významných pojmů, např. entropie. Nakonec dva starší tituly určené spíše dětem: Elektřina kolem nás [Opa85] a Kam nedosáhne hlas [Sou64] (o sdělovací technice).

Populárně-vědecké knihy, jež stojí na pomezí fysiky a astronomie: doporučena může být např. poslední Grygarova kniha Vesmír, jaký je [Gry97], slavná Hawkingova Stručná historie času [Haw91], o hledání sjednocující teorie pojednávající Teorie všeho [Bar97] Johna Barrowa a kniha o „žhavém kandidátu“ na teorii všeho, o teorii superstun Elegantní vesmír [Gre01] (autor: Brian Greene), kde lze najít přístupný výklad QM a obecné teorie relativity. Všechny tyto knihy vyšly ve vynikající edici Kolumbus, ze které může čtenář sáhnout i po dalších titulech. Možno připomenout starší Grygarovy knihy Okna vesmíru dokořán [Gry89] (psáno s V. Železným) a Vesmírná zastavení [Gry90]. I dětem jsou přístupné knížky Planety naší sluneční soustavy [Kou88] a Naše souhvězdí [Kle84] vydané v Albatrosu. Na zažité omyly upozorňuje kniha Sto astronomických omylů uvedených na pravou míru [Hor88]. Nakonec budiž připomenuta půvabná kniha slavného amerického fysika ruského původu George Gamova Pan Tomkins v říši divů [Gam86] vysvětlující v příbězích základní principy STR a QM (vyšla i nová vydání s „převyprávěním“ nejnovějších poznatků). Rizikem při četbě všech těchto knih je, že poměrně rychle zastarávají.

K historii fysiky

Na prvním místě uveďme útlou knížku Maxe von Laueho Dějiny fyziky [Lau59], dále skriptum Hvězdárny a planetária hl. města Prahy Fyzika v perspektivě času [Chl87] či knihu Co víte o dějinách fyziky [Mal86].

Z významných fysiků připomeneme pouze dva knihami: neopakovatelného R. P. Feynmana knihou historek To snad nemyslíte vážně [Fey89] a A. Einsteina řadou knih obsahujících jeho eseje a výklady: Jak vidím svět [Ein93], Z mých pozdějších let [Ein95], Soukromý život Alberta Einsteina [Hig94]. „Fyzikálnější“ je kniha Fyzika jako dobrodružství poznání [Ein71] napsaná spolu s L. Infeldem.

Vysokoškolské učebnice

Cílem tohoto textu není opisovat katalogy knihoven; z vysokoškolských učebnic uvedeme jen několik knih, jež mohou být středoškolákovi nejužitečnější. V roce 2000 byl vydán pětidílný překlad amerických učebnic fysiky: Fyzika I: Mechanika [Hal1], Fyzika II: Mechanika, Termodynamika [Hal2], Fyzika III: Elektřina a magnetismus [Hal3], Fyzika IV: Elektromagnetické vlny, Optika, Relativita [Hal4], Fyzika V: Moderní fyzika [Hal5]. Výpravné publikace s množstvím zajímavých příkladů zaujmou svým obsahem zejména „fysikální seminaristy“; možná, že jsou pro ně vhodnější než pro studenty vysokých škol.

Větší podrobnosti (s náročnější matematikou) lze nalézt v českých učebnicích, např. v knize Molekulová fyzika [Svo92] či Elektřina a magnetismus [Sed93], popř. ve starší stejnojmenné knize jiných autorů [Fuk65]. Poznatky z mechaniky a termiky (pro středoškoláky většinou srozumitelně) přináší kniha Fyzika pro pedagogické fakulty [Hla71], kterou lze gymnazistům velmi doporučit; principy různých zařízení a technické aplikace jsou v obsáhlé knize Technická fysika [Hor61], popř. v jejích variantách. Mechanické a elektromagnetické (optické) jevy v atmosféře popisuje zajímavá kniha Pozoruhodné jevy v atmosféře [Bed89].

Na závěr ještě upozornění na snad nejznámější kurs fysiky, slavné přednášky R. P. Feynmana. Dvacet let po vydání slovenském vyšly konečně i v češtině: Feynmanovy přednášky z fyziky I-III [Fey1], [Fey2], [Fey3]. Feynmanův přístup je v mnohém „alternativní“; některé části textu (atmosferická elektřina, fyziologie oka) jsou středoškolákům bezesporu přístupné.

Matematika

Současné učebnice pro gymnasia

Základní studijní literaturou jsou nejnovější učebnice matematiky pro gymnasia vydávané v nakladatelství Prometheus: Základní poznatky z matematiky [ZP], Rovnice a nerovnice [RN], Planimetrie [P], Funkce [F], Goniometrie [GO], Stereometrie [S], Analytická geometrie [AG], Komplexní čísla [KC], Posloupnosti a řady [PR], Kombinatorika, pravděpodobnost, statistika [KPS], Diferenciální a integrální počet [DIP]. Knihy jsou k dostání ve většině knihkupectví či antikvariátů. V antikvariátech je nutno být pozorný a kupovat poslední vydání knih, neboť některé tituly (např. Rovnice a nerovnice) byly oproti prvním vydáním významně modifikovány.

Starší učebnice pro gymnasia

Inspirativní může být studium starších učebnic pro gymnasia (např. ze 60. let). V antikvariátech (a školních skladech) stále ještě dostupné učebnice z 80. let neobsahují nic nad rámec současných učebnic; ostatně někteří autoři jsou shodní. Pro úplnost uveďme seznam těchto knih: Matematika I [MU1], Matematika I Funkce [MU1f], Matematika II [MU2], Matematika II Kombinatorika [MU2k], Matematika II Funkce II [MU2f], Matematika II Geometrie v prostoru [MU2g], Matematika III [MU3], Matematika III Posloupnosti a řady [MU3p], Matematika IV [MU4].

Pozornost si zaslouší spíše učebnice určené pro cvičení. Kniha Cvičení z matematiky I,II [MC12] rozšiřuje učivo z teorie čísel, rovnic a nerovnic a elementárních funkcí; Cvičení z matematiky III [MC3] se věnuje teorii grafů, rovnicím s parametry a analytické geometrii.

Ve „skriptové úpravě“ bylo vydáno množství učebních textů pro třídy gymnasií se zaměřením na matematiku; některé texty jsou psány „přívětivě“ a lze je studovat individuálně, bez dalšího výkladu učitele. Vydány byly tyto texty: Algebra pravdivostních hodnot výroků [IAlg], Základní numerické metody [IZnm], Komplexní čísla [IKc], Kombinatorická geometrie [IKg], Analytická geometrie kuželoseček [IAnk], Rovnice a nerovnice [IRov], Extremální a kombinatorické úlohy z geometrie [IExt], Analytická geometrie lineárních útvarů v rovině a prostoru [IAnl], Základy planimetrie [IZp], Nerovnosti [INer], Grafy [IGra], Míra a integrál [IMir], Posloupnosti a řady [IPos], Základy stereometrie [IZs], Deskriptivní geometrie [IDes], Kombinatorika, pravděpodobnost, matematická indukce [IKom], Základní poznatky z algebry a teorie čísel [IZat], Diferenciální rovnice [IDif], Grupa a její modely [IGru], Seminář a cvičení z matematiky (Praktická cvičení) [IPc], Seminář a cvičení z matematiky (Pravděpodobnostní modely RS, Algoritmy a matematika) [IPr], Základy diferenciálního počtu [IZdp].

Sbírkám příkladů je věnována samostatná stránka Sbírky příkladů.

Knihy rozšiřující středoškolské znalosti

V Knihovně matematické olympiády bylo vydáno několik desítek svazků učebních rozšiřujících textů; dále vycházely ročenky MO s řešenými příklady. Zde doporučíme několik knih.

„Za obzor“ středoškolské geometrie se může vydat čtenář knihy L. Zeliny Středoškolská geometrie [Zel73] (důkazy geometrických vět, informace o axiomatice, o neeuklidovské geometrii aj.). Exkurs do některých „moderních“ odvětví matematiky (grafy, neeuklidovské geometrie, konečné geometrie) přináší kniha Havlíčkova kolektivu Cesty moderní matematiky [Hav76]. Tématům probíraným v prvním ročníku gymnasia se věnují knihy Teória čísel [Zna77], Matematické důkazy [Thi85] a Seznamujeme se s množinami [Bec82]. Do téže kategorie patří kniha polského matematika S. Kowala s trochu matoucím názvem Matematika pro volné chvíle [Kow85].

Přímo studentům středních škol jsou určeny dvě „lehčí“ knihy: Žádné obavy z matematiky [Ber89] a Prověřte si své matematické nadání [Ber89]; ve druhé z nich je např. probrána teorie diferenčních rovnic.

Zajímavé úlohy jsou obsaženy např. v knihách Matematické prostocviky [Kor57] či Zajímavá algebra [Per85]; populární pohled na mnohá matematická témata přináší kniha Zdeňka Opavy Matematika kolem nás [Opa89].

Nakonec několik knih z tzv. zábavné matematiky: Konec záhady hlavolamů [Vej89], Matematické hlavolamy [Dyn79], Zábavná matematika [Nov79].

K „filosofii“ a historii matematiky

Kniha významného matematika Alfreda Rényiho Dialogy o matematice [Ren80] přibližuje pomocí fiktivních dialogů matematické myšlení různých epoch; podobným tématem se zabývá i kniha českého fysika a popularizátora letů do vesmíru Jiřího Mrázka Taje matematiky [Mra86]. (V této souvislosti připomeňme práci Čtyři cesty [Mra] téhož autora.) Dějinami matematického myšlení se zabývá i v edici Kolumbus vydaná kniha Johna Barrowa Pí na nebesích [Bar00].

O „ještě nedávno aktuálním problému“ hledání matematického důkazu pojednává kniha S. Singha Velká Fermatova věta [Sin00].

Vysokoškolské učebnice

Z praktických důvodů připomeneme jen dva tituly: praktickou příručku Přehled užité matematiky [Rek68] a knihu Logika pro studenty humanitních oborů [Sou01], v níž jsou čtivou formou popsány základní mezníky dějin logiky a některé logické systémy.

Ostatní obory

Typografický systém TeX

Typografický systém TeX – geniální alternativa komerčních WYSIWYG programů. Pro první seznámení je nejvhodnější kniha M. Dooba Jemný úvod do TeXu [Doo93]. Nadstavbu systému, formát LaTeX, popisuje kniha LaTeX pro začátečníky [Ryb99]. Základy METAFONTU (systému na tvorbu fontů, obrázků) popisuje spisek Kreslíme Metafontem [Sed97]. Pokročilejším čtenářům je určena kniha českého znalce TeXu Petra Olšáka TeXbook naruby [OlS97]. Další informace jsou na stránkách Českého sdružení uživatelů TeXu CS-TUG, viz Odkazy.

Věda a její metody

Na závěr budiž zmíněna útlá knížka M. Macroneho Víte, jak to mysleli? [Mac99], která popisuje základní myšlenky několika „významných“ filosofů, teologů, psychologů a fysiků.

 NAHORU  

Kdo se dávají vést všetečnou touhou po vědění, budou mít v den soudu prázdné ruce. Kéž by byli silnější ve ctnostech... Neboť nastane tíseň, v níž nebudou knihy k ničemu a budou hozeny do okenních výklenků a koutů.
František z Assisi