Hannu Koskinen

Kuinka kuljetetaan avaruuden kylmyydessä kosmisen hiukkassäteilyn pommituksessa miljoonien arvosta herkkiä tutkimusinstrumentteja ja tähdätään ne laskeutumaan yli 55 000 kilometrin tuntinopeudella Aurinkoa kiertävälle komeetalle? Matkan kesto on vuosikymmen, ja paikalla on oltava täsmälleen suunnitellulla hetkellä. Tällaiseen koitokseen lähetettiin vuosien uurastuksen jälkeen Rosetta-avaruusalus tarkoituksenaan selvittää komeettojen ja samalla aurinkokunnan synnyn salaisuuksia. Kohti komeettaa taltioi henkeäsalpaavan ja historiallisen matkan Maasta yksinäisellä radallaan Aurinkoa kiertävälle komeetalle, jonne Rosetta saapui syksyllä 2014. Täsmäisivätkö monimutkaiset laskelmat luotaimen reitistä? Heräisikö avaruuden halki vilistävä alus pitkästä talviunestaan, johon se vaivutettaisiin sen ollessa kauimpana Auringosta? Matkalla kerättäisiin täysin poikkeuksellisia havaintoja. Mitä vuosimiljardeja sitten muotoutuneet komeetat kertoisivat maailmankaikkeudesta?

Klassisen mekaniikan perusteiden tuntemus on olennainen osa fyysikon ammattitaitoa. Keskeisen osan tämän kirjan materiaalia muodostaa siirtyminen fysiikan peruskursseilta tutusta Newtonin lakien soveltamisesta Lagrangen ja Hamiltonin yhtälöiden käyttöön. Vaikka useimmat opiskelijat kohtaavat Hamiltonin yhtälöt ja Hamiltonin funktion muilla fysiikan kursseilla, eritoten kvanttimekaniikassa ja statistisessa fysiikassa, kasvava kiinnostus dynaamisiin systeemeihin ka kaoottisiin ilmiöihin on vahvistanut klassisen mekaniikan merkitystä tuoden aivan uusia asioita tutkimuksen piiriin. Tämä kirja sisältää tietopaketin, jota kirjoittajat ovat opettaneet vuodesta 2002 alkaen lukukauden mittaisella 10 opintopisteen laajuisella teoreettisen fysiikan aineopintotason kurssilla Helsingin yliopistossa. Teoreettisen fysiikan opiskelijoiden lisäksi materiaali on suunniteltu soveltuvaksi kaikille fysiikan ja sen lähialojen opiskelijoille, joilla on yliopistolliset peruskurssitason esitiedot Newtonin mekaniikasta ja fysiikan matemaattisista apuneuvoista.

This unique , authoritative book introduces and accurately depicts the current state-of-the art in the field of space storms. Professor Koskinen, renowned expert in the field, takes the basic understanding of the system, together with the pyhsics of space plasmas, and produces a treatment of space storms. He combines a solid base describing space physics phenomena with a rigourous theoretical basis. The topics range from the storms in the solar atmosphere through the solar wind, magnetosphere and ionosphere to the production of the storm-related geoelectric field on the ground. The most up-to-date information available ist presented in a clear, analytical and quantitative way. The book is divided into three parts. Part 1 is a phenomenological introduction to space weather from the Sun to the Earth. Part 2 comprehensively presents the fundamental concepts of space plasma physics. It consists of discussions of fundamental concepts of plasma physics, starting from underlying electrodynamics and statistical physics of charged particles and continuing to single particle motion in homogeneous electromagnetic fields, waves in cold plasma approximation, Vlasov theory, magnetohydrodynamics, instabilities in space plasmas, reconnection and dynamo. Part 3 bridges the gap between the fundamental plasma physics and research level physics of space storms. This part discusses radiation and scattering processes, transport and diffiusion, shocks and shock acceleration, storms on the Sun, in the magnetosphere, the coupling to the atmosphere and ground. The book is concluded wtih a brief review of what is known of space stroms on other planets. One tool for building this briege ist extensive cross-referencing between the various chapters. Exercise problems of varying difficulty are embedded within the main body of the text.

This unique , authoritative book introduces and accurately depicts the current state-of-the art in the field of space storms. Professor Koskinen, renowned expert in the field, takes the basic understanding of the system, together with the pyhsics of space plasmas, and produces a treatment of space storms. He combines a solid base describing space physics phenomena with a rigourous theoretical basis. The topics range from the storms in the solar atmosphere through the solar wind, magnetosphere and ionosphere to the production of the storm-related geoelectric field on the ground. The most up-to-date information available ist presented in a clear, analytical and quantitative way. The book is divided into three parts. Part 1 is a phenomenological introduction to space weather from the Sun to the Earth. Part 2 comprehensively presents the fundamental concepts of space plasma physics. It consists of discussions of fundamental concepts of plasma physics, starting from underlying electrodynamics and statistical physics of charged particles and continuing to single particle motion in homogeneous electromagnetic fields, waves in cold plasma approximation, Vlasov theory, magnetohydrodynamics, instabilities in space plasmas, reconnection and dynamo. Part 3 bridges the gap between the fundamental plasma physics and research level physics of space storms. This part discusses radiation and scattering processes, transport and diffiusion, shocks and shock acceleration, storms on the Sun, in the magnetosphere, the coupling to the atmosphere and ground. The book is concluded wtih a brief review of what is known of space stroms on other planets. One tool for building this briege ist extensive cross-referencing between the various chapters. Exercise problems of varying difficulty are embedded within the main body of the text.

Noin 150 miljoonan kilometrin päässä Maasta sijaitsee aktiivinen tähti, joka on inspiroinut taidemaalareita, saanut aikaan kiivaita väittelyitä tieteilijöiden kesken ja antanut kaikelle elolliselle elämän. Se pauhaa jättiläismäisen ydinvoimalan tavoin ja tarjoaa meille energiaa, valoa ja revontulia mutta myös esimerkiksi geomagneettisia myrskyjä. Aurinko – tuttu ja tuntematon tähtemme vie keskelle tähtipölystä syntynyttä hiukkasten tanssia, jonka huumaavassa kuumuudessa muodostuu elämäämme ylläpitävä säteily. Mitä oikeastaan tiedämme Auringosta? Teos matkaa uuden ajan alusta nykypäivään ja esittelee, miten ymmärryksemme Auringosta ja muista tähdistä on kertynyt samalla kun moderni fysiikka on ottanut kehitysaskeleitaan. Tähtien tutkimus on mullistanut ihmiskunnan maailmankuvaa, ja tärkeitä osia siinä ovat näytelleet esimerkiksi neljä aikansa suurinta teleskooppia rakentanut ”aurinkovelho” George Ellery Hale sekä kumouksellisen teorian Auringon koostumuksesta esittänyt Cecilia Payne.

Globalisaation levittämän markkinatalouden sanotaan tuottavan kiihtyvään tahtiin finanssikriisejä, eriarvoisuutta, pandemiavyöryjä, ilmastonmuutosta ynnä muita kansoja ja kansantalouksia uhkaavia ilmiöitä. Onko se pysäyttämätön helvetinkone, vai voisiko sen tuhovoimaa vielä hallita ihmisjärjen keinoin? Yksilö on siinä suhteessa avuton, mutta taloustiede tekee asiassa parhaansa ja tarjoaa auliisti neuvojaan talous- ja yhteiskuntapolitiikasta päättäville. Kirja pyrkii antamaan mahdollisimman realistisen talousopillisen kuvauksen markkinatalouteen nojaavasta kansantaloudesta ja sen kohtaamista ongelmista hoitokeinoineen. Painopiste on talouspolitiikan suunnittelussa yleisesti sovelletussa mikroperustaisessa makrotalousteoriassa. Läpileikkaavana teemana on rahan rooli talouden kiertokulussa ja mekaniikassa. Onhan nimittäin niinkin, että kehittyneiden teollisuusmaiden taloushistoria on pitkälti rahalla kirjoitettua. Kirjassa sivuutetaan uuden ajan fiktiivinen raha ja pitäydytään lapsenuskossa, että rahan ja sen arvon on viime kädessä perustuttava ihmisten jokapäiväistä hyvinvointia palvelevaan reaalitalouteen. Kaikesta globaalitalouden ja finanssimarkkinoiden ryöpsähtelystä huolimatta kirjan pääteesi on varsin arkinen: Raha kiinnostaa ihmistä, mutta sillä ei ole mitään merkitystä ilman tuottavaa työtä.

Tämä teos on vuonna 2001 ilmestyneen samannimisen oppikirjan korjattu uudistettu laitos. Kirja on tarkoitettu plasmafysiikan, avaruusfysiikan, avaruustekniikan ja tähtitieteen opiskelijoiden ensimmäiseksi plasma- ja avaruusfysiikan oppikirjaksi. Kirjan alkupuoli on koottu siten, että se soveltuu oppikirjaksi kaikille plasmafysiikasta kiinnostuneille opiskelijoille. Kirjan loppuosa käsittelee plasmafysiikkaa Auringossa, aurinkotuulessa sekä planeettojen magnetosfääreissä ja ionosfääreissä.