рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Глава 15

Глава 15 - раздел Литература, Грин Б. Элегантная Вселенная 1.   Интервью С Эдвардом Виттеном, 4 Марта 1998 Г. 2.   Некоторые Те...

1.   Интервью с Эдвардом Виттеном, 4 марта 1998 г.

2.   Некоторые теоретики усматривают указание на эту идею в голографическом принципе — концепции, выдвинутой Сасскиндом и известным датским физиком Герардом 'т Хофтом. Подобно тому, как на голограмме можно воспроизвести трехмерное изображение, используя специальным образом изготовленную двумерную пленку, все физические явления, согласно Сасскинду и 'тХофту, можно полностью закодировать уравнениями, определенными в мире меньшей размерности. И хотя это может показаться столь же неординарным, сколь и рисование портрета человека по его тени, можно уловить смысл этого утверждения и понять некоторые аргументы Сасскинда и 'тХофта, вспоминая обсуждение энтропии черных дыр из главы 13. Напомним, что энтропия черной дыры определяется площадью поверхности ее горизонта событий, а не полным объемом, который ограничен этим горизонтом. Поэтому беспорядок черной дыры, а, следовательно, и хранимая в ней информация об этом беспорядке, закодированы двумерными данными на поверхности. Все происходит примерно так, как если бы горизонт черной дыры играл роль голограммы, запечатлевающей весь объем информации во внутренней трехмерной области. Сасскинд и 'тХофт обобщили эту идею на всю Вселенную и предположили, что все происходящие «внутри» Вселенной события есть просто отражение данных и уравнений, определенных на далекой поверхности ее границы. Недавние результаты гарвардского физика Хуана Маддасены, а также последовавшие важные работы Виттена и принстонских физиков Стивена Губсера, Игоря Клебанова и Александра Полякова показали, что (по крайней мере, в ряде конкретных случаев) в теорию струн заложен голографический принцип. В конструкции, которая в настоящее время интенсивно исследуется, управляемые теорией струн физические законы Вселенной имеют эквивалентное описание в терминах законов, относящихся лишь к граничной поверхности, размерность которой с необходимостью меньше, чем размерность пространства внутри. Некоторые теоретики


Примечания                                                                   263

считают, что полное понимание смысла голографического принципа и его роли в теории струн приведет к третьей революции в теории суперструн.

3.    Цитируется но книге: Sir Isaac Newton's Mathematical Principles of Natural Philosophy and His System of the World, trans. Motte and Cajori. Berkeley: University of California Press, 1962, v. I, p. 6. (Рус. пер.: Исаак Ньютон. Математические начала натуральной философии. М.: Наука, 1989.)

4.   Если читатель знаком с линейной алгеброй, ему можно предложить простой способ представить себе некоммутативную геометрию: обычные декар-

товы координаты, для которых умножение коммутативно, можно считать матрицами, которые не коммутируют.

5.   Интервью с Кумруном Вафой, 12 января 1998 г.

6.   Интервью с Эдвардом Виттеном, 11 мая 1998 г.

7.   Banesh Hoffman and Helen Dukas, Albert Einstein, Creator and Rebel. New York: Viking, 1972, p. 18.

8.   Martin J. Klein,  Einstein: The  Life and  Times,  by R.W.Clark. Science 174, pp. 1315-16.

9.   Jacob Bronkowski, The Ascent of Man. Boston: Little, Brown, 1973, p. 20.


Словарь научных терминов

Абелева калибровочная симметрия.Калибровочная симметрия в квантовой электродинамике.

Абсолютный нуль.Наинизшая возможная температура, равная О К или примерно -273° С.

Амплитуда. Максимальная высота вершины волны или минимальная глубина впадины волны.

Антиматерия.Материя, имеющая гравитационные свойства обычной материи, но противоположные по знаку электрический заряд и константы взаимодействия ядерных сил.

Античастица.Частица антиматерии.

Антропный принцип.Учение, объясняющее наблюдаемые свойства Вселенной тем, что при других свойствах возникновение жизни было бы маловероятно, и, следовательно, не было бы наблюдателей, способных увидеть эти отличия.

Атом.Фундаментальная строительная единица материи, состоящая из ядра (в которое входят протоны и нейтроны) и движущихся по орбитам электронов.

Безмассовая черная дыра.Особый тип черных дыр в теории струн, начальные массы которых могут быть велики, но уменьшаются по мере сжатия части многообразия Калаби—Яу. Когда эта часть пространства сжимается в точку, изначально массивные черные дыры становятся безмассовыми. В таком состоянии черная дыра не обладает более такими обычными для черных дыр свойствами, как горизонт событий.

Бесконечности.Бессмысленные результаты, характерные для вычислений в общей теории относительности и квантовой механике в формулировках, основанных на понятии точечной частицы.

Бозон.Частица или колебательная мода струны с целочисленным спином; как правило, бозоны являются частицами-переносчиками взаимодействий.

Большое сжатие.Гипотеза о том, что в будущем расширение Вселенной прекратится, сменится сжатием и закончится коллапсом всего пространства и всей материи; понятие, противоположное понятию Большого взрыва.

Большой взрыв.Принятая в настоящее время теория, суть которой состоит в том, что расширяющаяся Вселенная родилась около 15 миллиардов лет назад из состояния согромной энергией, плотностью и степенью сжатия.

Брана.Любой протяженный объект в теории струн. 1-брану называют струной, 2-брану называют мембраной; у 3-браны имеются три протяженных измерения, и т. д. В общем случае, р-брана имеет р пространственных измерений.

Великое объединение.Класс теорий, объединяющих три негравитационных взаимодействия в рамках единого формализма.

Виртуальные частицы.Частицы, которые на мгновение извергаются из вакуума; в соответствии с соотношением неопределенностей, они существуют за счет заимствованной из вакуума энергии и быстро аннигилируют, возвращая тем самым энергетический долг.

Волновая функция.Вероятностные волны; понятие, на основе которого строится квантовая механика.

Вторая революция в теории суперструн.Этап развития теории струн, начавшийся примерно в 1995 г., когда начали проясняться некоторые непертурбативные аспекты теории.

Второе начало термодинамики.Закон, согласно которому полная энтропия постоянно растет.

Гладкий, гладкое многообразие.Область пространства, в которой его структура является плоской или гладко искривленной, и не имеет никаких зажимов, разрывов или складок.

Глюон. Наименьший сгусток поля ядерных сил; частица, передающая сильное взаимодействие.

Горизонт событий.Характерная для черной дыры поверхность «в направлении только туда»: согласно законам гравитации, после пересечения этой поверхности обратного пути нет, настолько сильно гравитационное притяжение черной дыры.

Гравитационное взаимодействие.Самое слабое из четырех типов фундаментальных взаимодействий в природе. Описывалось сначала теорией тяготения Ньютона, а затем общей теорией относительности Эйнштейна.

Гравитон.Наименьший сгусток поля гравитационных сил; частица, передающая гравитационное взаимодействие.

Двумерная сфера.См. сфера.

Детерминизм Лапласа.Идея Вселенной как часового механизма, состоящая в том, что полное знание состояния Вселенной в заданный момент времени полностью определяет ее состояния в будущие и прошлые моменты.

Длина волны.Расстояние между соседними горбами или впадинами волны.

Дуальность сильной и слабой связи.Ситуация, в которой теория с сильной связью оказывается дуальной, т. е. физически эквивалентной, теории со слабой связью.

Дуальный, дуальность, дуальные симметрии.Ситуация, в которой две или более теорий кажутся совершенно различными, но в действительности приводят к одинаковым физическим следствиям.

Единая теория, единая теория поля.Любая теория, описывающая все четыре типа взаимодействий и все типы материи в рамках единого универсального формализма.


Словарь научных терминов                                                     265

Замедление времени. Эффект специальной теории относительности, согласно которому для движущегося наблюдателя течение времени замедляется.

Замкнутая струна.Струна, имеющая вид петли.

Заряд. Свойство частицы, определяющее способность частицы к взаимодействию определенного типа. Например, электрический заряд определяет поведение частицы при электромагнитном взаимодействии.

Зеркальная симметрия.В контексте теории струн это симметрия, благодаря которой два различных многообразия Калаби—Яу, выбранные в качестве свернутых измерений, приводят к одинаковым физическим результатам. Такие многообразия называются зеркальной парой.

Излучение. Перенос энергии волнами или частицами.

Измерение.Независимая ось или направление в пространстве или пространстве-времени. Пространство вокруг нас имеет три измерения (направления слева-направо, сзади-вперед, снизу-верх), а наше пространство-время имеет четыре измерения (три уже упомянутых оси а также ось из прошлого в будущее). В теории суперструн требуется, чтобы Вселенная имела дополнительные пространственные измерения.

Интерференционная картина.Волновая картина, возникающая в результате наложения и смешения волн, излучаемых из различных точек.

Инфляция, инфляционная космология.Модификация стандартной космологической модели Большого взрыва, в которой предполагается, что на ранних этапах развития Вселенная претерпевает колоссальное расширение с огромной скоростью.

Калибровочная симметрия.Симметрия, лежащая в основе квантово-механического описания трех негравитационных взаимодействий; она означает инвариантность физической системы относительно различных сдвигов значений зарядов, которые могут меняться от точки к точке в пространстве-времени.

Калибровочная симметрия слабого взаимодействия.Калибровочная симметрия, лежащая в основе слабого взаимодействия.

Калибровочный бозон слабого взаимодействия.Наименьший сгусток поля слабого взаимодействия', частица, передающая слабое взаимодействие; различают W-бозоны и Z-бозоны.

Картина колебаний.Точное число горбов и впадин (а также их амплитуда) колеблющейся струны.

Квантовая геометрия.Модификация римановой геометрии, необходимая для точного описания физических свойств пространства на ультрамикроскопических масштабах, где важную роль начинают играть квантовые эффекты.

Квантовая гравитация.Теория, объединяющая квантовую механику и общую теорию относительности (возможно, с изменениями). Теория струн является примером теории квантовой гравитации.

Квантовая клаустрофобия.См. квантовые флуктуации.

Квантовая механика.Свод физических законов, действующих во Вселенной, чьи нетривиальные свой-

ства, например, соотношение неопределенностей, квантовые флуктуации и корпускулярно-волновой дуализм, становятся ярко выраженными на микроскопических масштабах атомов и субатомных частиц.

Квантовая пена. См. пространственно-временная пена.

Квантовая теория поля.См. релятивистская квантовая теория поля.

Квантовая теория электрослабых взаимодействий.См. теория электрослабых взаимодействий.

Квантовая хромоаииамика (КХД).Релятивистская квантовая теория поля, описывающая сильное взаимодействие и свойства кварков.

Квантовая электродинамика (КЭД).Релятивистская квантовая теория поля, описывающая электроны и электромагнитное взаимодействие.

Квантовые флуктуации.Случайное поведение системы на микроскопических масштабах вследствие соотношения неопределенностей.

Квантово-механическое туннелирование.Квантово-механическое явление, состоящее в том, что объекты могут проходить сквозь препятствия, которые, с точки зрения классических законов Ньютона, являются непреодолимыми.

Квантовый детерминизм.Свойство квантовой механики, состоящее в том, что знание квантового состояния системы в некоторый момент времени полностью определяет квантовое состояние системы в прошедшие и будущие моменты времени. Знание квантового состояния, однако, определяет лишь вероятность того или иного будущего.

Кванты.Мельчайшие единицы, на которые, в соответствии с законами квантовой механики, дробятся другие физические сущности. Например, фотоны являются квантами электромагнитного поля.

Кварк.Частица материи, участвующая в сильных взаимодействиях. Есть шесть разновидностей кварков (и, d, с, s. t, b), икаждый их них имеет Три «цвета» (красный, зеленый, синий).

Киральный, киральность.Свойство физики элементарных частиц, состоящее вразличии правого и левого, и указывающее на то, что Вселенная является несимметричной относительно замен правого и левого.

Колебательное число.Целое число, описывающее энергию однородных колебаний струны; эта энергия соответствует движению струны как единого целого, в противоположность энергии, связанной с изменением ее формы.

Конифолдный переход.Эволюция пространства Калаби—Яу, являющегося частью Вселенной, при которой структура пространства разрывается и восстанавливается сама собой. Физические следствия такого перехода являются мягкими и допустимыми в рамках теории струн. Характер разрывов более серьезный, чем в случае флоп-перестройки.

Константа связи. См. Константа связи струны.

Константа связи струны.Положительное число, определяющее вероятность основных процессов в теории струн — распада одной струны на две или соединения двух струн в одну. В каждой теории струн имеется своя константа связи, значение кото-


266                                                    Словарь научных терминов

рой должно вычисляться из некоторого уравнения. В настоящее время подобные уравнения недостаточно изучены для того, чтобы из них можно было получить какую-либо полезную информацию. Если константа связи меньше I, применимы методы теории возмущений.

Корпускулярно-волиовой дуализм. Фундаментальное понятие квантовой механики, состоящее в том, что объекты проявляют как волновые свойства, так и свойства частиц.

Космологическая постоянная.Постоянная, вводимая в исходные уравнения общей теории относительности для получения решения, описывающего статическую Вселенную; она интерпретируется как постоянная плотность энергии вакуума.

Кривизна.Отклонение объекта, пространства или пространства-времени от плоской формы и, тем самым, отклонение от законов евклидовой геометрии.

Лоренцевское сокращение.Эффект специальной теории относительности, вследствие которого движущееся тело оказывается укороченным в направлении его движения.

Макроскопический.Относящийся к масштабам, с которыми люди сталкиваются в повседневной жизни, а также к более крупным масштабам; противоположный микроскопическому.

Мировая поверхность.Двумерная поверхность, заметаемая струной при ее движении.

Многомерное отверстие.Обобщение понятия отверстия тора на случай высших размерностей.

Мода струны. Конфигурация (колебательная мода, топологическая мода), в которой может находиться струна.

М-теория.Теория, возникшая во время второй революции в теории суперструн, и объединяющая пять ранее известных теорий суперструн в рамках одного всеобъемлющего формализма. В М-теории одиннадцать пространственно-временных измерений; многие ее свойства до сих пор не изучены.

Мульти-вселенная. Гипотетическое обобщение, в котором наша Вселенная является лишь одной из огромного числа отдельных и самостоятельных вселенных.

Наблюдатель. Идеальное лицо или устройство, измеряющее определенные свойства физической системы.

Нарушение симметрии.Понижение симметрии, присущей системе, обычно связываемое с фазовым переходом.

Начальные условия.Данные, описывающие исходное состояние физической системы.

Нейтрино.Электрически нейтральная частица, участвующая лишь в слабых взаимодействиях.

Нейтрон.Электрически нейтральная частица, обычно находящаяся в ядре атома; нейтрон состоит из трех кварков (двух А -кварков и одного и-кварка).

Нульмерная сфера.См. сфера.

Ньютоновская механика.Законы, описывающие движение тел исходя из понятия абсолютного пространства и времени; эти законы господствовали в фи-

зике до создания Эйнштейном специальной теории относительности.

Ньютоновская универсальная теория тяготения.Теория тяготения, в которой сила притяжения между двумя точечными неподвижными телами пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Позже эта теория была заменена эйнштейновской общей теорией относительности.

Обратный.Обратный данному числу; например, обратное 3 равно 1/3, обратное 1/2 есть 2.

Общая теория относительности.Эйнштейновская формулировка теории гравитации, в которой пространство-время, вследствие его кривизны, передает гравитационное взаимодействие.

Однородные колебания.Движение струны как единого целого без изменения формы.

Однопетлевой вклад.Вклад вычислений по теории возмущений для процесса, в котором участвует одна виртуальная пара струн (или частиц, в теории точечных частиц).

Открытая струна.Струна с двумя свободными концами.

Пена. См. пространственно-временная пена.

Первичный нуклеосинтез.Образование атомных ядер, происходившее в течение первых трех минут после Большого взрыва.

Переход с изменением топологии.Эволюция структуры пространства, в ходе которой пространство разрывается, что приводит к изменению его топологии.

Плаиковская длина.Составляет около 10'33 см. Масштаб, ниже которого квантовые флуктуации структуры пространства-времени становятся громадными. Характерный размер струны в теории струн.

Плаиковская масса.Приблизительно 10" массы протона или приблизительно 10~3 г; примерная масса небольшой пылинки. Характерная масса колеблющейся струны в теории струн.

Планковская энергия.Приблизительно 1 000 кВт • ч. Энергия, необходимая для изучения явлений на масштабах планковской длины. Характерная энергия колеблющейся струны в теории струн.

Планковское время.Приблизительно 10~43 с. Время, когда размер Вселенной был примерно равен планковской длине; точнее, время, за которое свет проходит расстояние, равное планковской длине.

Планковское натяжение.Приблизительно 1039 т. Характерное натяжение струны в теории струн.

Плоский.Подчиняющийся законам евклидовой геометрии; имеющий форму, похожую на поверхность совершенно гладкого стола, а также многомерные обобщения подобных объектов.

Подход с использованием теории возмущений.См. теорию возмущений.

Поле, поле сил.С макроскопической точки зрения это способ передачи действия силы; поле описывается набором чисел в каждой точке пространства, задающим величину инаправление силы в этой точке.

Постоянная Планка.Фундаментальная квантово-механическая константа, обозначаемая символом й. Она определяет масштаб дискретных значений энергии.


Словарь научных терминов                                                     267

массы, спина, и т.д. на микроскопическом уровне. Ее значение равно 1,05 х 10--27 (г-см2)/с.

Принцип относительности.Фундаментальный принцип специальной теории относительности, постулирующий, что все наблюдатели, движущиеся с постоянной скоростью, испытывают действие одних и тех же физических законов и, следовательно, каждый наблюдатель, движущийся с постоянной скоростью, вправе утверждать, что он находится в покое. Этот принцип обобщается принципом эквивалентности.

Принцип эквивалентности.Фундаментальный принцип общей теории относительности, постулирующий невозможность отличить ускоренное движение от погружения в гравитационное поле (для достаточно малых областей наблюдения). Обобщает принцип относительности, утверждая, что любой наблюдатель, вне зависимости от характера его движения, может считаться покоящимся, если только допускается наличие подходящего гравитационного поля.

Проблема горизонта.Космологический парадокс, связанный с тем, что области Вселенной, разделенные огромными расстояниями, имеют, тем не менее, практически одинаковые свойства (например, температуру). Решение проблемы предлагает инфляционная космология.

Произведение.Результат умножения двух чисел.

Пространственно-временная пена.Пенистая, волнистая и нерегулярная структура ткани пространства-времени на ультрамикроскопических масштабах с точки зрения теории точечных частиц. Эта пена являлась главной причиной несовместимости квантовой механики и общей теории относительности до формулировки теории струн.

Пространство Калаби—Яу, многообразие Калаби—Яу.Пространство (многообразие), в которое в теории струн могут сворачиваться дополнительные пространственные измерения; вид пространства согласован с уравнениями движения.

Пространство-время.Объединение пространства и времени, первоначально появившееся в специальной теории относительности. Его можно рассматривать как «ткань», из которой скроена Вселенная; пространство-время представляет собой динамическую арену, на которой разыгрываются все события во Вселенной,

Протон.Положительно заряженная частица, обычно находящаяся в ядре атома; протон состоит из трех кварков (двух u-кварков и одного d-кварка).

Протяженное измерение.Пространственное (или пространственно-временное) измерение больших размеров, являющееся непосредственно наблюдаемым; измерение, известное из опыта, в противоположность свернутому измерению.

Резонанс.Одно из естественных состояний колебательной физической системы.

Реликтовое излучение.Микроволновое излучение во Вселенной, рожденное в момент Большого взрыва; по мере расширения Вселенной его плотность и энергия уменьшаются.

Релятивистская квантовая теория поля.Квантово-механическая теория поля (например, электромагнит-

ного), в которую заложены принципы специальной теории относительности.

Решение Шварцшильда.Решение уравнений общей теории относительности для случая сферически-симметричного распределения материи; одним из следствий этого решения является возможность существования черных дыр.

Римановагеометрия. Математический формализм описания искривленных пространств любой размерности. Играет центральную роль в эйнштейновском описании пространства-времени в общей теории относительности.

Свернутое (компактифицированное) измерение.Пространственное измерение, протяженность которого недостаточна для того, чтобы это измерение было наблюдаемым; пространственное измерение, которое смято, скручено или сжато до крайне малого размера, вследствие чего его непосредственное обнаружение невозможно.

Световыечасы. Гипотетические часы, измеряющие время подсчетом числа пролетов одного фотона, движущегося между двумя зеркалами.

Семейства.Разделение частиц материи на три группы, каждую из которых называют семейством. Частицы каждого последующего семейства отличаются от частиц предыдущего большими массами, но имеют те же электрические и ядерные заряды.

Сильное взаимодействие. Сильнейшее из четырех видов взаимодействия, удерживающее кварки внутри протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны внутри атомных ядер.

Симметрия.Свойство физической системы, состоящее в том, что эта система не изменяется при определенных преобразованиях. Например, сфера симметрична относительно вращений, так как при вращениях ее вид не изменяется.

Симметриясильных взаимодействий. Калибровочная симметрия, лежащая в основе сильного взаимодействия, выражающаяся в неизменности системы при сдвигах цветовых зарядов кварков.

Сингулярность.Место, где структура пространства или пространства-времени претерпевает сильный разрыв.

Скорость.Быстрота и направление движения объекта.

Слабое взаимодействие, слабые ядерные силы.Один из четырех типов фундаментальных взаимодействий, наиболее известный благодаря радиоактивному распаду.

Соотношение неопределенностей.Открытый Гейзенбергом принцип квантовой механики, состоящий в том, что некоторые из свойств Вселенной, например, положение и скорость частицы, не могут быть известны абсолютно точно. Неопределенный характер микромира становится все более выраженным, по мере того как пространственные и временные масштабы, на которых рассматриваются эти свойства, становятся все меньше. Величины, характеризующие частицы и поля, колеблются и резко изменяются в пределах значений, допустимых соотношением неопределенностей. Это означает, что микромир представляет собой царство хаоса, погруженное в море квантовых флуктуации.


268                                                    Словарь научных терминов

Состояния БПС.Состояния суперсимметричной теории, свойства которых полностью определяются из соображений симметрии.

Специальная теория относительности.Предложенные Эйнштейном законы о свойствах пространства и времени в отсутствие гравитации (см. также общая теория относительности).

Спин.Квантово-механическое понятие, соответствующее моменту импульса в классической механике. У частиц есть «врожденное» количество спина, равное целому или полуцелому числу (в единицах постоянной Планка), которое никогда не изменяется.

Стандартная космологическая модель.Теория Большого взрыва, дополненная пониманием трех негравитационных взаимодействий, составляющих стандартную модель элементарных частиц.

Стандартная модель элементарных частиц, стандартнаямодель, стандартная теория. Весьма успешная теория, описывающая негравитационные силы и их действие на материю. По сути, она является объединением квантовой хромодинамики и теории электрослабых взаимодействий.

Струна. Фундаментальный одномерный объект, являющийся основным понятием теории струн.

Суммирование по путям.Формулировка квантовой механики, в которой учитываются движения частиц из одной точки в другую по всем возможным путям между точками.

Супергравитация.Класс теорий (описывающих точечные частицы), в которых принципы общей теории относительности дополняются суперсимметрией.

Суперпартнеры.Частицы, спины которых отличаются на 1/2, и которые связаны преобразованием суперсимметрии.

Суперсимметричная квантовая теория поля. Квантовая теория ноля, включающая суперсимметрию.

Суперсимметричиаястандартная модель. Суперсимметричное обобщение стандартной модели элементарных частиц. Для нее характерно удвоение числа известных элементарных частиц.

Суперсимметрия.Симметрия, связывающая свойства частиц с целым спином (бозонов) со свойствами частиц с полуцелым спином (фермионов).

Сфера.Поверхность шара. Поверхность обычного трехмерного шара имеет два измерения (которые, аналогично поверхности Земли, можно параметризовать двумя числами — «широтой» и «долготой»). Однако понятие сферы может быть обобщено для шаров и их поверхностей в любом числе измерений. Одномерная сфера есть необычное название окружности, нульмерная сфера состоит из двух точек (это объясняется в основном тексте книги). Трехмерную сферу представить сложнее: она является поверхностью четырехмерного шара.

Тахион. Частица, квадрат массы которой отрицателен; ее присутствие в теории обычно приводит к несостоятельности теории.

Теории Калуцы—Клейна.Класс квантовых теорий, содержащих свернутые измерения.

Теории супергравитации высших размерностей.Класс теорий супергравитации, в которых число пространственно-временных измерений больше четырех.

Теория11-мерной супергравитации.Перспективная многомерная теория супергравитации, разработанная в 1970-х гг., затем почти забытая, а впоследствии оказавшаяся важной частью теории струн.

Теория бозонных струн. Первая из известных теорий струн; все ее колебательные моды — бозонные.

Теория возмущений. Формализм для упрощения сложной задачи поиска приближенного решения, в процессе которого решение последовательно уточняется путем систематического учета информации, полученной на предыдущих этапах.

Теория всего.Квантово-механическая теория, объединяющая все взаимодействия и типы материи.

Теория Е-гетеротических струн; теория гетеротических струн с группой симметрии E8 x Е8.Одна из пяти теорий суперструн; описывает замкнутые струны, правые колебательные моды которых похожи на моды струн типа II, а левые колебательные моды включают моды бозонных струн. Имеет важные, но нетривиальные отличия от теории 0-гетеротических струн.

Теория О-гетеротических струн; теория гетеротических струн с группой симметрии О(32). Одна из пяти теорий суперструн; описывает замкнутые струны, правые колебательные моды которых похожи на моды струн типа II, а левые колебательные моды включают моды бозонных струн. Имеет важные, но нетривиальные отличия от теории Е-гетеротических струн.

Теория Максвелла, теория электромагнитных взаимодействий.Теория, объединяющая электричество и магнетизм, предложенная Максвеллом в 1880-е годы и основанная на понятии электромагнитного поля; доказывает, что видимый свет является примером электромагнитной волны.

Теория с сильной связью. Теория, в которой константа связи струны больше 1.

Теория со слабой связью. Теория, в которой константа связи струны меньше 1.

Теория струн. Объединенная теория мироздания, в которой постулируется, что фундаментальными объектами в природе являются не нульмерные точечные частицы, а крошечные одномерные иити,называемые струнами. В теории струн гармонически сочетаются квантовая механика и общая теория относительности — ранее известные законы малого и большого, — являющиеся во всех других случаях несовместимыми. Часто «теория струн» является сокращением от «теории суперструн».

Теория струн типа I.Одна из пяти теорий суперструн; включает как открытые, так и замкнутые струны.

Теория струн типа IIА. Одна из пяти теорий суперструн; включает замкнутые струны с симметрией между правыми и левыми колебательными модами.

Теория струн типа ИВ.Одна из пяти теорий суперструн; включает замкнутые струны с асимметрией между правыми и левыми колебательными модами.

Теория сунерструн.Суперсимметричное обобщение теории струн.


Словарь научных терминов                                                     269

Теория электрослабых взаимодействий.Релятивистская квантовая теория поля, описывающая слабые взаимодействия и электромагнитные взаимодействия в рамках единого формализма.

Термодинамика.Установленные в XIX в. законы, описывающие свойства, связанные с теплотой, работой, энергией, энтропией, и взаимосвязь между ними в ходе эволюции физической системы.

Топологическая мода.Конфигурация струны, намотанной вокруг циклического пространственного измерения.

Топологически неэквивалентные.Два многообразия, которые нельзя продеформировать одно в другое без какого-либо повреждения их структуры.

Топологический вклад в энергию.Энергия струны, намотанной вокруг циклического измерения пространства.

Топологическое число.Число витков струны вокруг циклического пространственного измерения.

Топология.Разбиение многообразий иа группы, в каждой из которых одно многообразие можно продеформировать в другое без какого-либо разрыва или повреждения структуры.

Тор.Двумерная поверхность «бублика».

Тор с несколькими ручками.Обобщение многообразия тора на случай более одного отверстия.

Трехмерная сфера.См. сфера.

Туннель.Трубообразная область пространства, соединяющая одну часть Вселенной с другой.

Ультрамикроскопические.Масштабы длин короче планковской длины (а также временные масштабы короче платовского времени).

Уравнение Клейна—Гордоиа.Фундаментальное уравнение релятивистской квантовой теории поля.

Уравнение Шредингера.Уравнение, описывающее эволюцию воли вероятности в квантовой механике.

Ускорение.Изменение скорости объекта или его направления движения. См. также скорость.

Ускоритель частиц.Установка для разгона частиц до скорости, близкой к скорости света, и для сталкивания их друг с другом с целью изучения структуры материи.

Фаза.Применительно к веществу фаза означает одно из его возможных состояний: твердая фаза, жидкая фаза, газообразная фаза. В обшем случае фаза относится к возможным описаниям физической системы при изменении параметров, от которых зависит система (например, температуры, значения константы связи струны, вида пространства-времени и т.д.).

Фазовый переход.Эволюция физической системы от одной фазы к другой.

Фейимаиовское суммирование по путям.См. суммирование по путям.

Фермнои.Частица или колебательная мода струны, имеющая полуцелый спин и обычно являющаяся частицей материи.

Флоп-перестройка. Эволюция компоненты Калаби—Яу всего пространства, при которой ее структура разрывается и склеивается заново, при этом изменения физических характеристик малы и допустимы в рамках теории струн.

Флоп-перестройка с разрывом пространства.См. флопперестройка.

Фотои.Минимальный пакет электромагнитного поля; частица, передающая электромагнитные взаимодействия; наименьший сгусток света.

Фотоэффект.Явление выбивания электронов с поверхности металлов под действием света.

Частица, передающая взаимодействие.Наименьший сгусток поля сил; микроскопический переносчик взаимодействия.

Частота.Число полных периодов волновых колебаний в секунду.

Черная дыра.Объект, гравитационное поле которого настолько сильно, что способно захватывать все, что подойдет достаточно близко (ближе горизонта событий черной дыры), даже свет.

Шкала Кельвина.Шкала температур, в которой отсчет идет относительно абсолютного нуля.

Экстремальные черные дыры.Черные дыры, обладающие максимально возможным количеством заряда при данной полной массе.

Электромагнитная волна.Волнообразное возмущение электромагнитного поля; электромагнитные волны распространяются со скоростью света. Примеры: видимый свет, рентгеновские лучи, радиоволны, инфракрасное излучение.

Электромагнитное взаимодействие, электромагнитные силы.Одно из четырех типов фундаментальных взаимодействий, объединяющее электрические и магнитные силы.

Электромагнитное излучение.Перенос энергии электромагнитной волной.

Электромагнитное поле.Силовое поле электромагнитных сил, состоящее из силовых электрических и магнитных линий в каждой точке пространства.

Электрон.Отрицательно заряженная частица, вращающаяся по орбите вокруг ядра атома.

Энтропия.Мера беспорядка в физической системе; число перегруппировок компонент системы, не приводящих к изменению ее общего вида.

Энтропия черной дыры.Энтропия, характеризующая черную дыру.

Ядро.Сердцевина атома, состоящая из протонов и нейтронов.

2-брана.См. брана.

3-браиа.См. брана.

W-бозои.См. калибровочный бозон слабого взаимодействия.

Z-бозои.См. калибровочный бозон слабого взаимодействия.


Рекомендуемая литература

Abbot Edwin A. Flatland: A Romance of Many Dimensions.

Princeton: Princeton University Press, 1991. (Рус. пер.:

Эббот Э. Флатляндия. М.: Амфора, 2001.) Barrow John D. Theories of Everything. New York: Fawcett-

Columbine, 1992. Bronowski Jacob. The Ascent of Man. Boston: Little, Brown,

1973. Clark Ronald W. Einstein, The Life and Times. New York:

Avon, 1984.

Crease Robert P., and Charles С Mann. The Second Creation. New Brunswick, N.J.: Rutgers University Press,

1996. Davies P. С W. Superforce. New York: Simon & Schuster,

1984. (Рус. пер.: Девис П. Суперсила. Поиски единой

теории природы. М.: Мир, 1989.) Davies P. С. W. and J. Brown, eds. Supers/rings: A Theory

of Everything? Cambridge, Eng.: Cambridge University

Press, 1988. Deutsch David. The Fabric of Reality. New York: Alien Lane,

1997. (Рус. пер.: Дойч Д. Структура реальности.

Ижевск: РХД.2001.)

Einstein Albert. The Meaning of Relativity. Princeton: Princeton University Press, 1988.

Einstein Albert. Relativity. New York: Crown, 1961. Ferns Timothy. Coming of Age in the Milky Way. New York:

Anchor, 1989. Ferns Timothy. The Whole Shebang. New York: Simon &

Schuster, 1997.

Folsing Albrecht. Albert Einstein. New York: Viking, 1997. Feynman Richard.  The Character of Physical Law. Cambridge, Mass.: MIT Press, 1995. (Рус. пер.: Фе'инман P.

Характер физических законов. М.: Мир, 1968.) Gamow George. Mr. Tompkins in Paperback. Cambridge,

Eng.: Cambridge University Press,  1993.  (См. рус.

изд.: Гамов Г. Мистер Томпкинс в Стране Чудес,

или истории о с, G и Л. М.: УРСС, 2003; Гамов Г.

Мистер Томпкинс исследует атом. М.: УРСС, 2003.) Gell-Mann Murray. The Quark and the Jaguar. New York:

Freeman, 1994. Glashow Sheldon.  Interactions.  New York: Time-Warner

Books, 1988. Guth Alan H. The Inflationary Universe. Reading, Mass.:

Addison-Wesley, 1997.

Hawking Stephen. A Brief History of Time. New York: Bantam Books, 1988. (Рус. пер.: Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр. М.: Мир, 1990.)

Hawking Stephen, and Roger Penrose. The Nature of Space and Time. Princeton: Princeton University Press, 1996. (Рус. пер.: Хокинг С, Пенроуз Р. Природа пространства и времени. Ижевск: РХД, 2000.)

Hey Tony and Patrick Walters. Einstein's Mirror. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1997.

Kaku Michio. Beyond Einstein. New York: Anchor, 1987.

Kaku Michio. Hyperspace. New York: Oxford University Press, 1994.

Lederman Leon, with Dick Teresi. The God Panicle. Boston: Houghton Mifflin, 1993.

Lindley David. The End of Physics. New York: Basic Books, 1993.

Lindley David. Where Does the Weirdness Go? New York: Basic Books, 1996.

Overbye Dennis. Lonely Hearts of the Cosmos. New York: HarperCollins, 1991.

Pais Abraham. Subtle Is the Lord: The Science and the Life of Albert Einstein. New York: Oxford University Press, 1982. (Рус. пер.: Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, Физматлит, 1989.)

Penrose Roger. The Emperor's New Mind. Oxford, Eng.: Oxford University Press, 1989. (Рус пер.: Пенроуз Р. Новый ум короля. М.: УРСС, 2003.)

Rees Martin J. Before the Beginning. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1997.

Smolin Lee. The Life of the Cosmos. New York: Oxford University Press, 1997.

Thorne Kip. Black Holes and Time Warps. New York: Norton, 1994.

Weinberg Steven. The First Three Minutes. New York: Basic Books, 1993. (Рус. пер.: Вайнберг. С. Первые три минуты. М.: Мир, 1981.)

Weinberg Steven. Dreams of a Final Theory. New York: Pantheon, 1992. (Рус. пер.: Вайнберг С. Мечты об окончательной теории. М.: УРСС, 2004.)

Wheeler John A. A Journey into Gravity and Spacetime. New York: Scientific American Library, 1990.


Именной указатель

Альбрехт Андреас 230

Альфер Ральф 226

Амальди Уго 123

Амати Даниэле 21

Ампер Анри-Мари 118

Аспект Алан 82

Аспинуолл Поль 9, 178, 180-184, 213

Аштекар Абхей 254

Бардин Джеймс 218

Батырев Виктор 179, 180, 182

Бах Иоганн Себастьян 120

Бекенштейн Якоб 217-220

Белл Джон 82

Богомольный Е. 198

Бозе Сатьендра 121

Бойяи Янош 156

Бор Нильс 14, 66, 75, 76, 81, 96

Борн Макс 76, 77, 79

Бранденбергер Роберт 166, 169, 232-234

Броновский Якоб 249

Бэнкс Том 204, 244

Вайнберг Стивен 9, 20, 88, 121-123, 228

Вафа Кумрун 9, 10, 145, 166, 169-171, 182, 220, 222, 232-234, 246, 257, 261-263

Вейль Герман 91

Венециано Габриэле 9, 10, 96, 124, 234, 242, 262

Весе Юлиус 125

Вильсон Роберт 226

Вильчек Фрэнк 122

Виттен Эдвард 10, 21, 22, 98, 114, 126, 139, 141, 143, 145-148, 152, 170, 179, 181-186, 195, 196, 199, 201-204, 208, 211, 213, 235, 240, 244, 246, 250, 255-258, 261-263

Галилей Галилео 27

Гамов Георгий 69, 226

Гасперини Маурицио 234

Гаусс Карл Фридрих 156

Гейзенберг Вернер 8, 81-83, 85, 86, 110, 114, 267

Гелл-Манн Мюррей 14, 19, 145

Гепнер Дорон 171

Герц Генрих 69

Гивенталь Александр 174

Гинспарг Поль 144

Глэшоу Шелдон 10, 88, 121, 144, 145, 221, 228,

257, 261

Горовиц Гари 141, 146 Гоудсмит Сэмюэль 118 Грин Майкл 10, 95, 97, 98, 212, 255 Грин Пол 173

Гросс Дэвид 108, 122, 145, 260 Гут Алан 230, 234 Гюйгенс Христиан 72

Дайсон Фриман 87

Дайсон Фрэнк 58

Дафф Майкл 9, 139, 195, 260

Джермер Лестер 76

Джорджи Говард 10, 121-123, 144, 145, 257

Джулиа Бернар 201

Дикке Роберт 226

Диксон Ленс 170

Димопулос Савас 256

Дирак Поль 87, 110, 114

Дэвидсон Чарльз 58

Дэвиссон Клинтон 76

Зайберг Натан 198, 211 Зоммерфельд Арнольд 48 Зумино Бруно 125

Израэль Вернер 209

Калаби Эудженио 141, 257

Каллан Кертис 261

Калуца Теодор 128, 129, 131, 134-136, 138-140,

158, 160, 189,257

Канделас Филип 141, 146, 172, 173, 179, 182, 212 Картер Брендон 209, 218 Кац Шелдон 179 Кеплер Иоганнес 44 Керр Рой 209 Киккава Кейджи 160 Киношита Тойкиро 88 Клебанов Игорь 262 Клейн Оскар 129, 131, 134, 135, 138, 139, 158,

160, 254

Клеменс Герб 212

Конн Алан 244


272                                                          Именной указатель

Концевич Максим 174 Коулмен Сидни 10, 118 Коуэн Клайд 14 Креммер Юджин 201 Кроммелин Эндрю 58 Куинн Хелен 121-123

Лаплас Пьер-Симон, де 221, 261 Лейбниц Готфрид 242, 243, 246 Лерхе Вольфганг 170 Ли Джун 174 Лиан Бонг 174 Ликкен Джозеф 255, 256 Линде Андрей 230, 237 Линкер Моника 172 Лиу Кефенг 174 Лобачевский Николай 156 Лоренц Хендрик 115, 252 Льоцци Фердинандо 125 Льюис Гильберт 71 Люткен Энди 178

Максвелл Джеймс Клерк 12, 23, 135, 245, 268

Малдасена Хуан 262

Мандула Джеффри 118

Манин Юрий 174

Мах Эрнст 243

Менде Пол 108

Миллс Роберт 91

Минковский Герман 40, 51, 252, 260

Моррисон Дэвид 9, 179-184, 212-216

Намбу Йохиро 96 Наппи Кьяра 181 Невье Андре 125 Нильсен Хольгер 96 Нусинов Шмуль 146 Ньювенхейзен Питер, ван 201 Ньютон Исаак 12, 43-45, 53, 54, 57, 72, 143, 242, 243, 245

Олив Дэвид 125 Осса Ксения, де ла 173

Парке Линда 173

Паули Вольфганг 14, 87, ПО

Пензиас Арно 226

Пенроуз Роджер 176, 209, 254

Пиблз Джим 226

Пифагор 250

Планк Макс 23, 64, 66-69, 71, 75, 253, 261

Плессер Ронен 9, 170-173, 178-180, 214

Политцер Дэвид 122 Польчински Джо 199, 206, 258 Поляков Александр 255, 262 Прайс Ричард 209 Прасад Манодж 198 Прескилл Джон 222

Раби Исидор Исаак 14, 15, 120

Райнес Фредерик 14

Рамон Пьер 10, 125

Резерфорд Эрнст 14, 139

Рейд Майлс 212

Риман Георг Бернхард61, 155, 156

Роан Ши-Шир 180

Робертсон Говард 224

Робинсон Дэвид 209

Росс Грэм 171, 178

Салам Абдус 88, 121, 228 Сасскинд Леонард 96, 204, 220, 244, 262 Сен Ашок 195, 220 Смолин Ли 239, 262 Соммерфилд Чарльз 198 Стейнхард Пол 230

Строминджер Эндрю 9, 10, 141, 146, 147, 206, 211-216,220,222,261

Таунсенд Пол 139, 195, 200, 207, 260 Тиан Ганг 174, 177, 178 Томонага Син-Итиро 87 Томсон Дж. Дж. 14 Торн Кип 222

Уилер Джон 10, 55, 59, 93, 209, 217, 252 Уленбек Джордж 118 Уокер Артур 224 Уорнер Николас 170, 182

Фарадей Майкл 23

Фейнман Ричард 65, 72, 75, 78-80, 87, ПО, 144,

253, 255, 260 Ферми Энрико 121 Феррара Серджо 201 Фишлер Вилли 204, 244 Фридман Александр 61, 224 Фридман Дэниел 201 Фридман Роберт 212 Фюрстенау Герман 123

Хаббл Эдвин 61, 157, 224, 238 Халл Крис 139, 195, 200


Именной указатель                                                            273

Харви Джеффри 170, 259

Хартл Джеймс 237

Херман Роберт 226

Хокинг Стивен 78, 85, 209, 217-222, 237, 253,

Хофава Петр 202 Хофт Герард 'т 262 Христодулу Деметриос 209 Хюбш Тристан 212

Чедвик Джеймс 14

Шварц Джон 10, 95, 97, 98, 103, 105, 119, 125,

150, 195, 255, 258 Шварцшильд Карл 59, 61, 223 Швингер Юлиан 87 Шенкер Стивен 204, 244 Шерк Джоэль 97, 103, 105, 119, 125,201 Шиммригк Рольф 172

Шредингер Эрвин 76, 78, 79, 87, 254 Штремме Штейн Арилд 173, 174

Эббот Эдвин 132, 134, 257

Эддингтон Артур 58, 59, 115

Эйлер Леонард 96

Эйнштейн Альберт 8, 9, 11-13, 19, 22-25, 27-31, 40, 41, 43, 45-59, 61, 62, 65, 66, 69-71, 74, 75, 78, 82, 115, 117, 127, 129, 132, 134, 135, 143, 152, 153, 155, 156, 159, 169, 171, 180, 181, 186, 187, 224, 241, 246, 247, 249, 250, 252, 253, 257, 266, 268

Эллингсруд Гейр 173, 174

ЮнгТомас 72, 74

Ямасаки Масами 160 Янг Чень-Нин 91, 257 Яу Шин-Тун 141, 174, 177, 178


Предметный указатель

Алгебраическая геометрия 172

амплитуда волн см. волны, гребни и впадины

—  волны 66, 67, 77, 101

—  электромагнитных волн 66 антикварки 151

антиматерия в сравнении с материей 15, 111 антиструны в сравнении со струнами 233, 192 античастицы 15, 86, 111, 119, 122, 255 антропный принцип 238, 239 астрономы 45, 61, 152, 157, 167, 219, 225, 226 атомы И, 13, 14, 19,96, 99

Бета-функция Эйлера 96

Большое сжатие 158, 160, 168

------и теория струн 158, 168

Большой адронный коллайдер 150, 151

Большой взрыв 11, 12, 14, 20, 41, 62, 63, 85, 88, 106, 108, 116, 139, 152, 157, 169, 186, 209, 221,224-227,229-231,234,239

------в стандартной космологической модели

229, 231

------в струнной космологии 169

------и критическая плотность Вселенной 157

------как извержение пространства-времени 62

браны 189, 206, 207, 211, 214, 220

—  как защитные экраны 214 —, масса 215

—, намотанные конфигурации 215

Великое объединение 121 ------, расстояние и характерная сила взаимодействий 122

вероятностные волны 78-80, 83 вероятность 77

—  в квантовой механике 77, 78, 84, 138, 221

— и волновая природа вещества см. вероятност-

ные волны —, измерение 78 вино (частицы) 120

влияние движения на время жизни мюона 35 ------на продолжительность жизни человека 35,

36 ------на различие точек зрения наблюдателей

36,40

волновые функции см. вероятностные волны волны, гребни и впадины 76, 81

—  звуковые 73

—  на воде 72-74, 79

—  световые см. электромагнитные волны

—  частиц материи 72, 75 —, частота 66, 68, 69

—  электронов см. вероятностные волны время и искривление времени см. общая теория

относительности; искривление пространства-времени

—  и черные дыры 57, 60

—, измеренное с помощью световых часов 33

—  как измерение 40, 41, 127 Вселенная 11, 12

—, временная шкала эволюции 231

— двумерная см. вселенная Садового шланга —, измерения 13, 127

—  и мульти-вселенная 238, 239 —, критическая плотность 157

—, микроскопические свойства см. масштабы в

квантовой механике; масштабы в теории

струн

—, пределы познания 247, 248 —, происхождение 62, 224 —, размер 157, 167 —, расширение и сжатие см. Большой взрыв;

Большое сжатие —, рождение из точки 62 —, симметрия сильного взаимодействия 90 —, стабильность 116

—, червоточины и «U-образная» вселенная 176 вселенная Садового шланга 132-134, 138, 158—

162, 164, 238, 258

----------и квантовая геометрия 160

----------и теория Калуцы—Клейна 129, 158

----------и точечные частицы 159

Галактики 11, 12, 18, 26, 43, 61, 62, 85, 146, 157,

225, 238

—, образование 18, 225 гетеротические Е-струны (гетеротические Е8 х

Е8 струны) 126, 187, 202, 205, 206, 260

— О-струны (гетеротические 0(32) струны) 126,

200, 202, 204, 205, 260 гипотеза Диксона—Лерхе—Вафы—Уорнера

170, 171 глюино 120


Предметный указатель                                                        275

глюоны 16, 89

—  как частицы, передающие сильное взаимо-

действие 90 —, спин 119 —,суперпартнеры 120 голографический принцип 262 горизонт событий 59, 60, 176, 217, 218, 239, 261

------и гравитационное взаимодействие 60, 218

------и закон увеличения площади 218

гравитационное взаимодействие 16, 17, 55, 95 ------в ньютоновской гравитации см. универсальная ньютоновская теория гравитации

------в ОТО 91, 241, 242

------в принципе эквивалентности 241

------в сравнении с электромагнитным 17

------в теории Калуцы—Клейна 135

------и горизонт событий 176

------и критическая плотность 157

------и масса 16, 17

------и образование/коллапс звезд 18, 220

------и пространства Калаби—Яу 235

------и теория струн 97, 100, 119, 149, 228

------, квантовая теория поля 90, 92, 106, 119

------Луны и Солнца 191

------на космических станциях 49

------, характерная сила 121

------черных дыр 209

—  поле 109, 176, 243 гравитоны 16, 17, 90, 243

—  и резонансные моды струны 114

—   как частицы, передающие гравитационное

взаимодействие 90, 113 -,спин 119, 143, 148 Гринвичская обсерватория 58

Движение в отсутствие сил см. равномерное движение

—  в ньютоновской теории гравитации 47, 48,

236 —, влияние на ход часов 32-35

—  и принцип относительности см. также уско-

ренное движение, равномерное движение 25-27

— с переменной скоростью см. ускоренное дви-

жение

двойные звезды 12, 29 дейтерий 225, 226 детерминизм и черные дыры 221, 222

—  классический в сравнении с квантовым 221 длина волны 66, 67, 101

------частиц материи 76, 108

длительность 30

дуальность 188, 195, 197, 199, 204, 231, 245

—  и зеркальная симметрия 196

—  и квантовая геометрия 205

—  и константа связи струны 197, 205, 206

—  и суперсимметрия 197, 246

—  сильной/слабой связи 199

Евклидова геометрия 51

единая теория поля и Эйнштейн 8, 187

Закон термодинамики, второй 217 законы движения Ньютона 12, 24, 221, 243 замедление времени 26 заряды взаимодействий 17, 89, 90

------и резонансные моды струн 140

------черных дыр 209

звезды 11, 18, 43, 58

—, видимое и истинное положение 58

—, коллапс 18, 220

—, образование 238, 239

звуковые волны 73

Земля 43, 45, 52, 117, 190

—   и гравитационное воздействие Солнца 53,

55, 56, 191

зеркальная симметрия 169, 172-174, 178, 179, 184, 196, 257

------и дуальность 196

------и зеркальные многообразия см. зеркальные многообразия

------и флоп-перестройка 178, 179, 181

------, физические и математические свойства

172, 178, 181

зеркальные многообразия 172, 178, 180-182

------, сравнение методов их построения в математике и в физике 179

зйно 120

Измерения в Линляндии 133, 158, 233

—  в СТО 40, 127

—  в супергравитации 201

—  в теории Калуцы—Клейна 128-132, 135

—   в теории струн 13, 137-142, 146-149, 159,

160, 189, 201, 203, 206, 231, 232, 242, 244

—  и конифолдный переход 212

—  и флоп-перестройка 186

—  различных видов см. свернутые измерения;

протяженное измерение импульс 76, 86 Институт перспективных исследований 179,

180, 198

интерференционная картина 74, 76, 79, 80 инфляционная космология 230, 232, 234 инфракрасное излучение 70


276                                                      Предметный указатель

искривление пространства-времени, аналогия с искривлением резиновой пленки и шара для боулинга 53, 54

------в ОТО 48, 51, 52, 55, 56

------и Большой взрыв 59

------ и масса 54, 59

------и нейтронные звезды 57

------и черные дыры 59

------, риманова геометрия и анализ искривления 175

------, траектории света звезд как доказательство

искривления 58

— траекторий движения света и солнечные затмения 58

Калибровочная симметрия 90,91, 118, 148, 241, 254

калибровочные бозоны слабого взаимодействия 16, 89, 102

-------------как частицы,  передающие слабое

взаимодействие 119

-------------, спин 119

-------------, суперпартнеры 120

квазары 61, 225

квантовая геометрия 156, 168, 169

------, взаимная замена топологических и колебательных чисел 162, 163

------и дуальность 205

------и зеркальная симметрия 172

------, минимальный размер 156, 159, 167

квантовая механика 11, 12, 64, 65

------, альтернативная фейнмановская формулировка 81

------в сравнении с классической физикой 82, 111

------, вероятности 77, 78, 84, 138, 221

------, ее развитие и теория струн 153

------и Вселенная 12, 13, 78, 85, 136, 245

------и ОТО 11-13, 19,63,85,105,106, 125, 136, 137, 153, 209, 216

------и теория Калуцы—Клейна 131

------, масштабы 11, 65, 114

------, математический формализм 221, 246

------, смысл 80

------.теория струн и новая формулировка квантовой механики 65, 247 ------, точность и барьер на пути ее увеличения

квантовая пена 92, 93, 109

квантовая теория поля см. также квантовая хромодинамика, квантовая электродинамика, квантовая теория электрослабых взаимодействий 87, 88, 110, 111, 125, 145, 201

----------гравитационного взаимодействия 88, 90,91

----------и СТО 87

----------точечных частиц 201, 227

------------------и взаимодействие частиц 110, 111, 113

------электрослабых взаимодействий 88

квантовая хромодинамика 88

квантовая электродинамика, фотоны в КЭД 88

------, электроны в КЭД 88

квантовое размазывание 106, 108

— туннелирование 83 кванты 71, 85

кварки 11, 12, 14, 15, 90, 104, 120, 151, 220, 247

—  и сильное взаимодействие 16, 18, 90 —, названия 14

—, открытие 14

—,суперпартнеры 120

—, типы 14

киральность 257

классическая физика в сравнении с квантовой механикой см. также теория электромагнетизма Максвелла; законы движения Ньютона; универсальная теория гравитации Ньютона 87, 118, 223, 245

------и теория возмущений 190

когерентные состояния струн 243

колебательное число 162

конифолдный переход см. также флоп-пере-стройка 214

------в пространстве Калаби—Яу 212-216, 233

------и измерения 212

------и сфера 210, 212

константа связи струны 193

----------, величина 199

----------, значения 193, 194, 199, 202, 203, 206, 207, 235, 260

----------и состояния БПС 199

«конструктивный» подход к черным дырам 220

конференция «Струны» 196, 202

корпускулярно-волновой дуализм 75, 87

------и материя 75-76

------ и свет 75

космические лучи 14

космологическая постоянная 61, 152, 253

------, значение 153

------и Эйншейн 61, 152

космология 139, 224

—  и пространства Калаби—Яу 233, 234

—  и теория струн 231, 234, 235, 237

—, стандартная космологическая модель 224, 227-230


Предметный указатель                                                        277

—, теория всего и рассуждения о космологии

кривизна пространства-времени см. пространство-время, искривление

Легкие моды струны 167, 168 Линляндия 132-134, 158, 233, 262 лоренцево сокращение 50 Луна 43-45, 54, 117, 191,252 —, гравитационное воздействие полей Земли и Солнца на нее 191, 252

—  при солнечных затмениях 58

М-теория см. также теория струн 189, 202, 204-206, 208, 235, 239, 244-248, 260, 262 —, взаимосвязи в М-теории 204 —, задачи на будущее 189

—  и антропный принцип 238

—  и Виттен 204

—  и дуальность 205, 206, 208, 246

—  и мульти-вселенная 238

—  и объединение фундаментальных взаимодей-

ствий 235

—  и супергравитация 205 —, название 189, 204

—, протяженные объекты 206, 212 —, становление 237 магнетизм 23, 118, 135 масса 41

—  бран 215

—  звезд 57, 59, 60, 191

—  и гравитационное взаимодействие 16, 17, 44

—  и искривления пространства-времени и вре-

мени 54, 59

—  и корпускулярно-волновой дуализм 75

—  и натяжение струны 106

—  и резонансные моды струн 101, 140, 141

—  и энергия 41, 42, 101, 159

—  намотанных струн 159

—  суперпартнеров 247

— частиц в пространствах Калаби—Яу 147,172,

184, 186, 236

—  черных дыр 210

—  элементарных частиц 15, 98, 102, 141, 143,

186, 250 масштабы в квантовой механике 11, 65, 109, 114

—  в ОТО 91

—  в теории струн 99, 100, 108, 109, 146, 158,

166, 215, 244 материя 11-14, 44

—  в сравнении с антиматерией 15, 111 —, волны 75

—, состав 12, 15, 99

микроволны 226 мировая поверхность 112

------как экран при разрывах пространства 185,

Млечный путь 62, 157, 238 модель атомов 14 мульти-вселенная 237, 238

—  и антропный принцип 239

—  и симметрия 237

—  и «теория всего» 238 —, образование 239 мюонное нейтрино 15 мюоны 14

—, движение и оценка времени жизни 35

Намотанные струны 151, 159, 164, 232

------в сравнении с ненамотанными 159

------и геометрические свойства свернутых измерений 159

—  — и расширение измерений 232 ------, массы 159

------, энергия 159, 160, 162, 166

нарушение симметрии 88

------и ранняя Вселенная 227, 232

научные теории, стандартная схема построения 245

------, эстетические критерии 115

нейтрино 14, 102, 152

—,суперпартнеры 120

нейтронные звезды 57, 153

нейтроны 14, 16, 18, 44, 90, 220, 225

некоммутативная геометрия 244

ненамотанные струны в сравнении с намотанными 159, 166

низкая энтропия в сравнении с высокой 217

нуль-браны 244

Ньютон о корпускулярной природе света 74

Общая теория относительности 11, 43, 45, 48, 52,54-59,61,62,85,91, 115, 153, 175,223, 241

----------и гравитационное взаимодействие 52

------

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Грин Б. Элегантная Вселенная

На сайте allrefs.net читайте: "Грин Б. Элегантная Вселенная"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Глава 15

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Грин Б. Элегантная Вселенная. — М.: Едиториал УРСС, 2004. — 288 с.
ЭЛЕКТРОННОЕ ОГЛАВЛЕНИЕ Выдержки из рецензий на книгу Брайана Грина  «Элегантная Вселенная» Грин затрагивает потрясающее

New York
Брайан ГРИН ЭЛЕГАНТНАЯ ВСЕЛЕННАЯ Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории  

Таблица 1.2
Четыре фундаментальных типа взаимодействий, существующих в природе; частицы, переносящие эти взаимодействия, и их массы (в единицах массы протона). (Переносчики слабого взаимодействия имеют различн

Влияние на время. Часть I
Используя постоянство скорости света, можно с минимальными усилиями показать, что привычная обыденная концепция времени неверна. Представим себе лидеров двух воюющих держав, сидящих на противополож

Влияние на время. Часть II
Дать абстрактное определение времени трудно — попытки сделать это часто кончаются отсылкой на само слово «время» или приводят к запутанным лингвистическим конструкциям, цель которых состоит в том,

И все же: кто движется?
Относительность движения является ключом к пониманию теории Эйнштейна и одновременно источником недоразумений. Вы могли заметить, что перестановка точек зрения приводит к взаимному изменению ролей

Верна ли общая теория относительности?
В экспериментах, выполненных с использованием современной техники, не было обнаружено отклонений от предсказаний общей теории относительности. Только время сможет показать, позволит ли возрастающая

Что представляют собой порции?
Планк не мог обосновать гипотезу дискретности энергии волн, играющую центральную роль в предложенном им решении. За исключением того, что это работает, ни у Планка, ни у кого-либо еще не было никак

Волна или частица?
Каждому известно, что вода (и, следовательно, волны на поверхности воды) состоит из огромного количества молекул. Поэтому так ли удивительно, что световые волны тоже состоят из огромного числа част

Волны чего?
Явление интерференции, открытое Дэвиссоном и Джермером, реально продемонстрировало, что электроны подобны волнам. Но при этом возникает естественный вопрос: волнам чего? Одно из первых предп

Соотношение неопределенностей является сердцевиной  квантовой  механики.
Свойства, которые кажутся нам обычно столь фундаментальными, что не вызывают никаких сомнений, — что объекты имеют определенное положение и скорость, и что в определенные моменты времени они имеют

Снова атомы в духе древних греков?
Как мы говорили в начале данной главы, и как показано на рис. 1.1, теория струн утверждает, что если бы мы могли исследовать точечные частицы, существование которых предполагает стандартная модель,

Ловкость рук?
Обсуждение, приведенное выше, может оставить у вас чувство неудовлетворенности. Вместо того чтобы показать, что теория струн укрощает субпланковские флуктуации структуры пространства, мы, похоже, и

Не только струны?
Струны имеют две важных особенности. Во-первых, несмотря на конечность пространственных размеров, они могут быть непротиворечиво описаны в рамках квантовой механики. Во-вторых, среди резонансных мо

Как выглядят свернутые измерения?
Дополнительные пространственные измерения теории струн не могут быть свернуты произвольным образом: уравнения, следующие из теории струн, существенно ограничивает геометрическую форму, которую они

Таблица 10.2
Аналогична табл. 10.1, но значение радиуса выбрано равным 1/10     Таблица 10.1     Таблица 10.2

Насколько общий этот вывод?
Что произойдет, если пространственные измерения не являются циклическими? Будут ли и в этом случае справедливы замечательные утверждения теории струн о минимальных пространственных размерах? Никто

Приближает ли к ответу приближение?
Нельзя сказать заранее. Хотя математические формулы, соответствующие диаграммам, значительно усложняются при увеличении числа петель, теоретикам удалось установить одно очень важное свойство. Подоб

Помогает ли это в неразрешенных вопросах теории струн?
И да, и нет. Нам удалось достичь более глубокого понимания, освободившись от некоторых выводов, которые, как стало ясно теперь, были следствиями использования теории возмущений, а не истинных принц

Позволяет ли теория струн продвигаться вперед?
Да. Совершенно неожиданный и весьма утонченный подход к изучению черных дыр в рамках теории струн начинает давать первые теоретические обоснования взаимосвязи между черными дырами и элементарными ч

Насколько черно черное?
Оказалось, что Хокинг тоже думал о схожести закона об увеличении площади горизонта черной дыры и закона о неминуемом росте энтропии, но решил, что эта аналогия есть просто совпадение, и выбросил ее

Ваш выход, теория струн!
Но так было до конца 1996 г., пока Строминджер и Вафа, опираясь на более ранние результаты Сасскинда и Сена, не написали работу «Микроскопическая природа энтропии Бекенштейна и Хокинга», появившуюс

Почему три?
Здесь сразу же возникает вопрос: в чем причина того, что при понижении симметрии для расширения отбираются ровно три пространственных измерения? Иными словами, кроме имеющегося экспериментального ф

До начала?
Так как точные уравнения теории струн неизвестны, Бранденбергеру и Вафе пришлось делать немало допущений и приближений в своих космологических исследованиях. Недавно Вафа сказал: «В нашей работе по

Что является фундаментальным принципом теории струн?
Один из универсальных уроков последнего столетия состоит в том, что известные законы физики находятся в соответствии с принципами симметрии. Специальная теория относительности основана на симметрии

Что есть пространство и время на самом деле, и можем ли мы без них обойтись?
В предыдущих главах мы часто вольно использовали понятия пространства и пространства-времени. В главе 2 мы описали эйнштейновское понимание того, что пространство и время нерасторжимо перемешаны бл

Приведет ли теория струн к переформулировке квантовой механики?
Вселенная подчиняется законам квантовой механика с фантастической точностью. Однако даже с учетом этого, при формулировке теорий за последние полвека физики следовали, конструктивно говоря, стратег

Можно ли теорию струн проверить экспериментально?
Среди многих свойств теории струн, которые мы обсудили в предыдущих главах, возможно, особенно важны три нижеследующих. Во-первых, гравитация и квантовая механика являются неотъемлемыми принципами

Существуют ли пределы познания?
Объяснение всего — даже в ограниченном смысле понимания всех сторон взаимодействий и элементарных составляющих Вселенной — есть одна из величайших задач, с которыми когда-либо сталкивалась наука. И

Глава 1
1.   Таблица справа — расширенный вариант табл. 1.1. В нее входят массы и константы взаимодействия элементарных частиц всех трех семейств. Кварк каждого типа может обладать тремя значениями сильног

Глава 2
1.   Присутствие массивных тел, подобных нашей Земле, усложняет картину за счет добавления гравитационных сил. Поскольку мы сфокусируем свое внимание на движении в горизонтальном, а не в вертикальн

Глава 3
1.   Isaac Newton, Sir Isaac Newton's Mathematical Principle of Natural Philosophy and His System of the World, Irans. A. Motleand Florian Cajori. Berkeley: University of California Press, 

Глава 4
1.   Richard Feynman, The Character of Physical Lain. Cambridge, Mass.: MIT Press, 1965, p. 129, (Рус. пер.: Феинман P. Характер физических законов. М.: Мир, 1968.) 2.   Хотя

Глава 5
1.   Stephen Hawking, A Brief History of Time. New York: Bantam Books, 1988, p. 175. (Рус. пер.: Хокинг С. От Большого взрыва до черных дыр. М.: Мир, 1998.) 2.    Цитируется

Глава 6
1.   Знающий читатель поймет, что в данной главе рассматривается только пертурбативная теория струн; выходящие за рамки теории возмущений аспекты обсуждаются в главах 12 и 13. 2.   Интервь

Глава 7
1.   Цитируется по книге R. Clark, Einstein: The Life and Times. New York: Avon Books, 1984, p. 287. 256                                                                  При

Глава 8
1.   Эго простая идея, однако, поскольку несовершенство нашего обычного языка приводит иногда к недопониманию, приведем два пояснения.  Во-первых, мы считаем, что муравей живет на поверхности

Глава 9
1.   Edward Witten, Reflections on the Fate of Spacetime, Physics Today, April 1996, p. 24. 2.   Интервью с Эдвардом Виттеном, 11 мая 1998 г. 3.   Sheldon Glashow and Paul

Глава 10
1.   Отметим для  полноты,  что хотя  большая  часть приведенных  выше аргументов в равной  степени справедлива как для открытых струн (струн со свободными концами), так и для замкнутых струн (кото

Глава 11
1. Для читателя, склонного к математической строгости рассуждений, будет понятно, что вопрос состоит в том, является ли топология пространства динамической, т. е. может ли она меняться во времени.

Глава 12
1.   Цитируется по книге: John D. Barrow,  Theories of Everything. New York: Fawcett-Columbine, 1992, p. 13. (В рус.  пер. цитата есть в книге:  Кузнецов Б. Г. Эйнштейн: Жизнь. Смерть

Глава 13
1.   Знающему читателю будет понятно, что при преобразованиях   зеркальной   симметрии   коллапсирующая  трехмерная  сфера  одного  пространства Калаби—Яу отображается на коллапсирующую двумерную с

Глава 14
1.   Более точно, в данном температурном диапазоне Вселенная должна быть заполнена фотонами в соответствии с законами излучения идеально поглощающего тела (абсолютно черного тела на языке те

Размышления о космологии.........   224
Стандартная космологическая модель ....   224 Проверка модели Большого взрыва......   225 От планковских времен до сотых долей секунды после Большого взрыва........   227

Сажин М. В. Современная космология в популярном изложении.
Чернин А. Д. Звезды и физика. Розенталь И.Л., Архангельская И.В. Геометрия, динамика, Вселенная. Левитан Е.

Грюнбаум А. Философские проблемы пространства и времени.
Серия «Синергетика: от прошлого кбудущему» Трубецков Д. И.Введение в синергетику. Малинецкий Г. Г., Потапов А. Б.

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги