Глава 15 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 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. 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 с огромной 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.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), и каждый их них имеет Три «цвета» (красный, зеленый, синий).Киральный, киральность. Свойство физики элементарных частиц, состоящее в различии 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-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.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71