Элегантная вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории) - Грин Брайан (книги без сокращений .txt) 📗
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.
Риманова геометрия. 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.
Световые часы. 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.
Симметрия сильных 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.
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, стандартная модель, 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.
Суперсимметричиая стандартная 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.
Теория 11-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.
