Брайан Грин - Брайан Грин. Ткань космоса: Пространство, время и структура реальности

• Название: Брайан Грин. Ткань космоса: Пространство, время и структура реальности
• Автор: Брайан Грин
• Жанр: Физика
• Год: 2004

Вторая книга американского физика Брайана Р. Грина "Ткань космоса..." доставляет интеллектуальное наслаждение и производит сильнейшее впечатление, которыми и хочу поделиться с народом. Тем, кто читал первую книгу Грина "Элегантная вселенная..." (изданную в России в 2004 и 2005), предисловия не нужны. "Ткань космоса" не уступает "Элегантной вселенной" ни в широте охвата и глубине материала, ни в детальном понимании автором обсуждаемых тем, ни в таланте автора объяснять сложнейшие вещи "на пальцах", ни в легкости языка. Главная тема книги – борьба науки за понимание пространства и времени. Книга дает текущую картину того, чем занята современная физика, с самой линии фронта и от непосредственного участника боев. Не требует специальной подготовки – только немножко внимания и воображения. Приятных впечатлений.

---

Спин: Квантовомеханическое свойство элементарных частиц, в котором, в некотором смысле подобно волчку, они испытывают вращательное движение (имеют внутренний угловой момент).

Спонтанное нарушение симметрии: Формальное название Хиггсова океана; процесс, при котором ранее проявлявшаяся симметрия скрывается или портится.

Стандартная модель: Квантовомеханическая теория, состоящая из квантовой хромодинамики и электрослабой теории; описывает всю материю и силы, за исключением гравитации. Основывается на концепции точечных частиц.

Стандартные свечи: Объекты с известной внутренней яркостью, которые удобны для измерений астрономических расстояний.

Стрела времени: Направление, в котором кажется ориентированным время, – от прошлого в будущее.

Струн теория: Теория, основывающаяся на одномерных колеблющихся нитях энергии (см. Суперструн теория), но которая не обязательно включает суперсимметрию. Иногда используется как сокращение теории суперструн.

Суперсимметрия: Симметрия, в которой законы не изменяются, когда частицы с целочисленным спином (частицы сил) взаимозаменяются на частицы с полуцелым спином (частицы материи).

Суперструн теория: Теория, в которой фундаментальные ингредиенты являются одномерными петлями (замкнутые струны) или обрывками (открытые струны) колеблющейся энергии, которая объединяет ОТО и квантовую механику; включает суперсимметрию.

Сценарий мира на бране: Возможность в рамках теории струн/М-теории, что наши привычные три пространственных измерения являются 3-браной.

Темная материя: Материя, заполняющая пространство, оказывая гравитационное воздействие, но не испускающая света.

Темная энергия: Гипотетическая энергия и давление, однородно заполняющая пространство; более общее понятие, чем космологическая константа, поскольку ее энергия/давление может изменяться со временем.

Трансляционная инвариантность, трансляционная симметрия: Свойство принятых законов природы, при котором законы применимы в любом месте пространства.

Ускорение: Движение, которое содержит изменение в скорости и/или направлении.

Ускоритель, атомный разрушитель: Исследовательское устройство физики частиц, которое сталкивает частицы друг с другом на большой скорости.

Фазовый переход: Качественное изменение физической системы, когда ее температура меняется в достаточно широком диапазоне.

Фотон: Частица-переносчик электромагнитного взаимодействия; мельчайший "пучок" света.

Хиггсов океан: Сокращение, специфическое для данной книги, для величины вакуумного среднего Хиггсова поля.

Хиггсово поле: См. Электрослабое Хиггсово поле.

Частица-переносчик: Мельчайший "пакет" или "пучок" силы, с помощью которого осуществляется обмен силовым воздействием.

Частицы Хиггса: Мельчайшие квантовые составляющие Хиггсова поля.

Чаша потенциальной энергии: Форма, описывающая энергию, содержащуюся в поле при данной величине поля; формальное название потенциальной энергии поля.

Черная дыра: Объект, чье безмерное гравитационное поле захватывает все, даже свет, который остается внутри (внутри горизонта событий черной дыры).

Электромагнитная сила: Одна из четырех природных сил; действует на частицы, которые имеют электрический заряд или магнитные свойства.

Электромагнитное поле: Поле, которое оказывает электромагнитную силу.

Электронное поле: Поле, для которого электрон является мельчайшим количеством или составляющей.

Электрослабая теория: Теория, объединяющая электромагнитные и слабые ядерные силы в электрослабые силы.

Электрослабое Хиггсово поле: Поле, которое имеет ненулевую величину в холодном, пустом пространстве, дает начало массам фундаментальных частиц.

Энергетическая чаша: См. Чаша потенциальной энергии.

Энтропия: Мера беспорядка физической системы, число перегруппировок фундаментальных составляющих системы, которые оставляют ее макроскопические общие проявления неизменными.

Эфир, светоносный эфир: Гипотетическая субстанция, заполняющая пространство, которая обеспечивает среду для распространения света; отвергнута.

D-браны, p-браны Дирихле: p-браны, которые "клейкие"; p-браны, к которым прикреплены концы открытых струн.

p-брана: Ингредиент теории струн/М-теории с p пространственными измерениями. См. также D-браны.

W и Z частицы: Частицы-переносчики слабого ядерного взаимодействия.

Советы для дальнейшего чтения

Общая и специальная литература о пространстве и времени обширна. Приведенные ниже ссылки в большей степени предназначены для массового читателя, но некоторые требуют более углубленной подготовки, они оказались полезными для меня и являются хорошим стартом для читателя, который хочет дальше рассмотреть исследования, затронутые в этой книге.

Albert, David. Quantum Mechanics and Experience. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1994.

------- Time and Chance. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 2000.

Alexander, H. G. The Leibniz-Clarke Correspondence. Manchester, Eng.; Manchester University Press, 1956.

Barbour, Julian. The End of Time. Oxford: Oxford University Press, 2000.

------- and Herbert Pfister. Mach's Principle. Boston: Birkhauser, 1995,

Barrow, John. The Book of Nothing. New York: Pantheon, 2000.

Bartusiak, Marcia. Einstein's Unfinished Symphony. Washington, D.C.; Joseph Henry Press, 2000.

Bell, John. Speakable and Unspeakable in Quantum Mechanics. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1993.

Blanchard, Ph., and D. Giulini, E. Joos, C. Kiefer, I.-O Stamateseu. Decoherence: Theoretical, Experimental and Conceptual Problems. Berlin: Springer, 2000.

Callender, Craig, and Nick Hugget. Physics Meets Philosophy at the Planck Scale. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 2001.

Cole, K. C. The Hole in the Universe. New York: Harcourt, 2001.

Crease, Robert, and Charles Mann. The Second Creation. New Brunswick, N.J.: Rutgers University Press, 1996.

Davies, Paul. About Time. New York: Simon & Schuster, 1995.

------- How to Build a Time Machine. New York: Allen Lane, 2001.

------- Space and Time in the Modern Universe. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1977,

D'Espagnat, Bernard. Veiled Reality. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1995.

Deutsch, David. The Fabric of Reality. New York: Allen Lane, 1997.

Ferns, Timothy. Coming of Age in the Milky Way. New York: Anchor, 1989.

------- The Whole Shebang. New York: Simon & Schuster, 1997.

Feynman, Richard. QED. Princeton: Princeton University-Press, 1985.

Folsing, Albrecht. Albert Einstein. New York: Viking, 1997.

Gell-Mann, Murray. The Quark and the jaguar. New York: W. H. Freeman, 1994.

Gleick, James. Isaac Newton. New York: Pantheon, 2003.

Gott, J. Richard. Time Travel in Einstein's Universe. Boston: Houghton Mifflin, 2001.

Guth, Alan. The Inflationary Universe. Reading, Mass.: Perseus, 1997.

Greene, Brian. The Elegant Universe. New York: Vintage, 2000.

------- Элегантная вселенная. Москва: УРСС, 2004 (1-е изд.,), 2005 (2-е изд.).

Gribbin, John. Schrodinger's Kittens and the Search for Reality. Boston: Little, Brown, 1995,

Hall, A. Rupert. Isaac Newton. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1992.

Halliwell,}. J., J. Perez-Mercader, and W, H. Zurek. Physical Origins of Time Asymmetry. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1994.

Hawking, Stephen. The Universe in a Nutshell. New York: Bantam, 2001.

------- and Roger Penrose. The Nature of Space and Time. Princeton: Princeton University Press, 1996.

------- Kip Thorne, Igor Novikov, Timothy Ferns, and Alan Lightman. The Future of Spacetime. New York: Norton, 2002.

Jammer, Max. Concepts of Space. New York: Dover, 1993.

Johnson, George. A Shortcut Through Time. New York: Knopf, 2003.

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

Kirschner, Robert. The Extravagant Universe. Princeton: Princeton University Press, 2002.

Krauss, Lawrence. Quintessence. New York: Perseus, 2000.

Lindley, David. Boltzmann's Atom. New York: Free Press, 2001.

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

Mach, Ernst. The Science of Mechanics. La Salle, 111.: Open Court, 1989,

Maudlin, Tim. Quantum Non-locality and Relativity. Maiden, Mass.: Blackwell, 2002.

Mermin, N. David. Boojums All the Way Through. New York: Cambridge University Press, 1990.

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

Pais, Abraham. Subtle Is the Lord. Oxford: Oxford University Press, 1982.

Penrose, Roger. The Emperor's New Mind. New York: Oxford University1 Press, 1989.

Price, Huw. Time's Arrow and Archimedes' Point. New York: Oxford University Press, 1996.

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

------- Just Six Numbers. New York: Basic Books, 2001.

Reichenbach, Hans. The Direction of Time. Mineola, N.Y.: Dover, 1956.

------- The Philosophy of Space and Time. New York: Dover, 1958.

Savitt, Steven. Time's Arrows Today. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 2000.

Schrodinger, Erwin. What Is Life? Cambridge, Eng.: Canto, 2000.

Siegfried, Tom. The Bit and the Pendulum. New York: John Wiley, 2000.

Sklar, Lawrence. Space, Time, and Spacetime. Berkeley: University of California Press, 1977.

Smolin, Lee. Three Roads to Quantum Gravity. New York: Basic Books, 2001.

Stenger, Victor. Timeless Reality. Amherst, N.Y.; Prometheus Books, 2000.