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.

---

Черные дыры, 17, 19, 227, 422, 528n

Гравитационное притяжение Ч.Д., 173, 424, 425, 516n

Микроскопические Ч.Д., 403, 424-5

Пространство-время, деформированное Ч.Д., 516n

Сценарий мира на бране и Ч.Д., 403

Ч.Д. и раскол между ОТО и квантовой механикой, 337, 338, 527n

Энтропия и Ч.Д., 173, 477-81, 490, 510n, 525n, 536n

Чиао, Раймонд (Chiao, Raymond), 193

Чибисов, Геннадий (Chibisov, Gennady), 520n

Шапере, Альфред (Shapere, Alfred), 424, 425

Шварц, Джон (Schwarz, John), 340-4, 347-8, 355, 356, 378, 384-5

Шенкер, Стивен (Shenker, Stephen), 488-9

Шерк, Джоэль (Scherk, Joel), 341-2, 347-8, 355, 356, 384-5

Шифф, Леонард (Schiff, Leonard), 418

Шмидт, Брайан (Schmidt, Brian), 299, 300

Шредингер, Эрвин (Schrodinger, Erwin), 88, 200

Шредингера уравнение, 200-1, 202, 203, 213-14, 455-6, 512n

Декогерентность и Ш.У., 209-10

Жирарди-Римини-Вебера модификация Ш.У., 206-7, 208, 214, 215

Разворачивание явлений в два особых этапа и Ш.У., 200-1

Шредингеровский кот, 211

Эверетт, Хью (Everett, Hugh), 205

Эверитт, Френсис (Everitt, Francis), 418

Эволюция, 77, 168

Эддингтон, сэр Артур (Eddington, Sir Arthur), 13

Эйлер, Леонард (Euler, Leonhard), 339

Эйлера бета-функция, 339-40

Эйнштейн, Альберт (Einstein, Albert), 6, 9-10, 12, 14, 19, 21, 39-40, 44-76, 62, 78, 186, 200, 214, 234, 255, 261, 338, 496n-497n, 501n

Аргументы Маха и Э., 33, 38, 62, 72-4, 416-18, 499n

Движение с превышением скорости света и Э., 237

Детерминистическая точка зрения Э., 78-9, 120-1

Интуитивное ощущение течения времени и Э., 130, 132, 139, 141

Космологическая константа и Э., 274-9, 281-4, 299-301, 519n, 520n, 526n

Кривизна пространства и Э., 242-3

Настоящего проблема и Э., 141

Общая теория относительности Э., 62-76, 273-4, 327, 328; см. также Общая теория относительности (ОТО)

Объединение как цель Э., 15-16, 18, 252, 329, 361, 366

Отталкивательная гравитация и Э., 272, 274-9, 519n-520n

Представления Э. о статической вселенной, 274-5, 279

Пространственные расзмерности и Э., 360-1

Путешествия во времени и Э., 448-9, 459, 460

Расширение вселенной и Э., 229-33, 280, 515n

Симметрия, лежащая в основании законов физики и Э., 223-4

Смысл пространства и Э., 29, 38

Соотношение энергии-массы и Э., 162, 354, 519n

Сопротивление квантовой механике со стороны Э., 11, 80, 83-4, 93-5, 99-102, 500n

Специальная теория относительности Э., 44-63; см. также Специальная теория относительности (СТО)

Уравнения Э., 15, 70-2, 230, 242-3, 354, 361, 498n, 515n, 517n, 519n

ЭПР парадокс и Э., 99-115; см. также ЭПР парадокс

Эйнштейна полевые уравнения, 70-2, 498n

Эквивалентности принцип, 67, 69, 224, 376, 518n

Экзотическая материя, 467, 534n

Эксперимент по Поляризации Космического Микроволнового Фона (Cosmic Microwave Background Polarization experiment – CMBPol), 432

Эксперимент по Темной Материи (Dark Matter Experiment – DAMA), 532n

Электричество, 40, 264, 265

См. также Электромагнитное взаимодействие

Электрические поля, взаимная связь между магнитными полями и Э.П., 40, 41-2, 496n

Электромагнитная стрела времени, 510n-511n

Электромагнитное взаимодействие, 9, 41-2, 200, 225, 238, 327, 328, 332, 348, 429, 496n

Великого объединения теория и Э.М.В., 266-8, 328, 329, 519n, 526n

Объединение ОТО и Э.М.В., 329, 361, 366

Симметрия между слабым взаимодействием и Э.М.В., 264-6, 267, 268, 328, 329, 518n-519n

Сценарий мира на бране и Э.М.В., 392-4

Электромагнитные волны, свет как Э.М.В., 42, 44-5

Электромагнитные поля, 40, 41-2, 254-5, 361, 496n, 518n, 526n

Вакуумные флуктуации Э.М.П., 331, 331-2, 534n

Электронное нейтрино, 346, 347

Электронное поле, 256

Электроны, 17, 278, 300-1, 353, 355, 366, 429, 432, 518n

Вероятностные волны Э., 88-95, 89

Взаимодействие с Э. во время измерения, 97

Взаимодействие Хиггсова океана с Э., 261-3

Волновые свойства Э., 86-8, 87, 88

Гипотеза размазанной сущности Э., 88

Интерференционная картина, производимая Э., 86-8, 87, 88, 91-2, 94, 179-80, 182, 184-5, см. также Двухщелевой эксперимент

Подход сумм по историям и Э., 179-80, 182

Полевая схема и Э., 256

Электроны (продолжение):

Происхождение массы Э., 261-3

Спин Э., 104

Стандартная модель и Э., 344-6, 345, 347

Теория струн и Э., 345, 345, 346-7, 394

Фотоэлектрический эффект и Э., 501n

Электрослабая сила, 264-6, 267, 268, 328, 329, 518n-519n

Электрослабое Хиггсово поле, 264-6, 267, 522n

Энергия:

Взаимозаменяемость массы и Э., 262, 354, 519n

Гравитационное взаимодействие и Э., 276-7, 279

Деформации и искривления в пространстве-времени и Э., 418-20

Инфлатона поле (переохлажденное Хиггсово поле) и Э., 280-6, 521n-522n, 524n

Колебательные моды струны и Э., 354, 356-7, 385, 386-7, 528n

Космологическая константа и Э., 275, 278-9

Кривизна пространства и Э., 242-3

Ненулевая величина Хиггсова поля и Э., 259-60

Происхождение Э., 310-13

Размер начального кусочка Э., 313, 524n

Сохранение Э., 426, 532n

Существование жизни и Э., 170-1

См. также Масса/энергия

Энтропия, 151-76, 507n-510n, 534n-535n

Большой взрыв и Э., 171-6, 215, 227, 270-1, 273, 314-22, 511n

Вероятностный подход и Э., 153-6, 158-60, 176, 507n-508n, 511n

Вклады от всех источников в расчет Э., 172-3, 509n

Возможность будущих ограничений и Э., 510n

Второй закон термодинамики и Э., 154-5, 156-9, 164-5

Выделение тепла и Э., 170, 172-3, 254n

Высокая Э. против низкой, 152, 154, 155

Гравитация и Э., 171-4, 227, 314-17, 524n-525n

Инфляционная космология и Э., 314-22

Конфигурация вселенной и Э., 166-9, 167, 175

Курицы и яйца история и Э., 170-1, 174

Низкая Э. как отклонение от нормы, 164-5

Определение Э., 154, 508n

Перегруппировки молекул и Э., 155-6, 508n-509n

Перегруппировки страниц Войны и Мира и Э., 152-60, 162, 167, 174, 215, 508n

Расплескивание яйца и Э., 158, 159-60, 162, 174, 215

Симметрия по отношению к обращению времени и Э., 159-69, 161, 175, 214-16

Таяние кубиков льда в стакане воды и Э., 158, 161-6, 166, 169, 174-5, 176, 509n, 510n

Углекислый газ в бутылке колы и Э., 155-7, 160, 167, 509n

Циклическая космология и Э., 405-6, 410, 530n

Черные дыры и Э., 173, 477-81, 490, 510n, 525n, 536n

Э. вселенной в течение времени, 167, 167

ЭПР парадокс (парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена), 11, 99-115, 120-2, 199, 206, 50ln-502n

Метафора титановых ящиков и ЭПР, 107-10, 111

Неполное описание реальности как проблема в ЭПР, 99-103, 112

Открытие Белла и ЭПР, 103-4, 106-11, 112-13, 115n

Ошибочные аргументы в ЭПР, 113-14

Скрытые переменные и ЭПР, 106, 112, 121

Спин частицы и ЭПР, 104-13

Три и более свойства и ЭПР, 104-6

Усовершенствование аргументов Бома и ЭПР, 105-6, 121-2

Экспериментальные данные и ЭПР, 113, 115, 118-19, 502n-503n

Эрстед, Ганс (Oersted, Hans), 41

Эфир, 43-5, 50-1, 76, 268-9, 275

Ядерные силы, 238

См. также Сильное ядерное взаимодействие; Слабое ядерное взаимодействие

Яйца и курицы история, энтропия и Я.К.И., 170-1, 174

Яйца расплескивание, 143, 144

Обратное движение Я.Р., 145-6, 149-50, 507n

Энтропия и Я.Р., 158, 159-60, 162, 174, 215

Янг, С.Н. (Yang, C.N.), 255

Янга-Миллса поля, 255-6

Яу, Шинь-Тунь (Yau, Shing-Tung), 369

Комментарии

Глава 1

1. Лорд Кельвин цитировался физиком Альбертом Майкельсоном во время его обращения в 1894 при открытии Лаборатории Райерсона в Чикагском Университете (см. D.Kleppner, Physics Today, November 1998).

2. Lord Kelvin, "Nineteenth Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light," Phil. Mag. Ii – 6th series, 1 (1901).

3. A.Einstein, N.Rosen, and B.Podolsky, Phys. Rev. 47, 777 (1935).

4. Sir Arthur Eddington, The Nature of the Physical World (Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 1928).

5. Как описывается более подробно в комментарии 2 к Главе 6, это преувеличение, поскольку имеются примеры, содержащие относительно малоизвестные частицы (такие как К-мезоны и В-мезоны), которые показывают, что так называемые слабые ядерные силы не ведут себя по отношению к прошлому и будущему полностью симметрично. Однако, на мой взгляд и на взгляд многих других, кто думал об этом, поскольку эти частицы не играют существенной роли в определении свойств материальных объектов повседневной жизни, маловероятно, что они могут быть важны для объяснения головоломки стрелы времени (хотя, я спешу добавить, никто не знает этого с уверенностью). Таким образом, хотя формально это преувеличение, я предполагаю повсюду, что ошибка, которую мы делаем, объявляя, что законы трактуют прошлое и будущее на равном основании, минимальна, – по крайней мере, постольку, поскольку это касается объяснения загадки стрелы времени.

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

Глава 2

1. Isaac Newton, Sir Isaac Newton"s Mathmatical Principle of Natural Philosophy and His System of the World, trans. A.Motte and Florian Cajori (Berkeley: University of California Press, 1934), vol. 1, p.10.

2. Там же, с. 6.

3. Там же.

4. Там же, с. 12.

5. Albert Einstein, в предисловии к книге Max Jammer, Concepts of Space: The Histories of Theories of Space in Physics (New York: Dover, 1993).