Брайан Грин - Ткань космоса: Пространство, время и текстура реальности

• Название: Ткань космоса: Пространство, время и текстура реальности
• Автор: Брайан Грин
• Издательство: Книжный дом «ЛИБРОКОМ»
• Жанр: Физика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-397-00001-7

Брайан Грин — один из ведущих физиков современности, автор «Элегантной Вселенной» — приглашает нас в очередное удивительное путешествие вглубь мироздания, которое поможет нам взглянуть в совершенно ином ракурсе на окружающую нас действительность.

В книге рассматриваются фундаментальные вопросы, касающиеся классической физики, квантовой механики и космологии. Что есть пространство? Почему время имеет направление? Возможно ли путешествие в прошлое? Какую роль играют симметрия и энтропия в эволюции космоса? Что скрывается за тёмной материей? Может ли Вселенная существовать без пространства и времени?

Грин детально рассматривает картину мира Ньютона, идеи Маха, теорию относительности Эйнштейна и анализирует её противоречия с квантовой механикой. В книге обсуждаются проблемы декогеренции и телепортации в квантовой механике. Анализируются многие моменты инфляционной модели Вселенной, первые доли секунды после Большого взрыва, проблема горизонта, образование галактик. Большое внимание уделено новому современному подходу к объяснению картины мира с помощью теории струн/М-теории.

Грин показывает, что наш мир сильно отличается от того, к чему нас приучил здравый смысл. Автор увлекает всех нас, невзирая на уровень образования и научной подготовки, в познавательное путешествие к новым пластам реальности, которые современная физика вскрывает под слоем привычного нам мира.

---

Частицы Хиггса. Мельчайшие квантовые составляющие поля Хиггса.

Чаша потенциальной энергии. Форма, описывающая зависимость энергии поля от его величины; технически называется также потенциальной энергией поля.

Чёрная дыра. Объект, гравитационное поле которого настолько сильно, что способно захватывать всё, что подходит достаточно близко к нему (ближе горизонта событий чёрной дыры), даже свет.

Шкала Кельвина. Шкала температур, в которой отсчёт начинается с абсолютного нуля (минимально возможной температуры, составляющей −273° по шкале Цельсия).

Электромагнитная сила. Один из четырёх видов взаимодействия; действует на частицы, имеющие электрический заряд.

Электромагнитное поле. Поле электромагнитной силы.

Электронное поле. Поле, по отношению к которому электрон является наименьшей порцией или составной частью.

Электрослабое поле Хиггса. Поле, средняя величина которого отлична от нуля в холодном пустом пространстве; придаёт массу всем фундаментальным частицам (в электрослабой теории).

Энергетическая чаша. См. Чаша потенциальной энергии.

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

Эфир, светоносный эфир. Гипотетическая субстанция, заполняющая эфир и служащая средой для распространения света; эта концепция отвергнута в настоящее время.

D-браны, p-браны Дирихле. p-браны, которые являются «клейкими»: к ним прикрепляются концы открытых струн.

M-теория. Незавершённая в настоящее время теория, объединяющая все пять теорий струн в рамках одного формализма; полностью квантово-механическая теория всех сил и всех видов материи.

p-брана. Объект теории струн / M-теории, имеющий p пространственных измерений. См. также D-браны, p-браны Дирихле.

W- и Z-частицы. Частицы — переносчики слабого взаимодействия.

Литература для дальнейшего чтения

Популярная и специальная литература по проблеме пространства и времени огромна. Большинство приводимых ниже ссылок представляют популярную литературу, но некоторые требуют более глубокой подготовки. Эти книги оказались полезными лично для меня и являются хорошим началом для читателей, которые захотят лучше разобраться в вопросах, которые рассматриваются в этой книге.

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

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

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

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

Barbour J., and Pfister H. Mach’s Principle. Boston: Birkhauser, 1995.

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

Bartusiak M. Einstein’s Unfinished Symphony. Washington, D. C.: Joseph Henry Press, 2000.

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

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

Callender C., and Hugget N. 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 R., and Mann C. The Second Creation. New Brunswick, N. J.: Rutgers University Press, 1996.

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

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

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

D’Espagnat B. Veiled Reality. Reading, Mass.: Addison-Wesley, 1995.

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

Ferris Т. Coming of Age in the Milky Way. New York: Anchor, 1989.

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

Feynman R. QED. Princeton: Princeton University Press, 1985.

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

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

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

Gott J. R. Time Travel in Einstein’s Universe. Boston: Houghton Mifflin, 2001.

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

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

Gribbin J. Schrödinger’s Kittens and the Search for Reality. Boston: Little, Brown, 1995.

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

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

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

Hawking S., and Penrose R. The Nature of Space and Time. Princeton: Princeton University Press, 1996.

Hawking S., Thorne K., Novikov I., Ferris Т., and Lightman A. The Future of Spacetime. New York: Norton, 2002.

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

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

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

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

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

Lindley D. Boltzmann’s Atom. New York: Free Press, 2001.

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

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

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

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

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

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

Penrose R. The Emperor’s New Mind. New York: Oxford University Press, 1989.

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

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

Rees M. Just Six Numbers. New York: Basic Books, 2001.

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

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

Savitt S. Time’s Arrows Today. Cambridge, Eng.: Cambridge University Press, 2000.

Schrödinger E. What Is Life? Cambridge, Eng.: Canto, 2000.

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

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

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

Stenger V. Timeless Reality. Amherst, N. Y.: Prometheus Books, 2000.

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

Weinberg S. Dreams of a Final Theory. New York: Pantheon, 1992.

Weinberg S. The First Three Minutes. New York: Basic Books, 1993.

Weizsacker C. F. von. The Unity of Nature. New York: Farrar, Straus, and Giroux, 1980.

Wilczek F., and Devine B. Longing for the Harmonies. New York: Norton, 1988.

Zeh H. D. The Physical Basis of the Direction of Time. Berlin: Springer, 2001.

Литература для дальнейшего чтения — русские переводы

Вайнберг С. Мечты об окончательной теории: Физика в поисках самых фундаментальных законов природы. М.: URSS, 2008.

Вайнберг С. Первые три минуты: Современный взгляд на происхождение Вселенной. М.: Энергоиздат, 1981.

Грин Б. Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории / Пер. с англ.; Общ. ред. В. О. Малышенко. М.: URSS, 2008.

Девис П. Пространство и время в современной картине Вселенной. М.: Мир, 1979.

Дойч Д. Структура реальности. М.; Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001.

Мах Э. Механика. Историко-критический очерк её развития. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000.

Пайс А. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989.

Пенроуз Р. Новый ум короля. М.: URSS, 2008.

Рейхенбах Г. Направление времени. М.: URSS, 2003.

Рейхенбах Г. Философия пространства и времени. М.: URSS, 2009.

Тейлор Э. Ф., Уилер Дж. А. Физика пространства-времени / Пер. с англ. Н. В. Мицкевича. Изд. 2-е, дополненное. М.: Мир, 1971.

Торн К. С. Чёрные дыры и складки времени. Дерзкое наследие Эйнштейна. М.: Изд-во физико-математической литературы, 2007.

Хокинг С. Мир в ореховой скорлупке. СПб.: Амфора, 2007.

Хокинг С., Пенроуз Р. Природа пространства и времени. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000.

Фейнман Р. КЭД — странная теория света и вещества. М.: Наука, 1988.

Шрёдингер Э. Что такое жизнь? С точки зрения физика. М.: Атомиздат, 1972.

Литература для дальнейшего чтения, добавленная при переводе

В следующих статье и книге можно найти очень интересное и полезное сопоставление программ теории суперструн и петлевой квантовой гравитации:

Smolin L. How far are we from the quantum theory of gravity? // arXiv:hep-th/0303185

Пенроуз P. Путь к реальности или законы, управляющие Вселенной. Полный путеводитель. Ижевск: Институт компьютерных исследований, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2007.

Фундаментальные вопросы квантовой механики и квантовой теории измерений (включая роль наблюдателя, неравенства Белла, телепортацию и др.) достаточно популярно, но технически точно и на высоком педагогическом уровне рассмотрены в книге:

Менский М. Б. Человек и квантовый мир. Странности квантового мира и тайна сознания. Фрязино: Век-2, 2007.