Дэйв Голдберг - Вселенная. Руководство по эксплуатации

• Название: Вселенная. Руководство по эксплуатации
• Автор: Дэйв Голдберг
• Издательство: ООО «Издательство ACT»
• Жанр: Физика
• Год: 2009
• ISBN: 978-5-17-062989-3

Книга «Вселенная. Руководство по эксплуатации» — идеальный путеводитель по самым важным — и, конечно, самым упоительным — вопросам современной физики: «Возможны ли путешествия во времени?», «Существуют ли параллельные вселенные?», «Если вселенная расширяется, то куда она расширяется?», «Что будет, если, разогнавшись до скорости света, посмотреть на себя в зеркало?», «Зачем нужны коллайдеры частиц и почему они должны работать постоянно? Разве в них не повторяют без конца одни и те же эксперименты?». Юмор, парадоксальность, увлекательность и доступность изложения ставят эту книгу на одну полку с бестселлерами Г. Перельмана, С. Хокинга, Б. Брайсона и Б. Грина! Настоящий подарок для всех, кого интересует современная наука, — от любознательного старшеклассника до его любимого учителя, от студента-филолога до доктора физико-математических наук!

---

Einstein, Albert. On a Heuristic Viewpoint Concerning the Production and Transformation of Light. Annalen der Physik 17 (1905): 132–148.

Статья Эйнштейна, в которой доказывается, что свет ведет себя как частицы (интересное дополнение к ней см. выше в статье Crisp, Jaynes). Нобелевскую премию а 1921 году Эйнштейн получил именно за эту работу, а не за теорию относительности.

Everett, Hugh. «Relative state» formulation of quantum mechanics. Review of Modem Physics 29 (1957): 454–462.

В этой работе Эверетт описывает интерпретацию квантовой механики посредством «множественных миров». Мы возвращаемся к ней в главе 5.

Feynman, Richard P. The Space-Time Formulation of Nonrelativistic Quantum Mechanics. Review of Modern Physics 20 (1948): 367–387.

Фейнман описывает модель квантовой механики как «интеграл по траектории» — согласно этой модели, частица избирает сразу все возможные траектории.

Goldstein, Sheldon. Bohmian Mechanics. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2008 Edition), Edward N. Zalta (ed.). http://plato.stanford.edu/archives/fall2008/entries/qm-bohm/

Heisenberg, Werner. Uber den anschaulichen Inhalt der quantentheoretischen Kinematik und Mechanik. Zeitschrift für Physik 43 (1927): 172–198.

Это было первое описание «принципа неопределенности» Гейзенберга.

Huygens, Christiaan. Treatise on Light, Trans. Silvanius Thompson. Chicago: University of Chicago Press, 1678.

Riebe, M., Haffner, H., Roos, C. F., Hansel, W., Ruth, M., Benhelm, J., et al. Deterministic Quantum Teleportation with Atoms. Nature 429 (2004): 734–737.

Первая экспериментальная телепортация отдельных атомов.

Schrödinger, Erwin. Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik. Naturwissenschaften November, 1935.

В своем коротком сообщении Шредингер рассказывает о знаменитом мысленном эксперименте с котом.

Tonomura, A. Endo, J. Matsuda, Т., Kawasaki, Т., Еха-wa, Н. Demonstration of single electron buildup of an interference pattern. American Journal of Physics, 57 (1995): 117.

Опыт с двумя щелями, проведенный с участием отдельных электронов.

Vaidman, Lev. Many-Worlds Interpretation of Quantum Mechanics. The Stanford Encyclopedia of Philosophy (Fall 2008 Edition), Edward N. Zalta (ed.). http://plato.stan-ford.edu/archives/fall2008/entries/qm-manyworlds/

Zee, A, Quantum Theory in a Nutshell. Princeton: Princeton University Press, 2003.

Отменное техническое введение в квантовую теорию поля для физиков.

Глава 3

Aspect, Alain, Grangier, Philippe, Roger, Gerard. Experimental Realization of Einstein-Podolsky-Rosen-Bohm Ge-dankenexperiment: A New Violation of Bell’s Inequalities. Phys. Rev. Lett. 49 (1982); 91,

Эспект и его коллеги убедительно доказывают, что эйнштейновская интерпретация квантовой механики была ошибочной. На квантовом уровне Вселенная по-настоящему случайна.

Bell, J. S. On the problem of Hidden Variables in Quantum Mechanics. Review of jtfodern Physics. 38 (1966): 447.

Белл выводит свои неравенства.

Bennett, С. Н., Brassard, G., Сгереаи, С., Jozsa, К, Peres, A., Wootters, W. Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and EPR Channels. Phys. Rev. Lett. 70 (1993): 1895–99.

Теоретическое обоснование того, как на практике создать устройство для телепортации.

Greenstein, G. The Quantum Challenge: Modern Research on the Foundations of Quantum Mechanics, 2nd ed. New York: Jones and Bartlett, 2005.

Отличный учебник дня студентов старших курсов, где говорится о многих важных вопросах и экспериментах в современной квантовой механике.

Einstein, A., Podolosky, В., Rosen, N. Can a quantum mechanical description of physical reality be considered complete? Phys. Rev. 47 (1935): 777.

В этой статье рассказывается о знаменитом ЭПР-парадоксе.

Le Treat, Н״ Somerville, R., Cubasch, U., et al. 2007: Historical Overview of Climate Change // Climate Change 2007: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Solomon, S., Qin, D., Manning, М., Chen, Z., Marquis, М., Averyt, К. B., Ti-gnor М., Miller H. L. (eds.)J. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

Глава 4

Blaizot, J. P., Iliopoulog, J., Madsen, J., Ross, G. G.. Sonderegger, P.. Specht, H. J. Study of Potentially Dangerous Events During Heavy-Ion Collisions at the LHC. CERN. Geneva. CERN-2003-001.

Ellis, John, Giudlce, Gian. Mangano, Michelangelo, Tkachev, Igor, WUdetnann, Urs. Review of the Safety of LHC ColIiBions. Cern Technical Document: CERN-PHTH/ 2008–136, 2008.

Самый свежий внутренний обзор, посвященный вероятности того, что БАК способен создавать черные дыры, страпельки или что похуже.

Nostradamus, Michel. Traite des fardemens et des confitures (1555,1556,1557),

Overbyef Dennis. Asking a Judge to Save the world, and Maybe a Whole Lot More. New York Times, March 29, 2008.

Один из множества примеров стараний общественности остановить запуск БАК, так как он чреват опасностями для всего мира. tittp://www.thepetit(onsite.com/1/the-LHC

Rutherford, Е. The scattering of alpha and beta Particles by Matter and the Structure of the Atom. Philos. Mag. 6 (1911): 21.

Резерфорд открывает атомное ядро.

Глава 5

Einstein, Albert. Die Grundlage der allgemeinen Rela-tivitatetheorie. Annalen der Physik 1916: 49.

Первая статья об общей теории относительности.

Feynman, Richard P., Leighton, Robert В., Sands, Matthew. The Feynman Lectures in Physics. New York: Addison Wesley, 1971.

В 1962 году Ричард Фейнман разработал курс лекций по общей физике для первокурсников Калифорнийского технологического института. В некотором смысле фейнмановские лекции были направлены не на ту аудиторию — они значительно опережали возможности студентов, для которых были предназначены. Однако на лекции ходили студенты-старшекурсники, вольнослушатели и преподаватели, и опубликованные впоследствии записи этих лекций входят в число самых увлекательных книг для любого физика, который хорошо знает математику, но при этом хочет глубже чувствовать именно физическую сторону дела[153].

Ghez, A. M. et al. The First Measurement of Spectral Lines in a Short-Period Star Bound to the Galaxy’s Central Black Hole: A Paradox of Youth. Astrophysical Journal 586 (2003): L127-L131.

Одна из первых статей, где определенно говорится о том, что в центре нашей Галактики находится черная дыра.

Ghez, А. М.,et al. Stellar Orbits Around the Galactic Center Black Hole. The Astrophysical Journal 625 (2005): L51.

Gott, J. Richard III, Freedman, D. A Black Hole Life Preserver, http://arxiv.org/abs/astro-ph/0308325 (2003). В этой работе Готт и Фридман показывают, что между тем, как почувствуешь легкое недомогание, и тем, как тяготение черной дыры разорвет тебя в клочки, пройдет примерно 0,2 секунды.

Gott, J. Richard III. Closed timelike curves produced by pairs of moving cosmic strings: Exact Solutions. Physical Review Letters 66 (1991): 1126–29.

Это техническая статья, где описывается «машина времени Готта». Если вам не нравится, что статья перегружена уравнениями и формулами, загляните в Time Travel in Einstein's Universe (см. дополнительную литературу).

Hawking, S. W. Black hole explosions? Nature 248 (1974): 30.

Hawking, S. W. Chronology protection conjecture. Phys. Rev. D. 46 (1992): 603.

Хокинг утверждает, что законы физики не допускают возникновения «замкнутых времениподобных кривых», то есть машин времени. Пэтт и Ли (см. главу о Большом взрыве) показали, что на самом деле общая теория относительности допускает такое решение.

Matson, John. Fermilab Provides More Constraints on the Elusive Higgs Boson. Scientific American. March 13, 2009.

Morris, M. S., Thorne, К. S., Yurtsever, U. Wormholes, time machines, and the weak energy condition. Phys. Rev. Letters 61 (1988): 1446.

Моррис и его сотрудники разработали модель машины времени на основе кротовых нор. Торн описывает это в популярном виде в своей книге Black Holes and Time Warps: Einstein’s Outrageous Legacy(см. дополнительную литературу).

Novikov, I. D.Time machine and self-consistent evolution in problems with self-interaction. Phys. Rev. D 45 (1992): 1989–94.

Это не первая формулировка «теоремы Новикова», однако в этой статье он разбирает много примеров того, как машины времени подтверждают единую историю Вселенной.

Pound, R. V., Rebka Jr. G. A.Gravitational Red-Shift in Nuclear Resonance. Physical Review Letters 3 (1959): 439–441.

Проверка общей теории относительности с поверхности Земли.

Sckodel, R.. et al. A star in a 15,2-year orbit around the supermassive black hole at the centre of the Milky Way. Nature 419 (2002): 694–96.

Одна из первых гипотез о том, что а центре Галактики находится черная дыра.

Глава 6

Akerib, D. S., et al. Exclusion Limits on the WIMP-Nucleon Cross-Section from the First Run of the Cryogenic Dark Matter Search in the Soudan Underground Lab. Phys. Rev. D 72 (2005): 052009.

Asztaloa, S., et al. Large-scale microwave cavity search for dark-matter axlons. Nucl. Instr. Meth. A444 (1999): 569.

Описание эксперимента по поиску аксионной темной материи (Axion Dark Matter Experiment, ADMX).

Bondi, Hermann. Cosmology. Cambridge: Cambridge University Press, p. 13. 1952.

Считается, что это первое упоминание о «космологическом принципе».

Bradac, Maruea, et al. Strong and Weak Lensing United. III. Measuring the Mass Distribution of the Merging Galaxy Cluster 1ES 0657-558. Astrophysical Journal 652 (2006): 937-47.

Брадач и ее коллеги проделали анализ наблюдений так называемого скопления «Пуля» на основе гравитационных линз. В этой статье они обнаруживают гигантские скопления материи, которые пространственно не связаны с наблюдаемым барионным веществом. Многие, в том числе и мы, считают это первым «прямым» наблюдением темной материи.

Casimir, H.G.B. On the attraction between two perfectly conducting plates. Proc. Kon. Nederland. Akad. We-tensch. B51 (1948): 793.