Битва при черной дыре. Мое сражение со Стивеном Хокингом за мир, безопасный для квантовой механики

Глоссарий

D-брана — поверхность в пространстве-времени, на которой могут оканчиваться фундаментальные струны.

RHIC — релятивистский коллайдер тяжелых ионов; ускоритель, разгоняющий тяжелые ядра почти до скорости света и сталкивающий их для создания сгустков очень горячего ядерного вещества.

S-матрица — математическое описание столкновения частиц; S-матрица — это список всех возможных исходных состояний и амплитуды вероятностей для всех возможных исходов.

адроны—частицы, тесно связанные с атомными ядрами: нуклоны, мезоны и глюболы; адроны состоят из кварков и глюонов, антидеситтеровское пространство — пространство-время с постоянной отрицательной кривизной, напоминающее сферическую шкатулку.

белый карлик — конечная стадия эволюции звезды малой массы: до солнечной или немного больше.

бит — фундаментальная единица информации.

броуновское движение—хаотическое движение частиц пыльцы, помещенных в воду; оно вызвано постоянной бомбардировкой молекулами воды, находящимися в тепловом движении.

второе начало термодинамики — закон возрастания энтропии, вязкость — трение между слоями жидкости, когда они смещаются друг относительно друга.

гамма-излучение — самые короткие и самые энергичные электромагнитные волны.

геодезическая — наилучшее приближение к прямой линии в искривленном пространстве; кратчайший путь между точками.

герц — единица частоты, применяемая для измерения количества колебаний, совершаемых в секунду.

глухая дыра — сточное отверстие, в котором скорость потока превышает скорость звука (в воде) вблизи самой дыры.

глюбол — адрон, состоящий только из глюонов, без кварков; глюболы представляют собой замкнутые струны.

глюоны—частицы, которые соединяются в струны, связывающие кварки.

голограмма—двумерное представление трехмерной информации; разновидность фотографии, по которой может быть восстановлено трехмерное изображение.

голографический принцип — принцип, утверждающий, что вся информация содержится на границе области пространства.

горизонт — поверхность, внутри которой ничто не может уйти от сингулярности черной дыры.

граничная теория — математическая теория о границе области пространства, которая описывает все, что находится внутри области.

грок — понимание чего-либо на глубоко интуитивном уровне, способность «нутром чувствовать» что-либо.

детерминизм — принцип классической физики, утверждающий, что будущее полностью предопределяется настоящим; подорван квантовой механикой.

диаграмма вложения — представление пространства-времени в определенный момент, построенное путем «нарезания» пространственно-временного континуума на тонкие слои.

длина волны — расстояние, приходящееся на один полный период волны, от гребня до гребня.

доллар-матрица — хокинговская попытка заменить S-матрицу.

дополнительность черных дыр — принцип дополнительности Бора, примененный к черным дырам.

замкнутая струна — струна, не имеющая концов, подобно резиновому кольцу.

ИК — инфракрасный; часто используется для указания на большие размеры.

интерференция — волновое явление, при котором волны от двух отдельных источников гасятся или усиливают друг друга в определенных местах.

информация — данные, которые отличают одно положение дел от другого; измеряется в битах.

инфракрасное излучение — электромагнитные волны с длиной несколько большей, чем у видимого света.

квантовая гравитация — теория, объединяющая квантовую механику с эйнштейновской теорией относительности, квантовая теория гравитации; в настоящее время еще не завершенная теория.

квантовая теория поля — математическая теория, которая объединяет корпускулярные и волновые свойства материи; основа физики элементарных частиц.

квантовая хромодинамика — квантовая теория поля, описывающая кварки и глюоны и то, как из них образуются адроны.

классическая физика — физика, которая не принимает в расчет квантовую механику; термин обычно означает детерминистическую физику.

корспускулы — ньютоновский термин для гипотетических частиц света.

кривизна — деформация пространства-времени.

КХД — квантовая хромодинамика.

КХД-струны — струны, состоящие из глюонов, которые связывают кварки в адроны.

магнитное поле — силовое поле, окружающее магниты и электрические токи.

микроволны — электромагнитные волны, длина которых несколько меньше, чем у радиоволн.

мировая линия — траектория частицы в пространстве-времени.

нейтронная звезда — конечное состояние звезды, слишком массивной, чтобы образовать белый карлик, но недостаточно большой, чтобы сколлапсировать в черную дыру.

нуклон — протон или нейтрон.

нулевые колебания — непрерывные движения квантовой системы, от которых невозможно избавиться в силу принципа неопределенности; также называются квантовой дрожью.

общая теория относительности — теория гравитации Эйнштейна, построенная на представлении о кривизне пространства-времени.

одновременность — совершение событий в одно и то же время. С момента появления специальной теории относительности одновременность больше не считается объективным явлением.

основное состояние — состояние квантовой системы с наименьшей возможной энергией; часто отождествляется с температурой абсолютного нуля.

осциллятор — любая система, подверженная периодическим колебаниям.

открытая струна — струна с двумя концами.

резиновое кольцо — это замкнутая струна, но если разрезать его ножницами, получится открытая струна.

первое начало термодинамики — закон сохранения энергии.

планковская длина — единица длины в системе единиц, в которой три фундаментальные постоянные с, h, я G приравнены к единице; часто считается наименьшей осмысленной длиной, 10^-33 сантиметра.

планковская масса — единица массы в планковской системе единиц; 10^-8 килограмма.

планковское время — единица времени в планковской системе единиц; 10^-42 секунды.

постоянная Ньютона — числовая постоянная G в ньютоновском законе всемирного тяготения; G = 6,7 х 10^-11 в единицах системы Си.

постоянная Планка—числовая постоянная h, управляющая квантовыми явлениями.

приливные силы — деформирующие силы, связанные с изменением силы гравитации в разных частях пространства.

принцип квантовой нексерокопируемости—теорема квантовой механики, которая исключает возможность создания машины, которая идеально копирует квантовую информацию; другое название: принцип неклонируемости.

принцип неопределенности Гейзенберга — принцип квантовой механики, который ограничивает возможность одновременного определения положения и скорости.

принцип эквивалентности — эйнштейновский принцип, утверждающий, что гравитация неотличима от ускорения, например, в лифте.

радиоволны — самые длинные электромагнитные волны.

рентгеновское излучение — электромагнитные волны, длина которых меньше, чем у ультрафиолетового излучения, но больше, чем у гамма-излучения.

сингулярность — бесконечно плотная точка в центре черной дыры, где приливные силы обращаются в бесконечность.

скорость света — скорость, с которой движется свет в вакууме; обозначается буквой с и составляет около 300 тысяч километров в секунду.

скорость убегания — минимальная скорость, с которой снаряд может вырваться из гравитационного притяжения массивного объекта.

собственное время — время, измеренное по движущимся часам; мера длины для мировой линии.

событие — точка в пространстве-времени.

специальная теория относительности — теория Эйнштейна 1905 года, имеющая дело с парадоксами скорости света; теория говорит, что время — это четвертое измерение.

темная звезда — звезда, настолько тяжелая и плотная, что свет не может от нее уйти; сегодня называется черной дырой.

температура—мера увеличения энергии системы при добавлении одного бита энтропии.

теория струн — математическая теория, в которой элементарные частицы — это микроскопические одномерные струны энергии; кандидат на роль квантовой гравитации.

точка невозврата — аналогия для горизонта черной дыры.

туннелирование — квантово-механическое явление, благодаря которому частицы преодолевают барьер, несмотря на то что у них недостаточно энергии, чтобы сделать это классически.

ультрафиолетовое излучение — электромагнитные волны, длина которых несколько меньше, чем у видимого света.

УФ — ультрафиолетовый; часто используется для указания на малые размеры.

фотоны — неделимые кванты (частицы) света.

фундаментальные струны — крошечные гибкие нити энергии, из которых состоят элементарные частицы, например гравитоны; считается, что размер фундаментальных струн ненамного превосходит планковскую длину.

хокинговская температура — температура черной дыры.

хокинговское излучение—чернотельное излучение, испускаемое черной дырой.

черная дыра — объект, настолько массивный и плотный, что из его притяжения невозможно вырваться.

чернотельное излучение — электромагнитное излучение, испускаемое неотражающим телом за счет своего собственного тепла.

шварцшильдовский радиус — радиус горизонта черной дыры.

экстремальная черная дыра — электрически заряженная черная дыра, которая обладает наименьшей возможной массой при данном заряде.

электрическое поле — силовое поле, окружающее электрические заряды.

электромагнитные волны — волнообразные возмущения пространства, состоящие из колеблющихся электрических и магнитных полей; световые и электромагнитные волны.

энтропия — мера скрытой информации; часто информация, сохраняющаяся в слишком малых и многочисленных для отслеживания объектах.