Фред Адамс - Пять возрастов Вселенной

• Название: Пять возрастов Вселенной
• Автор: Фред Адамс
• Издательство: Институт компьютерных исследований; R&C Dynamics
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2006
• ISBN: 5-93972-500-7

В конце двадцатого века Фред Адамс и Грег Лафлин завладели вниманием всего мира, выделив пять временных эпох. Этих авторов считают создателями долгосрочного проекта эволюции Вселенной. Масштабы их творения, охватившего полную историю космоса от его рождения до гибели, и глубина рассмотренных научных вопросов внушают благоговейный трепет. Однако «Пять возрастов Вселенной» — не просто справочник, описывающий физические процессы, которые руководили нашим прошлым и будут формировать наше будущее, это истинная эпопея. С ее помощью можно совершить фантастическое путешествие в физику вечности, не покидая Земли. Это единственная биография Вселенной, которая вам когда-либо понадобится.

Книга предназначена для широкого круга читателей.

---

Словарь специальных терминов

А

Абсолютно черное тело. Объект с постоянной температурой, поглощающий все падающее на него излучение; такой объект испускает свет четкого определенного спектра излучения.

Адроны. Класс частиц, состоящих из кварков и антикварков. Подклассом этих адронных частиц, содержащих три кварка, являются барионы, тогда как подкласс частиц, содержащих один кварк и один антикварк, называется мезонами.

Активное ядро галактики. Центральная область галактики с сильным источником света, предположительно поддерживаемая сверхмассивной черной дырой.

Антивещество. Частица каждого типа имеет связанную с ней античастицу — другую частицу с такой же массой, но зарядом противоположного знака. Эти античастицы могут аннигилировать со своими партнерами. Именно античастицы составляют антивещество.

Б

Бариогенез. Образование суммарного избытка барионов над антибари-онами. Другими словами, в результате этого процесса наша Вселенная состоит, главным образом, из вещества, а не из антивещества.

Барион. Сложная частица, состоящая из трех кварков (любых трех из шести возможных). Большинство барионов в нашей Вселенной — это протоны или нейтроны.

Барионное вещество (материя). Обычное вещество, состоящее из протонов, нейтронов и, возможно, других барионов.

Белый карлик. Объект, относящийся к классу звездных остатков и существующий за счет давления вырожденного электронного газа. В белых карликов в конце своей жизни превращаются звезды, масса которых составляет от одной десятой до восьми масс Солнца.

Большой взрыв. Взрыв, знаменующий начало эволюции Вселенной. Это событие происходит в момент времени t = 0 и представляет собой состояние бесконечной плотности и температуры.

Большое сжатие. Последнее событие, завершающее эволюцию (замкнутой) Вселенной, переживающей повторное сжатие. Это событие представляет собой состояние бесконечной плотности и температуры.

В

Великое объединение. При очень больших значениях энергии, около 1016 ГэВ, или 1029 градусах Кельвина, сильное взаимодействие, слабое взаимодействие и электромагнитная сила объединяются в одно целое. Это три из четырех фундаментальных сил природы.

Вечная инфляция. Согласно этой версии инфляционной Вселенной во все времена какая-то область пространства-времени, расположенная где-то в мультиверсе, переживает инфляционную фазу расширения.

Виртуальные частицы. Частицы, возникающие из-за квантово-механического принципа неопределенности. Такие частицы живут на протяжении лишь очень короткого времени.

Временной принцип Коперника. Идея о том, что текущая космологическая эпоха не имеет особого положения во времени.

Вторая космическая скорость. Скорость, которую нужно развить, чтобы преодолеть гравитационное притяжение астрономического тела и оторваться от его поверхности.

Г

Гелиевая вспышка. Огромный выброс энергии, происходящий почти в конце жизни звезды. Эта энергия является результатом процессов термоядерного синтеза, в ходе которых гелий превращается в углерод за относительно короткий промежуток времени.

Главная последовательность. На диаграмме Герцшпрунга-Рессела звезды, внутреннее строение которых позволяет им синтезировать водород, располагаются вдоль кривой, называемой главной последовательностью. Большую часть своей жизни звезды проводят именно в таком состоянии.

Горизонт событий. Граница, отделяющая черную дыру от остальной Вселенной. Эта воображаемая поверхность равна радиусу Шварцшильда, если черная дыра не вращается, и меньше этой величины в случае вращающейся черной дыры.

Горячая темная материя. Кандидат в частицы темной материи с относительно малыми массами (обычно около одной миллиардной массы протона), так что эти частицы двигаются с релятивистскими скоростями, когда определены их количества.

Гравитационное излучение. Волноподобные возмущения в фоновом пространстве-времени; согласно общей теории относительности таким образом излучают энергию ускоряющиеся массы.

Гравитон. Безмассовая частица, служащая переносчиком гравитационной силы. В гравитации гравитон играет ту же роль, что и фотон — в электромагнетизме.

Д

Давление вырожденного газа. Давление, создаваемое в очень плотном газе из-за квантово-механического принципа неопределенности. Волновая природа частиц препятствует их слишком тесному сближению, что приводит к возникновению давления. В этом состоянии давление зависит только от плотности газа и не зависит от его температуры.

Деление. Ядерная реакция, в ходе которой большое ядро расщепляется на более мелкие, как правило, с дополнительными нейтронами.

Диаграмма вложения. Метод визуального представления, который используется для демонстрации кривизны пространства в общей теории относительности. На таких диаграммах пространство считается двумерной поверхностью, причем ее кривизна представляет кривизну пространства-времени.

Диаграмма Герцшпрунга-Рессела. Граф, который используется для изучения эволюции звезд. По вертикальной оси откладывается светимость звезд, а по горизонтальной — температура их поверхностей. По мере эволюции звезды оставляют на этой диаграмме отчетливые следы.

Динамическая релаксация. Процесс, в ходе которого самогравитирующая система, например скопление звезд или галактика, изменяет свою структуру. Гравитационное рассеяние в результате сближений изменяет орбиты участвующих в них звезд (или других тел), и с накоплением этих изменений меняется вся структура данной системы.

З

Замкнутая Вселенная. Вселенная, плотность энергии которой достаточно высока, чтобы остановить ее расширение и привести к повторному коллапсу в «Большом сжатии».

Звездная черная дыра. Черная дыра, масса которой сравнима с массой звезды и находится чаще всего в диапазоне от трех до тридцати солнечных. Такие черные дыры могут образоваться при вспышке сверхновой, происходящей в результате гибели массивной звезды.

Звездные остатки. Относятся ко всей совокупности конечных продуктов эволюции звезд, включая черные дыры, нейтронные звезды, белые карлики и иногда также коричневые карлики.

И

Излучение Хокинга. Энергия, испущенная черной дырой из-за квантово-механических эффектов. Этот процесс приводит к тому, что по истечении очень долгого времени черные дыры испаряются.

Изотропный. Одинаковый во всех направлениях. На больших расстояниях Вселенная считается изотропной.

Инфляционная Вселенная. Модификация теории Большого взрыва как момента начала Вселенной; в раннюю эпоху эволюции Вселенной расширение быстро ускоряется.

К

Квазар. Молодая галактика с высокоэнергетическим источником свечения, питаемым сверхмассивной черной дырой.

Квантовая гравитация. Физический режим, при котором для описания природы необходимы как общая теория относительности, так и квантовая механика. Над самосогласованной теорией квантовой гравитации физики работают до сих пор.

Квантовая механика. Физическая теория, которая описывает материю как имеющую волновой характер на очень малых расстояниях (обычно на уровне размера атомов и даже меньшем).

Кварки. Фундаментальные частицы, из которых состоят протоны, нейтроны и прочие сложные частицы, называемые адронами.

Кембрийский взрыв. Сильный всплеск образования новых видов, произошедший на Земле пятьсот сорок миллионов лет назад.

Клетки эукариотов. Клетки, которые характеризуются наличием ядра, митохондрии и/или хлоропластов; обычно эти клетки способны к митотическому делению. К организмам с клетками этого типа относятся большинство известных нам крупных земных форм жизни, включая растения, животных и грибы.