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.

---

Проблема космологической постоянной. Проблема того, почему космологическая постоянная, плотность энергии вакуума Вселенной, имеет такое маленькое значение (ее значение на сто двадцать порядков величины меньше, чем предполагаемое на основе простейших аргументов физики частиц).

Проблема плоскостности. Проблема, возникающая во Вселенной, где отсутствует инфляция. Чтобы создать Вселенную столь большую и плоскую, как наша, начальные условия должны быть очень особенными: в частности, плотность ранней Вселенной должна равняться критическому значению с огромной точностью.

Протозвезда. Звезда, которая все еще находится в процессе образования путем наращивания массы из межзвездной среды.

Р

Радиус Шварцшильда. Фактическая внешняя граница черной дыры. Объект данной массы, чтобы стать черной дырой, должен быть сжат до этого радиального размера.

Распад протона. Предполагаемый процесс, в ходе которого протон распадается на более легкие частицы: фотоны, позитроны и нейтрино. Протон живет очень долго, по меньшей мере 1032 лет, — гораздо дольше современного возраста Вселенной.

Растяжение времени. Релятивистский эффект, при котором время движется медленнее. Растяжение времени имеет место для объектов, движущихся со скоростью, близкой к скорости света, и для объектов, находящихся вблизи поверхности черной дыры.

Расширение по закону Хаббла. Общее расширение Вселенной, предсказываемое теорией Большого взрыва и измеренное астрономами. Из любой данной точки отсчета скорость расширения отдаленных галактик увеличивается с увеличением расстояния; это отношение называется законом Хаббла.

Рекомбинация. Эпоха в истории Вселенной, когда электроны впервые объединились с ядрами, образуя обычные атомы; это событие произошло, когда Вселенной было около трехсот тысяч лет.

Релятивистский пространственно-временной туннель. В общей теории относительности эта предполагаемая структура осуществляет связь между двумя черными дырами, расположенными либо в отдельных вселенных, либо в отдельных областях нашей Вселенной. Пространственно-временной туннель, в сущности, образует мост между двумя черными дырами, а значит, и между двумя различными областями пространства-времени.

С

Сверхмассивная черная дыра. Большие черные дыры, массы которых составляют от миллионов до миллиардов солнечных. Эти гигантские черные дыры живут в центрах большинства галактик. Они служат двигателем для активных ядер галактик и квазаров.

Сверхновая. Сильная вспышка эволюционировавшей звезды в конце того этапа ее жизни, на протяжении которого она существует за счет ядерного горения.

Светимость. Скорость выработки энергии (мощность) астрофизического объекта.

Сильное ядерное взаимодействие. Одна из четырех сил природы. Сильное взаимодействие удерживает протоны и нейтроны в атомных ядрах и играет важную роль в ядерном синтезе.

Сингулярность. Точка в пространстве-времени, в которой плотность становится бесконечной (так же, как давление и температура). В таких точках физический закон утрачивает свою предсказательную способность. Во Вселенной сингулярности возникают в центрах черных дыр: в самом начале Вселенной, зародившейся в Большом взрыве, и в самое последнее мгновение Вселенной, переживающей повторное сжатие.

Синтез. Ядерная реакция, в ходе которой два или более ядер объединяются, образуя более крупное (тяжелое) ядро. Реакции ядерного синтеза являются источником энергии для обычных звезд и нередко называются ядерным горением.

Слабо взаимодействующие массивные частицы. Частицы, которые npeдположительно составляют некоторую долю темной материи во Вселенной. Эти частицы взаимодействуют только посредством гравитации и слабого взаимодействия; их масса, согласно предположениям, примерно в десять раз превышает массу протона.

Слабое ядерное взаимодействие. Одна из четырех сил природы. Слабое взаимодействие служит связующим звеном при радиоактивных распадах и некоторых процессах ядерного синтеза.

Т

Темная материя. Материя во Вселенной, которая вообще не испускает света (или испускает очень мало света). Большая доля массы Вселенной пребывает именно в этой форме, которая обнаруживается только косвенным путем: посредством ее гравитационного действия. Большое количество темной материи содержится, например, в гало галактик.

Тепловая смерть. Концепция, которая гласит, что, как только Вселенная оказывается в абсолютном термодинамическом равновесии, любая работа оказывается невозможной. Если происходит тепловая смерть, Вселенная становится скучным и мертвым местом.

Ф

Фазовый переход. Изменение состояния между двумя разными фазами или конфигурациями вещества. Самым простым примером служит превращение воды в лед или пар.

Фауна Эдиакары. Скопление мягкотелых созданий, впервые появившихся на Земле около восьмисот миллионов лет назад.

Фотон. Частица, соответствующая электромагнитному излучению или свету. Фотоны распространяются со скоростью света и имеют энергию, зависящую от их длины волны: чем меньше длина волны, тем больше энергия.

Х

Холодная темная материя. Любой кандидат в частицы темной материи с относительно большой массой (как правило, превышающей массу протона), из-за которой частицы двигаются медленно. Главным кандидатом на роль холодной темной материи являются слабо взаимодействующие массивные частицы.

Ч

Черная дыра. Область пространства-времени, в которой гравитационное поле настолько сильно, что даже свет не может ее покинуть.

Ш

Шаровидное скопление. Очень плотное скопление звезд; некоторые из этих шаровидных скоплений являются одними из старейших объектов во Вселенной и, как считают ученые, содержат самые старые звезды

Э

Электромагнитная сила. Одна из четырех сил природы. Эта сила включает в себя силу, действующую между заряженными частицами, и силу, создаваемую магнитными полями.

Электромагнитное излучение. Это излучение включает как обычные видимые световые волны, так и волны с другими длинами: гамма-лучи, рентгеновы лучи, ультрафиолетовые, инфракрасные и радиоволны. Во всех случаях излучение является самораспространяющимся возмущением, связанным с колебаниями электрических и магнитных полей.

Энергия покоя. Энергия, которая содержится в массе объекта, когда он не движется. Также называется массой покоя. Если данный объект способен полностью аннигилировать, то высвобождается энергия Е = mс2.

Энтропия. В термодинамике это фундаментальная величина, которая служит мерой количества беспорядка в физической системе. Второй закон термодинамики гласит, что общее количество энтропии в любой изолированной физической системе либо увеличивается, либо остается неизменным.

Эпоха вечной тьмы. Временной период в будущем Вселенной, когда исчезли все звезды и испарились черные дыры: космологические декады после сотой. Остаются только «космические отходы»: электроны, позитроны, нейтрино и излучение.

Эпоха звезд. Период времени в эволюции Вселенной, когда звезды служат самым важным источником энергии. В настоящее время мы живем именно в эту эпоху, которая охватывает космологические декады с шестой по четырнадцатую.

Эпоха господства излучения. Ранняя фаза истории Вселенной, когда плотность энергии излучения превышала плотность обычного вещества. Эта фаза продолжалась первые несколько тысяч лет.

Эпоха распада. Временной период в будущем Вселенной, когда ее самыми важными составляющими являются вырожденные звездные объекты, оставшиеся после эволюции звезд: коричневые карлики, белые карлики, нейтронные звезды и черные дыры; космологические декады с пятнадцатой по тридцать девятую.