Стивен Хокинг - Великий замысел

• Название: Великий замысел
• Автор: Стивен Хокинг
• Жанр: Физика
• Год: 2010
• ISBN: 9780553805376

Все мы существуем лишь непродолжительный период времени и на его протяжении способны исследовать лишь небольшую часть мироздания. Но люди — существа любопытные. Мы задаемся вопросами, мы ищем на них ответы. Живя в этом огромном мире, который бывает то добрым, то жестоким, и вглядываясь в бесконечное небо, люди постоянно задаются множеством вопросов: Как мы можем понять мир, в котором оказались? Как ведёт себя Вселенная? Какова природа реальности? Откуда всё это возникло? Нуждалась ли Вселенная в создателе? Многие из нас не тратят много времени на эти вопросы, но почти все из нас когда-либо об этом задумывались.

Один из самых известных ученых нашего времени — Стивен Хокинг написал книгу, продолжающую тему, начатую в его предыдущих книгах. Хокинг ставит вопросы, на которые потом отвечает, прибегая к помощи последних достижений в области науки — Что положило начало существованию? Почему мы существуем? Почему законы физики именно такие, как они есть? Можем ли мы ответить на все эти вопросы, не прибегая к помощи «божественной интервенции»?

---

Антиматерия — всякая частица материи имеет соответствующую анти-частицу. Когда они встречаются, они аннигилируют друг с другом, выделяя чистую энергию.

Асимптотическая свобода — свойство больших энергий, заставляющее их становиться слабее на коротких отрезках. Следовательно, хотя кварки и привязаны к ядру большой энергией, они могут двигаться в пределах ядра практически также, как если бы они не испытывали влияния этой силы вовсе.

Атом — элементарная частица простой материи, состоящая из ядра с протонами и нейтронами, окружённая летающими по орбите электронами.

Барион — тип элементарной частицы, такой как протон или нейтрон, состоящей из трёх кварков.

Безграничное условие — необходимость того, чтобы истории Вселенной были замкнуты в безграничном пространстве.

Бозон — элементарная частица, несущая энергию.

Большой взрыв — сгусток, горячее начало Вселенной. Теория Большого взрыва постулирует, что около 13 миллиардов лет назад часть Вселенной, которую мы видим, была лишь несколько миллиметров в диаметре. Сейчас же Вселенная гораздо больше и холоднее, но мы можем наблюдать следы более ранних периодов в космическом микроволновом радиационном фоне, пронизывающем всё пространство.

Вероятностная амплитуда — в квантовой теории множество чисел, чьё взятое в квадрат абсолютное значение, даёт вероятность.

Галактика — огромная система из звёзд, межзвёздного вещества и тёмной материи, сдерживаемых вместе гравитацией.

Гравитация — слабейшая из четырёх сил природы. Причина, по которой объекты обладающие массой притягиваются друг к другу.

Квантовая теория — теория, в которой объекты не имеют единственной определённой истории.

Кварк — элементарная частица, с незначительным электрическим зарядом, на которую воздействует большая энергия. Протон и нейтрон, каждый состоят из трёх кварков.

Классическая физика — любая физическая теория, в которой Вселенной предполагается иметь одну строго определённую историю.

Космологическя постоянная — коэффициент в уравнении Эйнштейна наделяющий пространство-время изначальной потребностью к растяжению. Электромагнитная сила — вторая из четырёх по величине сила природы. Происходит между частицами с электрическими зарядами.

М-теория — фундаментальная теория физики, претендующая на звание теории всего.

Мезон — тип элементарной частицы, состоящий из кварка и анти-кварка.

Мультивселенная — множество вселенных.

Нейтрино — чрезвычайно легкая элементарная частица, на которую воздействуют лишь слабое ядерное взаимодействие и гравитация.

Нейтрон — вид электрически нейтрального бариона, который вместе с протоном формирует атомное ядро.

Очевидные законы — законы природы, наблюдаемые нами в нашей Вселенной — законы четырёх сил и такие величины как масса и заряд, характеризующие элементарные частицы; в отличии от более фундаментальных законов М-Теорий, эти допускают различные вселенные с различными законами.

Подход «от общего к частному» (подход «сверху вниз») — подход в космологии, в котором кто-нибудь отслеживает истории Вселенной «сверху вниз», т. е. в обратном направлении от настоящего времени.

Подход «от частного к общему» (подход «снизу вверх») — в космологии — идея, опирающаяся на предположение, что существует лишь одна история Вселенной, с строго определённой точкой отчёта и, что нынешнее состояние Вселенной есть стадия эволюции от этой точки.

Принцип неопределённости Гейзенберга — закон квантовой теории, утверждающий, что пара физических величин одновременно не может быть известна с произвольной точностью.

Пространство-время — математическое пространство, чьи точки должны быть определенны координатами и пространства и времени.

Протон — тип положительно заряженного бариона, который вместе с нейтроном формирует атомное ядро.

Ренормализация — математическая техника, разработанная, чтобы придать смысл бесконечностям, возникающим в квантовых теориях.

Сильное ядерное взаимодействие — сильнейшая из четырёх сил природы. Эта сила держит протоны и нейтроны внутри атомного ядра. Также, она держит сами протоны и нейтроны вместе, что необходимо, так как они состоят из более малых частиц — кварков.

Сингулярность — точка пространства-времени, в которой физическая величина становится бесконечной.

Слабое ядерное взаимодействие — одна из четырёх сил природы. Слабое взаимодействие в ответе за радиоактивность и играет жизненно важную роль в формировании элементов в звёздах и ранней Вселенной.

Супергравитация — теория гравитации, содержащая подобие симметрии, называемое суперсимметрией.

Суперсимметрия — особый вид симметрии, не связанный с преобразованием обычного пространства. Одними из важнейших значений суперсимметрии являются энергия частиц и материя частиц, и следовательно энергия и материя есть две стороны одной медали.

Теория струн — физическая теория, в которой частицы описаны как формы вибрации, имеющей долготу, но не высоту или ширину — как бесконечно тонкий отрезок струны.

Фаза — позиция в волновом цикле.

Фермион — элементарная частица составляющая материю.

Фотон — бозон, несущий электромагнитную энергию. Квантовая частица света.

Человеческий принцип — мнение о том, что мы можем выдвигать умозаключения об очевидных законах физики, основанных на факте нашего существования.

Чёрная дыра — участок пространства-времени, который благодаря огромной гравитационной силе отрезан от остальной Вселенной.

Электрон — элементарная частица материи, имеющая отрицательный заряд и ответственная за химические свойства элементов.

Благодарности

Замысел есть у вселенной, есть он и у книги. Но в отличие от Вселенной, книга не возникает просто так из ничего. Книге нужен создатель, и эта ответственность ложится не только на плечи её авторов. Так что в первую и главную очередь, нам бы хотелось выразить благодарность и признательность нашим редакторам: Бет Рашбаум и Энн Харрис за их практически бесконечное терпение. Они были нам учениками, когда нам были нужны ученики, учителями, когда нужны были учителя и подгоняли нас, когда нужно было подгонять. Они держались оригинала, сохраняя при этом чувство юмора, вне зависимости от того шла ли речь о постановке запятой или о невозможности рассмотрения отрицательного искривления поверхности, симметричного относительно оси в двухмерном пространстве. Ещё нам бы хотелось поблагодарить Марка Хиллери, который любезно прочёл большую часть текста и внёс ценные замечания; Кэрол Ловенштайн, которая очень помогла с дизайном; Дэвида Стивенсона, сделавшего от начала и до конца обложку и Лорен Новэк, чьё внимание к деталям уберегло нас от опечаток, которых бы нам не хотелось увидеть напечатанными на бумаге. Питеру Боллингеру: огромная благодарность за то, что привнесли искусство в науку своими иллюстрациям, и за ваше усердие в проверке точности каждой мелочи. И Сидни Харрис: спасибо за замечательные мультики и величайшую чуткость к проблемам, с которыми сталкиваются учёные. В другой Вселенной вы могли бы быть физиком. Также мы признательны нашим агентам: Элу Цукерману и Сьюзан Гинзбург за их помощь и поддержку. Если выбирать две их самые часто повторяемые фразы, то ими были бы «Пора бы уже и закончить книгу» и «Не беспокойся о том, когда закончишь, в конце концов это случится». У них хватало мудрости, чтобы знать когда и что сказать. И наконец, наши благодарности персональному ассистенту Стивена — Юдит Крозделл; и помогавшим ему с компьютером Сэму Блэкборну и Джоан Годвин. Они не только помогали морально, но физически и технически, без чего нам бы не удалось написать эту книгу. И более того, они всегда знали лучшие пабы.

Примечания

1

Здесь игра слов кремний — силикон (прим. перев.)