Лиза Рэндалл - Закрученные пассажи: Проникая в тайны скрытых размерностей пространства.

• Название: Закрученные пассажи: Проникая в тайны скрытых размерностей пространства.
• Автор: Лиза Рэндалл
• Издательство: Книжный дом «ЛИБРОКОМ»
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2011
• ISBN: 978-5-397-01371-0

Вселенная полна удивительных тайн. Возможно, она скрывает от нас дополнительные измерения, разительно отличающиеся от всего, что может себе представить наш здравый смысл, взращенный в обычном трехмерном пространстве. И хотя с каждым годом мы узнаем все больше и больше о нашем мире, сегодня как никогда ранее мы осознаем, что для понимания истинной природы Вселенной нам необходимо сделать еще очень многое.

Лиза Рэндалл принадлежит к разряду тех ученых, которые сами, своими собственными исследованиями совершают прорывы и раздвигают границы современной науки, пытаясь найти ответы на фундаментальные вопросы, поставленные природой.

Л. Рэндалл проводит нас через потрясающий мир закрученных дополнительных измерений, лежащих, возможно, в основе нашей Вселенной, и показывает путь, следуя которому мы сможем убедиться в их существовании.

Книга «Закрученные пассажи» увлекает читателя в удивительное путешествие, проводя его через цепочку открытий от начала двадцатого века до настоящих дней, объясняя суть противоречий между теорией относительности, квантовой механикой и гравитацией, описывая достижения физики элементарных частиц, проблему иерархии, скейлинг, Великое объединение, суперсимметрию, дополнительные измерения, параллельные миры, эволюцию струнных теорий и многое другое.

В непринужденной и занимательной форме Лиза Рэндалл беседует с читателем, раскрывая таинства сложной науки и увлекательно объясняя загадки мириад миров, существующих, возможно, рядом с тем миром, в котором мы живем и который мы только начинаем постигать.

Книга вызовет несомненный интерес как у специалистов естественно-научных дисциплин, так и у широкого круга читателей.

---

58

Кладж (kludge) — устройство, программа или часть программы, которые теоретически не должны работать, но почему-то работают. — Прим. пер.

59

Abraham Pais. Subtle is the Lord: The Science and Life of Albert Einstein. Philadelfia: American Philological Association, 1982 (рус. пер.: Абрагам Пайс. Научная деятельность и жизнь Альберта Эйнштейна. М.: Наука, 1989).

60

Gerald Holton. Thematic Origins of Scientific Thought. Revised edn. Cambridge, MA: Harvard University Press, 1988.

61

Цитируется в книге: Abraham Pais. Inward Bounds: Of Matter and Forces in the Physical World. Oxford: Oxford University Press, 1986.

62

Целые числа — это знакомые вам числа 0, 1, 2, 3 и т. д.

63

Мы ограничиваемся дискретными спектрами. Когда свободный электрон поглощается ионом, испускается свет с непрерывным (а не дискретным) спектром.

64

Длина волны равна постоянной Планка h, деленной на импульс.

65

Хотя для задания точки в пространстве нам нужны три координаты, мы иногда упрощаем рассуждения и ограничиваемся случаем, когда волновая функция зависит только от одной координаты. В таком случае легче рисовать картинки волновых функций на листе бумаги.

66

Он даже помогал дешифровать надпись на Розеттском камне.

67

На самом деле люди способны детектировать отдельные фотоны, но только в специально подготовленных экспериментах. В нормальных условиях мы видим свет, состоящий из большого числа фотонов.

68

Игра слов. По-англ. state переводится и как штат, и как физическое состояние. — Прим. пер.

69

Вернер Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое: Пер. с нем. М.: Наука, 1989. С. 142.

70

Вернер Гейзенберг. Физика и философия. Часть и целое: Пер. с нем. М.: Наука, 1989. С. 142. Из-за своего немецкого национализма Гейзенберг принимал участие в немецком проекте атомной бомбы.

71

Мы предполагаем в этом примере, что кран капает неравномерно, что не всегда верно для реальных кранов.

72

Я не вывожу точное число в этом соотношении.

73

Приведенные выше рассуждения недостаточны для полного объяснения точного соотношения неопределенностей, так как вы никогда не можете быть уверены, что проводя измерения конечное время, вы измерите точную частоту. Будет ли кран течь всегда? Или он течет только тогда, когда вы совершаете свои измерения?

74

Лаборатория им. Э. Ферми недалеко от Чикаго. — Прим. пер.

75

Спин — волчок, так что автор имеет в виду образ вращающегося вокруг оси волчка. — Прим. пер.

76

Для тех, кто знаком немного с физикой, укажем, что речь идет об орбитальном моменте импульса.

77

Мы всюду с тобой,

Надежной дружбой сшиты,

Здесь, в банде — дом твой,

Мест лучших не ищи ты:

Ты — под защитой!

…Когда ты черен, ты остаешься черным!

Рифф («Вестсайдская история»)

78

Несмотря на название «Стандартная модель», существует неоднозначность в соглашениях. Ряд ученых включает в рамки Стандартной модели гипотетическую хиггсовскую частицу. Однако название должно относиться только к известным частицам, и я буду соблюдать именно такое соглашение. Мы обсудим хиггсовскую частицу в гл. 10.

79

Окончательно понятие поля было сформулировано Фарадеем в 1852 г. — Прим. пер.

80

Речь идет о выражении для силы притяжения двух разноименных или отталкивания двух одноименных неподвижных электрических зарядов (формула Кулона). — Прим. пер.

81

У кошек очень гибкий позвоночник и нет ключиц, поэтому они способны закручивать свои тела, сохраняя угловой момент. На самом деле, вопрос все еще активно изучается.

82

Эта точность была получена при измерении величины, называемой аномальным магнитным моментом электрона.

83

Фрисби, «летающая тарелка» — пластиковый диск для спортивной игры, выпускается фирмой по производству игрушек «Уамо-оу» [Whamo-O] с начала 1950-х гг.; назван по имени старинной коннектикутской компании «Фрисби пай» [Frisbee Pie Co.], продававшей всевозможные пироги и пирожки, упакованные на бумажных тарелочках. Любимым развлечением студентов местного колледжа в начале XX века было соревнование на то, кто дальше сумеет запустить такую тарелку. — Прим. пер.

84

В гл. 11 мы узнаем, что эти частицы называют также виртуальными частицами.

85

КЭД есть квантовая теория поля в применении к электромагнетизму.

86

Научно-фантастический телесериал 1965–1969 гг., приобретший особую популярность во время повторного показа в 1970-е гг. В 1979 г. вышел фильм «Звездный путь: кинокартина» («Star Trek: The Movie»), а затем и второй телесериал (1987–1994). На волне их успеха была развернута широкая торговля рекламными товарами и игрушками. Имена главных героев, капитана звездного корабля XXIII века «Энтерпрайз» Джеймса Кирка (James Kirk) и мистера Спока (Mr. Spock) — ученого с планеты Вулкан, стали почти нарицательными. — Прим. пер.

87

В физике частиц под этим подразумеваются фундаментальные взаимодействия, отличные от гравитационного, т. е. слабое, сильное и электромагнитное взаимодействия.

88

Подразумевается период полураспада, т. е. время, за которое в среднем распадается половина имеющегося количества ядер. — Прим. пер.

89

Титул был дан ему не только за научные заслуги, но и за противодействие гомрулю (Ноте Rule, движение за самоуправление. — Прим. пер.) в Ирландии.

90

Резерфорд представил свои результаты, но знал, что этим он вступает в противоречие с Кельвином. Биограф Резерфорда А. С. Ив цитирует его рассказ: «Я вошел в полутемный зал и сразу же увидел среди публики лорда Кельвина. Я понял, что у меня будут неприятности с последней частью доклада, касающейся возраста Земли, так как в этом вопросе наши взгляды противоречили друг другу. К моему облегчению, Кельвин быстро заснул, но когда я подошел к важному моменту, я увидел, что старый воробей сидит, открыв глаз, и смотрит на меня зловещим взглядом! Внезапно на меня нашло вдохновение и я сказал: „Лорд Кельвин оценил возраст Земли в предположении, что не будут открыты новые источники. Это провидческое высказывание относится к тому, о чем сегодня идет речь, — к радию!“ Оп! Вижу, старик засиял».

91

Надо заметить, что слабые взаимодействия наблюдались и ранее; были известны происходящие внутри Солнца ядерные реакции. Однако их связь со слабыми взаимодействиями была понята позднее.

92

Стоит заметить, что не нужно принимать за истину образ элементарной частицы, вращающейся вокруг своей оси в одну или другую сторону. Такая механическая аналогия совершенно неприемлема для квантовых частиц, подчиняющихся законам квантового мира. Автор прибег к ней исключительно в целях максимального упрощения изложения. — Прим. пер.

93

На самом деле, рождается антинейтрино, но сейчас это несущественно.

94

Гипотезу о несохранении энергии в бета-распаде выдвинул не кто иной, как Нильс Бор. — Прим. пер.

95

Точные слова Паули известны, так как они содержатся в его письме 1930 г., адресованном участникам важного научного совещания, на которое Паули не поехал, чтобы не пропустить праздничный бал.

96

Нейтрино по-итал. означает «нейтрончик». — Прим. пер.

97

В конце концов нейтрино были детектированы в 1956 г. Клайдом Коуэном и Фредом Райнесом на ядерном реакторе, что устранило все остававшиеся сомнения.

98

Можно понять, что квантовая механика и теория относительности существенны для получения этого соотношения, если заметить, что постоянная Планка указывает на присутствие квантовой механики, а скорость света указывает на участие теории относительности. Если бы постоянная Планка равнялась нулю (и была бы применима классическая физика), или скорость света была бы равна бесконечности, то расстояние было бы равно нулю.