На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё - Гефтер Аманда

Вселенная: «мы должны быть готовы к вопросу о самом значении термина „Вселенная“» (Джон Арчибальд Уилер).

Гильбертово пространство – хорошо математически определенное векторное пространство квантовых состояний.

Глобальное описание – отчет о реальности, учитывающий столько причинных световых конусов, сколько никакой одиночный наблюдатель не мог бы когда-либо увидеть.

Голографический принцип. Вся информация, необходимая для физического описания данной области пространства-времени, может быть закодирована на границе этой области меньшей размерности. Или, что эквивалентно, общая сумма информации, которая может уместиться в заданной области пространства-времени, не превосходит четверти площади ее границы, выраженной в планковских единицах.

Горизонт Риндлера – горизонт событий, возникающий для ускоренного наблюдателя. Пока наблюдатель движется с ускорением, свет из некоторых областей Вселенной никогда не сможет достичь его. В итоге часть Вселенной останется для него темной и причинно недоступной, как черная дыра.

Горизонт событий – поверхность в пространстве-времени, которую не может пересечь световой конус. Горизонты событий делят пространство-время на области, причинно не связанные друг с другом.

Декогеренция – процесс, в результате которого из-за взаимодействия с окружающей средой разрушается суперпозиция квантовых состояний (и связанная с ней интерференционная картина). Он объясняет, почему мы вряд ли когда-нибудь увидим одновременно и мертвого и живого кота.

Деситтеровский горизонт. Деситтеровская вселенная расширяется с ускорением. Свет может проходить не более чем конечное расстояние даже за бесконечное время, потому что в то время как свет проходит любое расстояние, это расстояние само по себе вырастает. Для любого инерциального наблюдателя существуют области Вселенной, свет от которых никогда не сможет его достичь. Горизонт событий, отделяющий доступную часть Вселенной от ее темной части, это и есть деситтеровский горизонт. Он зависит от положения наблюдателя и потому не может быть инвариантным при переходе от одного наблюдателя к другому.

Деситтеровское пространство – пространство-время, описываемое уравнениями общей теории относительности Эйнштейна с положительной космологической константой. Отрицательное внутреннее давление вакуума вызывает ускоренное расширение Вселенной и сокращение плотности вещества в ней. В таком пространстве каждый наблюдатель окружен собственным горизонтом событий, поэтому в нем не может быть двух наблюдателей, которые видели бы одну и ту же вселенную.

Диффеоморфное преобразование – метод, благодаря которому можно совместить две, казалось бы, несовместимые точки зрения путем введения дополнительной силы – например, гравитации. Так, совместить кривую линию с прямой можно, искривив лист бумаги. Это ключевой момент общей теории относительности и пример калибровочного преобразования.

Друг Вигнера – появляется в мысленном эксперименте Эйгена (Юджина) Вигнера, в котором он измеряет состояние атома в лаборатории, редуцируя его квантовую волновую функцию из множества вероятностей к одной реальности. Сам Вигнер в это время находится вне лаборатории, так что с его точки зрения никакой редукции волновой функции не было. Напротив: возникло запутанное состояние суперпозиции волновых функций атома и друга Вигнера. Возникает парадокс: кто прав? был ли коллапс волновой функции?

Дуальность – математически определяемое взаимно однозначное соответствие между двумя радикально различными физическими описаниями.

Зависимый от наблюдателя – так говорят о том, что изменяется при рассмотрении из разных систем отсчета.

Запутанность – разновидность суперпозиции квантовых состояний, при которой две системы описаны с помощью одной волновой функции, так что информация о системе не содержится ни в одной из систем в отдельности, а закодирована в их корреляции, которая сохраняется, несмотря на расстояние, разделяющее системы.

Излучение Унру – облако высокоэнергетических «горячих» частиц, известных также как частицы Риндлера. Они существуют только для ускоренного наблюдателя. Частицы образуются вблизи горизонта Риндлера примерно так же, как хокинговское излучение – вблизи горизонта черной дыры.

Излучение Хокинга – в ситуации, когда имеется горизонт событий, наблюдатели больше не смогут прийти к единому мнению, является ли пространство пустым или заполнено частицами. Эти зависящие от наблюдателя частицы называются излучением Хокинга.

Изоморфизм – взаимно однозначное соответствие. Например, информация, размазанная по поверхности двумерной голограммы, изоморфна трехмерному изображению объекта, закодированному в ней.

Инвариантность – одинаковость. Свойство является инвариантным, если оно не изменяется от одной системы отсчета к другой.

Инерциальный наблюдатель – наблюдатель, движущийся равномерно и прямолинейно. В книге фигурирует под именем Скруд. Оказавшись вблизи черной дыры, проваливается в нее.

Интерференционная картина – статический узор, возникающий при наложении волн. В тех точках, где их фазы совпадают, амплитуды волн складываются и интенсивность максимальна, а в тех точках, где фазы волн противоположны, амплитуды вычитаются и интенсивности минимальны.

Инфлатонное поле – гипотетическое скалярное поле, которое существовало в первые доли секунды после Большого взрыва. Считается, что инфлатонное поле рождается из ложного вакуума, распад которого вызывает расширение Вселенной со сверхсветовой скоростью.

Инфляция – расширение Вселенной со скоростью, превышающей скорость света. Возможно, имела место в течение первой одной триллионной доли секунды после Большого взрыва.

Калибровка – фаза или система отсчета.

Калибровочная симметрия – все калибровки или системы отсчета равноправны. Ни одна из них не предлагает более правдивую версию реальности, чем любая другая.

Калибровочное взаимодействие – взаимодействие, возникающее как компенсация несоответствия в описаниях одного и того же состояния в двух разных системах отсчета. Так, наличие электромагнитного взаимодействия, например, позволяет нам не перепутать два описания одного и того же электрона в разных системах отсчета, различающиеся фазой, и два разных электрона.

Калибровочный бозон – частица с целым спином, переносящая калибровочное взаимодействие.

Квантовая гравитация – спасительная окончательная теория, которая объединит все другие теории фундаментальных взаимодействий: и эйнштейновскую теорию гравитации, и общую теорию относительности, и квантовую теорию поля.

Квантовая космология – теория происхождения и эволюции Вселенной, которая учитывает ее принципиально квантовую природу. Проблема измерения приобретает для квантовой космологии особо острую форму, так как для Вселенной не может быть никакого «снаружи» по определению и, стало быть, негде устанавливать измерительный прибор.