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

Квантовая хромодинамика (КХД) – теория, которая описывает, как глюоны «склеивают» кварки друг с другом силами сильного ядерного взаимодействия.

Кварк-глюонная плазма – раскаленная плазма, состоящая из свободных кварков и глюонов. Она заполняла Вселенную на ранних этапах ее эволюции.

Коммутативность: если A × B = B × A, то A и B коммутируют. Если A × B не равно B × A, то они не коммутируют. Коммутационные соотношения говорят вам, насколько важен порядок действий. Квантовая неопределенность, например, говорит вам, что в рамках одной системы отсчета важно, измеряете ли вы сначала положение частицы в пространстве, а затем ее импульс, или сначала импульс, а затем положение в пространстве, потому что наиболее точно можно измерить то свойство частицы, которое измеряется первым. Точность измерения второго свойства будет зависеть от точности измерения первого.

Корпускулярно-волновой дуализм: всякая частица – одновременно с этим волна. Когда вы проводите измерение, она – всегда частица. Но она выглядит как волна в квантовой интерференции, обнаруживающей разницу фаз. Фаза может быть только у волны, так что частица должна быть волной. Но опять: фаза не является внутренним свойством частицы – она зависит от системы отсчета, в которой рассматривается частица.

Космический микроволновый фон – реликтовое излучение, оставшееся от Большого взрыва, состоящее из фотонов, чьи длины волн в процессе расширения Вселенной были растянуты до микроволновой области. Спектр реликтового излучения соответствует температуре 2,7 кельвина.

Космологическая константа – первоначально была введена Эйнштейном как постоянный член в уравнении общей теории относительности для того, чтобы в теории были стационарные решения. Со временем выяснился ее физический смысл: она дает значение плотности внутренней энергии вакуума. Если ее значение положительно, в вакууме действует расталкивающая сила, заставляющая пространство расширяться с ускорением. Если ее значение отрицательно, вакуум стягивает пространство в каждой его точке.

Красное смещение – растяжение длины волны фотона и соответствующее снижение его частоты и энергии. Красное смещение может возникать из-за эффекта Доплера, когда источник фотонов удаляется от наблюдателя. Так, например, галактики удаляются от нас благодаря расширению Вселенной[58]. Красное смещение также может возникать из-за расширения пространства или в гравитационном поле, через которое распространяется свет от источника к наблюдателю.

Ландшафт (теории струн) – набор из 10500 вакуумных состояний, описываемых в теории струн, полученных различными способами, с помощью которых можно компактифицировать дополнительные пространственные измерения. Каждому вакууму соответствует своя вселенная со своими локальными законами физики и собственным значением космологической константы.

Ложный вакуум – состояние, сохраняющее стабильность в течение некоторого времени, но не соответствующее самому низкому значению энергии. По прошествии некоторого времени оно обязательно распадается в более низкое энергетическое состояние.

Локальный – в пределах одного светового конуса, доступного для одного наблюдателя.

Лоренц-преобразование – переход от одной инерциальной системы координат к другой, при котором обеспечивается инвариантность пространственно-временного интервала. При этом часть пространства в одной системе преобразуется во время в другой. Это ключевой инструмент специальной теории относительности, необходимый, чтобы гарантировать неизменность скорости света во всех системах отсчета.

Лоренц-инвариантность – симметрия, обеспечивающая эквивалентность всех инерциальных систем отсчета, каждая из которых движется по отношению к любой другой прямолинейно и равномерно.

М-теория – кандидат на роль волшебной палочки в теории квантовой гравитации; общая теория, для которой пять версий теории струн и одиннадцатимерная супергравитация – всего лишь тени. Она описывает такие объекты, как частицы, струны и браны, но никто из них не является ее фундаментальным ингредиентом. На самом деле, неясно, имеет ли M-теория какие-либо фундаментальные ингредиенты вообще.

Математическая структура – множество изоморфных элементов или эквивалентных представлений числа.

Мировая линия – след наблюдателя в пространстве-времени.

Многообразие – расширение понятия пространства: в окрестности любой своей точки многообразие почти не отличается от плоского евклидова пространства, но в целом оно может быть изогнуто и замкнуто на себя. Основное правило общей теории относительности: чтобы заставить кривую линию совпасть с прямой, согните лист бумаги. Бумага – это, в данном случае, и есть многообразие.

Мультивселенная – глобальная коллекция причинно не связанных друг с другом вселенных.

Наблюдатель – система отсчета, или, скорее, тело отсчета, с пространственными ограничениями, возникающими вследствие конечности скорости света.

Небулева логика – логическая система, отрицающая логическую двузначность (истинно и ложно), как правило, отменяющая закон исключенного среднего и допускающая значения, которые и истинны и ложны одновременно.

Недоопределенность (недодетерминация) – возникает, когда имеется несколько в равной степени состоятельных теоретических объяснений, и у нас нет способа решить, какова же истинная реальность, лежащая в основе явления. Структурный реализм позволяет решить эту проблему, так как теоретические альтернативы обычно используют одну и ту же математическую структуру, оставив только одну познаваемую истинную реальность.

Неевклидова геометрия – геометрия, описываемая системой аксиом, из которой исключена пятая аксиома Евклида о параллельных. Эта аксиома гласит, что параллельные линии никогда не пересекаются. Геометрия искривленного пространства-времени общей теории относительности неевклидова.

Общая теория относительности – главное творение Эйнштейна, в котором полностью уравниваются инерциальные и ускоренные наблюдатели. Согласно этой теории, гравитация – это эффект искривления пространства-времени, компенсирующего различие систем отсчета, чтобы мы по ошибке не приняли разные описания реальности за разные реальности.

Онтология – то, что существует; основа реальности.

Перманентная (хаотическая) инфляция. Согласно теории инфляции, эволюция Вселенной началась с состояния ложного вакуума, который затем распадается, но в силу принципа неопределенности он распадается не везде одновременно. Когда вакуум распался в одной области пространства, эта область расширяется со скоростью, превосходящей скорость света, образуя во Вселенной пузырь, причинно изолированный от исходного вакуума. Оставшиеся части вакуума также распадаются, образуя другие пузыри. Однако ложный вакуум растет быстрее, чем распадается, поэтому всегда остаются области ложного вакуума и новые пузыри не прекращают образовываться. Любая мыслимая теория инфляции описывает развитие и образование бесконечной мультивселенной по этому сценарию.