Элегантная вселенная (суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории)

Пространство-время. Объединение пространства и времени, первоначально появившееся в специальной теории относительности. Его можно рассматривать как «ткань», из которой скроена Вселенная; пространство-время представляет собой динамическую арену, на которой разыгрываются все события во Вселенной,

Протон. Положительно заряженная частица, обычно находящаяся в ядре атома; протон состоит из трех кварков (двух u-кварков и одного d-кварка).

Протяженное измерение. Пространственное (или пространственно-временное) измерение больших размеров, являющееся непосредственно наблюдаемым; измерение, известное из опыта, в противоположность свернутому измерению.

Резонанс. Одно из естественных состояний колебательной физической системы.

Реликтовое излучение. Микроволновое излучение во Вселенной, рожденное в момент Большого взрыва; по мере расширения Вселенной его плотность и энергия уменьшаются.

Релятивистская квантовая теория поля. Квантово-механическая теория поля (например, электромагнитного), в которую заложены принципы специальной теории относительности.

Решение Шварцшильда. Решение уравнений общей теории относительности для случая сферически-симметричного распределения материи; одним из следствий этого решения является возможность существования черных дыр.

Риманова геометрия. Математический формализм описания искривленных пространств любой размерности. Играет центральную роль в эйнштейновском описании пространства-времени в общей теории относительности.

Свернутое (компактифицированное) измерение. Пространственное измерение, протяженность которого недостаточна для того, чтобы это измерение было наблюдаемым; пространственное измерение, которое смято, скручено или сжато до крайне малого размера, вследствие чего его непосредственное обнаружение невозможно.

Световые часы. Гипотетические часы, измеряющие время подсчетом числа пролетов одного фотона, движущегося между двумя зеркалами.

Семейства. Разделение частиц материи на три группы, каждую из которых называют семейством. Частицы каждого последующего семейства отличаются от частиц предыдущего большими массами, но имеют те же электрические и ядерные заряды.

Сильное взаимодействие. Сильнейшее из четырех видов взаимодействия, удерживающее кварки внутри протонов и нейтронов, а протоны и нейтроны внутри атомных ядер.

Симметрия. Свойство физической системы, состоящее в том, что эта система не изменяется при определенных преобразованиях. Например, сфера симметрична относительно вращений, так как при вращениях ее вид не изменяется.

Симметрия сильных взаимодействий. Калибровочная симметрия, лежащая в основе сильного взаимодействия, выражающаяся в неизменности системы при сдвигах цветовых зарядов кварков.

Сингулярность. Место, где структура пространства или пространства-времени претерпевает сильный разрыв.

Скорость. Быстрота и направление движения объекта.

Слабое взаимодействие, слабые ядерные силы. Один из четырех типов фундаментальных взаимодействий, наиболее известный благодаря радиоактивному распаду.

Соотношение неопределенностей. Открытый Гейзенбергом принцип квантовой механики, состоящий в том, что некоторые из свойств Вселенной, например, положение и скорость частицы, не могут быть известны абсолютно точно. Неопределенный характер микромира становится все более выраженным, по мере того как пространственные и временные масштабы, на которых рассматриваются эти свойства, становятся все меньше. Величины, характеризующие частицы и поля, колеблются и резко изменяются в пределах значений, допустимых соотношением неопределенностей. Это означает, что микромир представляет собой царство хаоса, погруженное в море квантовых флуктуации.

Состояния БПС. Состояния суперсимметричной теории, свойства которых полностью определяются из соображений симметрии.

Специальная теория относительности. Предложенные Эйнштейном законы о свойствах пространства и времени в отсутствие гравитации (см. также общая теория относительности).

Спин. Квантово-механическое понятие, соответствующее моменту импульса в классической механике. У частиц есть «врожденное» количество спина, равное целому или полуцелому числу (в единицах постоянной Планка), которое никогда не изменяется.

Стандартная космологическая модель. Теория Большого взрыва, дополненная пониманием трех негравитационных взаимодействий, составляющих стандартную модель элементарных частиц.