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

Безмассовая черная дыра. Особый тип черных дыр в теории струн, начальные массы которых могут быть велики, но уменьшаются по мере сжатия части многообразия Калаби-Яу. Когда эта часть пространства сжимается в точку, изначально массивные черные дыры становятся безмассовыми. В таком состоянии черная дыра не обладает более такими обычными для черных дыр свойствами, как горизонт событий.

Бесконечности. Бессмысленные результаты, характерные для вычислений в общей теории относительности и квантовой механике в формулировках, основанных на понятии точечной частицы.

Бозон. Частица или колебательная мода струны с целочисленным спином; как правило, бозоны являются частицами-переносчиками взаимодействий.

Большое сжатие. Гипотеза о том, что в будущем расширение Вселенной прекратится, сменится сжатием и закончится коллапсом всего пространства и всей материи; понятие, противоположное понятию Большого взрыва.

Большой взрыв. Принятая в настоящее время теория, суть которой состоит в том, что расширяющаяся Вселенная родилась около 15 миллиардов лет назад из состояния с огромной энергией, плотностью и степенью сжатия.

Брана. Любой протяженный объект в теории струн. 1-брану называют струной, 2-брану называют мембраной; у 3-браны имеются три протяженных измерения, и т. д. В общем случае, р-брана имеет р пространственных измерений.

Великое объединение. Класс теорий, объединяющих три негравитационных взаимодействия в рамках единого формализма.

Виртуальные частицы. Частицы, которые на мгновение извергаются из вакуума; в соответствии с соотношением неопределенностей, они существуют за счет заимствованной из вакуума энергии и быстро аннигилируют, возвращая тем самым энергетический долг.

Волновая функция. Вероятностные волны; понятие, на основе которого строится квантовая механика.

Вторая революция в теории суперструн. Этап развития теории струн, начавшийся примерно в 1995 г., когда начали проясняться некоторые непертурбативные аспекты теории.

Второе начало термодинамики. Закон, согласно которому полная энтропия постоянно растет.

Гладкий, гладкое многообразие. Область пространства, в которой его структура является плоской или гладко искривленной, и не имеет никаких зажимов, разрывов или складок.

Глюон. Наименьший сгусток поля ядерных сил; частица, передающая сильное взаимодействие.

Горизонт событий. Характерная для черной дыры поверхность «в направлении только туда»: согласно законам гравитации, после пересечения этой поверхности обратного пути нет, настолько сильно гравитационное притяжение черной дыры.

Гравитационное взаимодействие. Самое слабое из четырех типов фундаментальных взаимодействий в природе. Описывалось сначала теорией тяготения Ньютона, а затем общей теорией относительности Эйнштейна.

Гравитон. Наименьший сгусток поля гравитационных сил; частица, передающая гравитационное взаимодействие.

Двумерная сфера. См. сфера.

Детерминизм Лапласа. Идея Вселенной как часового механизма, состоящая в том, что полное знание состояния Вселенной в заданный момент времени полностью определяет ее состояния в будущие и прошлые моменты.

Длина волны. Расстояние между соседними горбами или впадинами волны.

Дуальность сильной и слабой связи. Ситуация, в которой теория с сильной связью оказывается дуальной, т. е. физически эквивалентной, теории со слабой связью.

Дуальный, дуальность, дуальные симметрии. Ситуация, в которой две или более теорий кажутся совершенно различными, но в действительности приводят к одинаковым физическим следствиям.

Единая теория, единая теория поля. Любая теория, описывающая все четыре типа взаимодействий и все типы материи в рамках единого универсального формализма.

Замедление времени. Эффект специальной теории относительности, согласно которому для движущегося наблюдателя течение времени замедляется.

Замкнутая струна. Струна, имеющая вид петли.

Заряд. Свойство частицы, определяющее способность частицы к взаимодействию определенного типа. Например, электрический заряд определяет поведение частицы при электромагнитном взаимодействии.

Зеркальная симметрия. В контексте теории струн это симметрия, благодаря которой два различных многообразия Калаби-Яу, выбранные в качестве свернутых измерений, приводят к одинаковым физическим результатам. Такие многообразия называются зеркальной парой.

Излучение. Перенос энергии волнами или частицами.

Измерение. Независимая ось или направление в пространстве или пространстве-времени. Пространство вокруг нас имеет три измерения (направления слева-направо, сзади-вперед, снизу-верх), а наше пространство-время имеет четыре измерения (три уже упомянутых оси а также ось из прошлого в будущее). В теории суперструн требуется, чтобы Вселенная имела дополнительные пространственные измерения.

Интерференционная картина. Волновая картина, возникающая в результате наложения и смешения волн, излучаемых из различных точек.