Параллельные миры. Об устройстве мироздания, высших измерениях и будущем космоса

Полная квантовая теория, предложенная в 1925 году, которая пришла на смену старой квантовой теории Планка и Эйнштейна. В отличие от старой квантовой теории, которая была гибридом старых классических концепций и новых квантовых идей, квантовая механика основывается на волновых уравнениях и принципе неопределенности, и ее положения значительно отличаются от положений классической механики. Результаты, полученные с помощью квантовой механики, подтверждаются экспериментально. Ее наиболее продвинутая версия сегодня называется квантовой теорией поля и сочетает в себе теорию относительности и квантовую механику. Полная квантово-механическая теория гравитации, однако, чрезвычайно сложна.

Квантовая пена

Мелкие, похожие на пену искривления пространства-времени на уровне длины Планка. Если бы мы могли заглянуть в основу ткани пространства-времени длины Планка, то увидели бы крошечные пузырьки, червоточины, выглядящие, как пена.

Квантовая теория

Теория субатомной физики. Это одна из самых успешных теорий всех времен. Квантовая теория плюс теория относительности вместе составляют совокупность всех фундаментальных физических знаний. Говоря обобщенно, квантовая теория базируется на трех принципах: (а) вся энергия существует в неделимых порциях, называемых квантами; (б) вещество представлено точечными частицами, но вероятность обнаружения такой частицы определяется волной, которая подчиняется уравнению Шрёдингера; (в) необходимо наблюдение, чтобы волновая функция коллапсировала и объект вошел в определенное конечное состояние.

Квантовая флуктуация

Случайные отклонения от классической теории Ньютона или Эйнштейна из-за принципа неопределенности. Сама Вселенная, возможно, началась как квантовая флуктуация из ничего (гиперпространства). Квантовые флуктуации в момент Большого взрыва дали нам сегодняшние скопления галактик.

Квантовый скачок

Внезапное изменение состояния объекта, что не допускается в классической физике. Вселенная могла совершить квантовый скачок из ничего к ее нынешнему состоянию.

Кварк

Субатомная частица, из которой состоят протон и нейтрон. Три кварка составляют протон или нейтрон, а пары кварк и антикварк составляют мезоны.

Керровская черная дыра

Решение уравнений Эйнштейна для вращающейся черной дыры. Черная дыра коллапсирует в кольцевую сингулярность. Объекты, попадающие в кольцо, испытывают только конечную силу гравитации и могут, в принципе, провалиться в параллельную вселенную. Для керровской черной дыры существует бесконечное число этих параллельных вселенных, но, попав в одну из них, вернуться уже нельзя. Насколько стабилен портал-червоточина в центре керровской черной дыры, пока не известно.

Классическая физика

Физика до появления квантовой теории, основанная на детерминистской теории Ньютона. Теория относительности не включает принцип неопределенности, а потому является частью классической физики.

Когерентное излучение

Излучение в одной фазе. Когерентные излучения, например в лазерном пучке, могут пересекаться друг с другом, образуя интерференционные узоры, с помощью которых можно обнаружить небольшие отклонения в движении или положении.

Компактификация

Процесс сворачивания дополнительных измерений пространства и времени. Поскольку теория струн формулируется в 10-мерном гиперпространстве, а мы живем в четырехмерном мире, нам нужно как-то свернуть шесть из 10 измерений в шарик столь малого размера, что в них не могут проникнуть даже атомы.

Копенгагенская школа

Школа, основанная Нильсом Бором. Согласно его толкованию квантовой механики, для того чтобы «волновая функция коллапсировала» и возможно было доподлинно определить состояние объекта, необходим акт наблюдения. До наблюдения объект существует во всех возможных состояниях, даже абсурдных. Эта интерпретация была оспорена, потому что она отделяет квантовый мир от повседневного макроскопического мира, в то время как многие физики сейчас считают, что макроскопический мир должен также подчиняться квантовой теории.

Космическая рентгеновская обсерватория «Чандра»

Рентгеновский телескоп, находящийся в космическом пространстве, способный различать рентгеновские излучения: например, испускаемые черной дырой или нейтронной звездой.

Космические струны

Остаточные явления Большого взрыва. Согласно некоторым калибровочным теориям, остаточные явления Большого взрыва, возможно, до сих пор сохранились в виде гигантских космических струн размером с галактику или больше. Столкновение двух космических струн может привести к некой форме путешествия во времени.

Космический аппарат для изучения реликтового излучения (COBE)

Спутник, который дал, пожалуй, самое неоспоримое подтверждение теории Большого взрыва путем измерения излучения абсолютно черного тела от первоначального огненного шара.