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

Излучение Хокинга

Процесс медленного излучения частиц из черной дыры. Происходит в виде излучения абсолютно черного тела при определенной температуре и связано с тем, что квантовые частицы могут проникать в гравитационное поле, окружающее черную дыру.

Измерение

Координаты или параметры, по которым мы измеряем пространство и время. Наша Вселенная имеет три измерения пространства (длину, ширину и глубину) и одно измерение времени. Согласно теории струн и M-теории, во Вселенной существует 10 (11) измерений, и только четыре из них можно наблюдать в лаборатории. Причина, по которой мы не видим эти иные измерения, или в том, что они скручены, или в том, что наши ощущения сосредоточены на поверхности мембраны.

Изотоп

Химическое вещество, которое имеет одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Изотопы имеют одинаковые химические свойства, но разные массовые числа.

Интерференция

Наложение друг на друга двух волн, которые немного отличаются по фазе или частоте, создающее характерную интерференционную картину. Анализируя ее, можно обнаружить мельчайшие различия между этими двумя волнами.

Интерферометрия

Процесс использования интерференции световых волн, позволяющий установить очень небольшие различия в волнах от двух разных источников. Интерферометрия может быть использована для того, чтобы зарегистрировать присутствие гравитационных волн и других объектов, которые иначе слишком трудны для обнаружения.

Инфляция

Теория, которая утверждает, что Вселенная претерпела невероятное сверхсветовое расширение в момент своего рождения. Инфляционная модель может решить проблемы плоскостности, магнитных монополей и горизонта.

Инфракрасное излучение

Тепловое излучение, или электромагнитное излучение на частоте чуть ниже видимого света.

Испарение черной дыры

Излучение, которое исходит из черной дыры. Есть очень маленькая, но просчитываемая вероятность того, что из черной дыры просачивается излучение частиц, которое называют испарением. При этом черная дыра постепенно теряет свою энергию и в конце концов должна прекратить существование.

Квазар

Квазизвездный объект. Это огромные галактики, которые образовались незадолго до Большого взрыва. В центре у них находятся огромные черные дыры. Тот факт, что сегодня мы не видим квазары, послужил для опровержения теории стационарной Вселенной, которая утверждала, что современная Вселенная подобна Вселенной миллиарды лет назад.

Квантовая гравитация

Разновидность гравитационного взаимодействия, которая подчиняется законам квантовой механики. При квантовании теории гравитации мы описываем ее с помощью гипотетической частицы, которая называется гравитон.

В целом при попытке построить квантовую теорию гравитации возникают фатальные бесконечности, которые делают теорию бесполезной. В настоящее время единственным кандидатом на то, чтобы ликвидировать эти бесконечности, является теория струн.

Квантовая механика

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