Сейчас. Физика времени (Мюллер)

Артур Эддингтон (1882−1944) – английский астрофизик. В разные годы – директор астрономической обсерватории в Кембридже, президент Королевского астрономического общества, президент Лондонского общества физиков. С 1920-х гг. сосредоточился на «фундаментальной теории», предполагающей объединение квантовой теории, теории относительности, космологии и гравитации. Прим. ред.

Энтропия – мера неупорядоченности системы. Прим. науч. ред.

Квантовая запутанность – ситуация, при которой квантовые характеристики двух или более частиц оказываются связаны. Прим. ред.

Физикализм – концепция логического позитивизма, разрабатываемая Карнапом, Нейратом и др. Сторонники физикализма считают критерием научности какого-либо положения из любой дисциплины возможность перевести его на язык физики. Положения, не поддающиеся такой операции, рассматриваются как лишенные научного смысла. Прим. перев.

Темная энергия в космологии – вид энергии, введенный в математическую модель Вселенной ради объяснения ее наблюдаемого расширения с ускорением. Прим. ред.

Инфляционная модель Вселенной – гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва (при температуре выше 1028 K), предполагающая период ускоренного расширения по сравнению со стандартной моделью горячей Вселенной. Прим. ред.

Вращение плоскости поляризации света наблюдается при распространении линейно поляризованного света через оптически неактивное вещество, находящееся в магнитном поле (продольный магнитооптический эффект Фарадея). Прим. ред.

«Темный город» – драма, США, 1998 г. Убийцу, не помнящего имени и прошлого, преследует полицейский Фрэнк Бастед. Его ищут жена, чужаки, а он пытается разобраться в происходящем. Прим. ред.

«Клик: с пультом по жизни» – комедийная драма, США, 2006 г. Архитектору попадает в руки пульт ДУ, с помощью которого можно прокручивать жизнь вперед или назад. Но однажды пульт начинает управлять скоростью и выбором момента жизни. Герой понимает, как неверно использовал время. Прим. ред.

«Интерстеллар» – научно-фантастический фильм, США, 2014 г. Засуха приводит к продовольственному кризису; группа исследователей отправляется сквозь червоточину пространства-времени, чтобы узнать, как переселить человечество на другую планету. Прим. ред.

«Лара Крофт: расхитительница гробниц» – фильм, США, 2001 г. Экранизация серии компьютерных игр Tomb Raider, посвященных археологу и искательнице приключений Ларе Крофт. Прим. ред.

«Останавливающие время» – фантастический фильм, США, 2002 г. Молодой человек находит часы, которые дают возможность повысить скорость восприятия мира в 25 раз. С этим и связаны приключения. Прим. ред.

Парадокс близнецов (парадокс Ланжевена, парадокс часов) – первый и наиболее известный парадокс специальной теории относительности, основанный на тезисе, сформулированном Эйнштейном в работе «К электродинамике движущихся тел». Статус «парадокс» появился позднее. Прим. ред.

Аристотель. Физика. М.: КомКнига, 2016. Прим. ред.

Aristotle, Physics, trans. R. P. Hardie and R. K. Gaye, Internet Classics Archive.

Аврелий Августин (354−430) – христианский богослов и философ, влиятельнейший проповедник, епископ Гиппонский, один из отцов христианской церкви. Прим. перев.

Блаженный Августин. Исповедь. СПб.: Благовест, 2014. Прим. ред.

Диккенс, Ч. Рождественская песнь в прозе. М.: Клевер-Медиа-Групп, 2016. Прим. ред.

Рудольф Карнап (1891−1970) – немецко-американский философ и логик, ведущий представитель логического позитивизма и философии науки. Прим. перев.

Хроногеометрия – коротко говоря, теория пространства и времени. Прим. ред.

Издана на русском языке: Грин Б. Ткань космоса: Пространство, время и текстура реальности. М.: Либроком, 2009. Прим. перев.

Эддингтон считал, что постепенное рассеивание энергии доказывает необратимость стрелы времени, летящей в одном направлении. Но это понятие не соответствует основным законам физики, которые во времени действуют как в прямом направлении, так и в противоположном. Согласно им, если обратить пути всех частиц во Вселенной вспять, энергия стала бы накапливаться, а не рассеиваться: холодный кофе начал бы нагреваться, здания поднялись бы из руин, а солнечный свет вернулся к Солнцу. Прим. ред.

Издана на русском языке: Хокинг С. Краткая история времени. СПб.: Амфора, 2015. Прим. ред.

Стивен Хокинг – английский физик-теоретик и популяризатор науки, профессор математики. Изучал теорию возникновения мира в результате Большого взрыва, а также теорию черных дыр. Прим. перев.

GPS (Global Positioning System – система глобального позиционирования) – спутниковая система навигации, обеспечивающая измерение расстояния, времени и определяющая местоположение во всемирной системе координат WGS 84. Прим. ред.

Горизонт событий – воображаемая граница в пространстве-времени, разделяющая те события (точки пространства-времени), которые можно соединить с событиями на светоподобной бесконечности светоподобными траекториями световых лучей, и те события, которые так соединить нельзя. Так как светоподобных бесконечностей у пространства-времени две: относящаяся к прошлому и будущему, – то и горизонтов событий может быть два: прошлого и будущего. Горизонт событий прошлого разделяет события на изменяемые с бесконечности и на неизменяемые; а горизонт событий будущего отделяет события, о которых можно что-либо узнать, хотя бы в бесконечно отдаленной перспективе, от событий, о которых узнать ничего нельзя. Прим. перев.

Теория измерений предполагается как теория о классификации переменных величин по природе информации, которая содержится в числах – значениях этих переменных величин. Прим. ред.

Иррациональность числа подразумевает, что его нельзя представить в виде дроби, числитель и знаменатель которой – целые числа. Прим. науч. ред.

Ричард Фейнман (1918−1988) – американский физик-теоретик. Один из создателей квантовой электродинамики. Входил в число создателей атомной бомбы. Разработал метод интегрирования по траекториям в квантовой механике (1948), а также так называемый метод диаграмм Фейнмана (1949) в квантовой теории поля, с помощью которого можно объяснять превращения элементарных частиц. Лауреат Нобелевской премии по физике (1965). Прим. ред.

Позитрон – античастица электрона, имеющая такую же массу, как и электрон, но положительный заряд. Прим. науч. ред.

Annalen der Physik («Анналы физики») – немецкий научный журнал, посвященный проблемам физики. Один из старейших, издается с 1799 года. Публикует оригинальные статьи в области экспериментальной, теоретической, прикладной и математической физики, а также смежных областей. Прим. ред.

Ньютон И. Математические начала натуральной философии. М.: ЛКИ, 2014. Прим. ред.

Ее еще называют частной теорией относительности. Прим. науч. ред.

Тритий – изотоп атома водорода с двумя нейтронами и одним протоном в составе ядра. Прим. науч. ред.

Известному также как Лоренц-фактор. Прим. науч. ред.

В 1971 г. Дж. Хафеле и Р. Китинг дважды облетели вокруг света, сначала на восток, затем на запад, с 4 комплектами цезиевых атомных часов, после чего сравнили «путешествовавшие» часы с часами, остававшимися в Военно-морской обсерватории США. Эксперимент стал одним из тестов ТО, показавшим реальность замедления времени для движущихся объектов, предсказываемого ТО, и соответственно, экспериментально продемонстрировавшим парадокс близнецов и гравитационное замедление времени. Прим. ред.

Эйнштейн взял за основу хорошо известные преобразования Лоренца. Прим. науч. ред.

Хендрик Лоренц (1853−1928) – нидерландский физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике (1902, совместно с П. Зееманом) и других наград, член Нидерландской королевской академии наук, ряда иностранных академий наук и научных обществ. Прим. ред.

Вольный перевод. «Касабланка» – голливудская романтическая кинодрама 1942 г., получила три «Оскара». Сюжет сосредоточен на внутреннем конфликте человека, которому приходится выбирать между долгом и чувством. Его часто называют в числе лучших фильмов Голливуда. Прим. перев.

Светосекунда (по аналогии со световым годом) – расстояние, которое свет преодолевает за 1 секунду. Прим. науч. ред.

Можно встретить также термины Лоренцово сокращение или Фицджеральдово сокращение. Прим. науч. ред.

Альберт Майкельсон (1852−1931) – американский физик, известен изобретением названного его именем интерферометра Майкельсона и прецизионными измерениями скорости света. Лауреат Нобелевской премии по физике «за создание точных оптических инструментов и спектроскопических и метрологических исследований, выполненных с их помощью» (1907). Прим. ред.

Эдвард Морли (1838−1923) – американский физик и химик. Наибольшую известность получили работы в области интерферометрии, выполненные совместно с А. Майкельсоном. В химии высшим достижением Морли было точное сравнение атомных масс элементов с массой атома водорода, за которое ученый был удостоен наград нескольких научных обществ. Прим. ред.

Силы, которые определяют структуру материи, для частиц и античастиц одинаковы. Частицы различаются только знаком заряда. Атомы обычного вещества состоят из положительно заряженного ядра, вокруг которого движутся электроны. А отрицательно заряженные ядра атомов антивещества, в свою очередь, окружены позитронами. В природе у каждой элементарной частицы есть античастица. Для электрона это позитрон, а для положительно заряженного протона – антипротон. То есть антивещество – это материя, состоящая из античастиц. «Антивещество» – не совсем верное название, это лишь разновидность вещества, обладающая теми же свойствами и способная создавать гравитационное притяжение. Прим. перев.

«Звездный путь» – научно-фантастическая медиафраншиза, включающая шесть телесериалов, 13 полнометражных фильмов, сотни книг, рассказов и компьютерных игр. Прим. перев.

Изотоп – разновидность химического элемента, обладающая тем же количеством протонов, что и исходный элемент, но имеющая другую массу (ввиду другого количества нейтронов в ядре). Прим. науч. ред.

Лео Сцилард (Силард) (1898−1964) – американский физик венгерско-еврейского происхождения. Вместе с Э. Ферми определил критическую массу урана-235 и участвовал в создании первого ядерного реактора. Прим. ред.

В письме Сцилард указывал на огромную опасность фашизма для мировой цивилизации. Прим. перев.

Часть этой главы взята из моей книги Energy for Future Presidents: The Science Behind the Headlines («Энергия для будущих президентов: Наука за заголовками статей»).

Эмми Нётер (1882−1935) – немецкая ученая-математик, наиболее известна вкладом в абстрактную алгебру и теоретическую физику. Коренным образом изменила теорию колец, полей и алгебр. Прим. ред.

Ее можно сформулировать так: если в некоторой физической системе законы, описывающие динамику энергии, не меняются со временем, то в такой системе наблюдаются законы сохранения чего-либо (энергии, заряда, импульса и т. д.). Другими словами, теорема Нётер объясняет связь между симметрией и законами сохранения. Прим. науч. ред.

Георгий Гамов (Джордж Гамов) – советский и американский физик-теоретик, астрофизик и популяризатор науки. Автор первой количественной теории альфа-распада, один из основоположников теории «горячей Вселенной» и один из пионеров применения ядерной физики к эволюции звезд. Он впервые четко сформулировал проблему генетического кода. Широкую известность Гамову принесли его научно-популярные произведения, в которых он живым и доступным языком рассказывает о современных научных представлениях. Прим. ред.

От лат. celeritas – стремительность. Прим. науч. ред.

Джон Мичелл (1724−1793) – священник из графства Йоркшир, видный английский естествоиспытатель и геолог. Занимался астрономией, оптикой и гравитацией как теоретик и экспериментатор. Открыл, в частности, волноподобную природу землетрясений, провел целый ряд оригинальных исследований в области магнетизма и гравитации, предвидел возможность черных дыр. Прим. ред.

Вторая космическая скорость – скорость, необходимая для того, чтобы вырваться из гравитационного поля планеты и покинуть ее. Прим. науч. ред.

Вторая космическая скорость рассчитывается по формуле GMm/r = ½mv², где G – гравитационная постоянная, M – масса, а r – радиус. Таким образом,

Выражение 10−27 = 0,0000000000000000000000000001. 1 появляется здесь после 27 нулей. Обратное выражение – это 10, помноженное на себя 27 раз. В таблицах это выражение записывается как 1Е − 27. В формуле массы Земли (10^>24) 10 умножается на себя 24 раза: за 1 следуют 24 ноля. В таблице это 1Е + 24.

«Пираты Пензанса, или Раб долга» – комическая опера композитора А. Салливана, 1879 г. Прим. перев.

Тахион – гипотетическая частица, движущаяся со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Прим. перев.

Вот доказательство того, что все числа равны. Пусть А = 13 и В = 13; D и С могут быть любыми двумя числами. Тогда А = В. Умножьте обе стороны этого равенства на (С − D), чтобы получить А(С − D) = В(С − D). Раскройте АС − AD = BC − BD. Преобразуйте: АC − BC = AD − BD. Разложите на множители: C(A − B) = D(A − B). Сократите (А − В), чтобы получить C = D. Поскольку C и D были произвольными, то я доказал, что все числа являются равными. Ошибка состоит в делении на (А − В). Это невозможно, поскольку А − В = 0. Более простой (но более очевидно ошибочный) вариант доказательства такой: C × 0 = D × 0. Сократите нули.

Имеется в виду критерий фальсифицируемости философа Карла Поппера: теория считается научной, если есть возможность ее опровергнуть. В частности, теория о существовании дополнительных измерений в строгом смысле не научна, поскольку нет эксперимента, позволяющего ее опровергнуть. Прим. науч. ред.

ЦЕРН – CERN, от франц. Conseil Europеen pour la Recherche Nuclеaire (Европейский совет по ядерным исследованиям). Прим. ред.

Существуют так называемые комплексные числа типа z = a + ib, где а – вещественная (действительная) часть, b – мнимая часть, а i = √−1. Прим. науч. ред.

Таким образом Хан Соло расхваливает свой космический корабль. Правда, вместо единицы времени он называет парсек, то есть единицу расстояния. По авторскому замыслу, Соло просто-напросто врал. Но в фильме неправильная единица выглядит не хвастовством, а безграмотностью пилота. Дуга Кесселя (Kessel run) – популярный маршрут контрабандистов. Дуга огибает кластер черных дыр (так называемую Утробу, the Maw). Стандартная длина ее, при которой полет относительно безопасен, составляет 18 парсек. Пилоты облетают Утробу по более пологой дуге: так опаснее, но быстрее. Соло же, если ему верить, подошел к Утробе рекордно близко, сократив путь до 12 парсек. Это объяснение оказалось так популярно, что стало каноническим. Прим. ред.

Хан Соло – один из главных героев киносаги «Звездные войны». Сначала он контрабандист, затем – героический персонаж. Прим. перев.

Паунд Роберт (1919−2010) – американский физик-экспериментатор, член Национальной АН. Работал в области ядерного магнетизма, микроволновой техники, радиоспектроскопии, ядерной физики. Прим. ред.

Эффект Мёссбауэра, или ядерный гамма-резонанс, открыт в 1957 (1958) г. Р. Мёссбауэром в Институте им. М. Планка в Гейдельберге. Состоит в резонансном испускании или поглощении гамма-фотонов без изменения фотонного спектра излучателя или поглотителя излучения соответственно. Иными словами, эффект Мёссбауэра – это резонансное испускание и поглощение гамма-лучей без отдачи. Прим. ред.

Если принять во внимание, что спутники не находятся в бесконечности, за день получится немного меньшая ошибка – около 13,76 км.

«Сумеречная зона» (The Twilight Zone) – американский телесериал, созданный Р. Серлингом. Каждый эпизод сочетает фэнтези, научную фантастику, драму или ужас, часто заканчивающийся жуткой или неожиданной развязкой. Популярный как у зрителей, так и среди критиков, сериал многим открыл серьезную научную фантастику и абстрактные идеи. В России стал известен после показа в 1985−1989 гг. телевизионной версии. Прим. перев.

Герман Минковский (1864−1909) – немецкий математик российского происхождения, разработавший геометрическую теорию чисел и геометрическую четырехмерную модель теории относительности. Его первые результаты касались теории квадратичных форм. В 1896 г. опубликовал результат, ныне известный как теорема Минковского о выпуклом теле. В 1907 г. предложил геометрическое представление кинематики теории относительности, введя четырехмерное псевдоевклидово пространство (пространство Минковского). Серьезный вклад внес также в гидродинамику и теорию капиллярности. Прим. ред.

Слово buffalo, в переводе означающее «буйвол», в США имеет несколько значений. Помимо города Buffalo в штате Нью-Йорк и реки Buffalo National River, это также род рыб семейства чукучановых (лат. Ictiobus); золотая монета высшей пробы (99,99 %), выпускаемая в США как для инвестиций в золото, так и для коллекционеров (American Buffalo); хоккейный клуб Buffalo Sabres (НХЛ) и танк-амфибия. К тому же это слово в качестве глагола означает «озадачивать», «мистифицировать». Прим. ред.

Международный астрономический союз (МАС; International Astronomical Union, IAU) – организация, объединяющая астрономические сообщества всего мира. Основан в 1919 г. в Брюсселе (Бельгия). Прим. ред.

Решением 26-й Ассамблеи МАС (2006) Плутон был исключен из разряда планет. Планетой было решено считать тело, которое, наряду с прочими критериями, «вычищает» пространство на своей орбите. То есть кроме самой планеты и ее спутников, на гелиоцентрической орбите других тел находиться не может. Для Плутона это условие не выполняется, поэтому он был официально исключен из числа «настоящих» планет и отнесен к карликовым планетам. Прим. ред.

Издана на русском языке: Каплан Э. Санта действительно существует? Философское расследование. М.: Манн, Иванов и Фербер, 2015. Прим. ред.

Октава – лат. octava от octo – восемь. Прим. ред.

Квинта – лат. quinta – пять. Прим. ред.

Кварта – лат. quarta – четверть. Прим. ред.

Трансцендентальная медитация (от лат. transcendens – «перешагивающий», «выходящий за границы возможного», и лат. meditatio – «размышление», «обдумывание») – техника медитации c использованием мантр, основанная Махариши Махеш Йоги. Это динамичный процесс, в результате которого достигается состояние «спокойной осознанности». Прим. ред.

Леонард Эйлер (Leonhard Euler, 1707−1783) – швейцарский, немецкий и российский математик и механик, внесший фундаментальный вклад в развитие математики, механики, физики, астрономии и ряда прикладных наук. Прим. ред.

В этой формулировке уравнения не только пространство, но и энергия состоит из четырех компонентов. Энергия включает в себя собственно энергию и три компоненты импульса. Т называют «тензором энергии-импульса», однако для простых слабых полей это всего лишь соотношение энергия / плотность массы.

Геометрия Римана – одна из неевклидовых геометрий, основанная на аксиомах, отличающихся от аксиом евклидовой геометрии. У Римана прямая, например, считается замкнутой линией, поэтому вопросы расположения точек на прямой нельзя рассматривать с помощью понятия «лежать между». Прим. ред.

Нильс Бор (1885−1962) – датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей современной физики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1922). Автор первой квантовой теории атома, активный участник разработки основ квантовой механики. Внес значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, взаимодействия элементарных частиц со средой. Прим. ред.

Принцип соответствия в методологии науки сформулировал Н. Бор в 1923 г. Это утверждение, что любая новая научная теория при наличии старой, хорошо проверенной теории находится с ней не в полном противоречии, а дает те же следствия в некотором предельном приближении (частном случае). Прим. перев.

Угловая секунда используется в астрономии при измерении плоских углов в градусных мерах (в 1 градусе 60 минут, в 1 минуте 60 секунд). Одна угловая секунда примерно соответствует углу, под которым виден футбольный мяч с расстояния около 45 км. Прим. ред.

Ковариантность (от лат. со – совместно и varians – изменяющийся) – форма записи физических величин и уравнений, непосредственно отражающая характер их изменения (векторный, спинорный, тензорный и т. д.) при преобразованиях системы пространственно-временных координат. Прим. ред.

Чарльз Таунс (1915−2015) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1964). Член Национальной академии наук США (1956), иностранный член Российской академии наук. Основные труды Таунса посвящены радиоспектроскопии, квантовой электронике и ее приложениям, нелинейной оптике, радиоастрономии. Прим. ред.

Николай Басов (1922−2001) – советский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1964). Дважды Герой Социалистического Труда. Работы Басова посвящены квантовой электронике и ее применениям. Прим. ред.

Александр Прохоров (1916−2002) – советский физик, один из основоположников квантовой электроники, лауреат Нобелевской премии по физике (1964). Работы Прохорова посвящены радиофизике, физике ускорителей, радиоспектроскопии, квантовой электронике и ее приложениям, нелинейной оптике. Прим. ред.

Роберт Оппенгеймер (1904−1967) – американский физик-теоретик, профессор физики Калифорнийского университета в Беркли, член Национальной академии наук США. Научный руководитель Манхэттенского проекта. Внес важный вклад в современную теорию нейтронных звезд и черных дыр, а также в решение отдельных проблем квантовой механики, квантовой теории поля и физики космических лучей. Пропагандист науки, отец-основатель американской школы теоретической физики, получившей мировую известность в 30-е гг. XX в. Прим. ред.

«История игрушек» – американский мультфильм (1995), созданный студией Pixar совместно с компанией Walt Disney. Это первый полнометражный фильм, смоделированный на компьютере полностью трехмерным, и первый мультфильм, номинировавшийся на «Оскар» за лучший оригинальный сценарий. Базз Лайтер – вымышленный персонаж, один из главных героев фильма. Прим. перев.

Л. Саскинд и Дж. Линдсей рассуждают об этом бесконечном времени спуска к черной дыре в книге An Introduction to Black Holes, Information, and the String Theory Revolution («Знакомство с черными дырами, информация и революция теории струн») (2005, стр. 22). Они располагают вдоль линии падения объекта наблюдателей, которые сообщают о результатах внешнему контролеру. «Согласно такому подходу частица никогда не пересекает горизонт и будет приближаться к нему асимптотически, то есть бесконечно». Возможно, квантовая теория может изменить это заключение.

Чтобы компенсировать гравитационное притяжение планеты, необходимо испытывать центробежную силу, рассчитываемую как mV²/R, где V – линейная скорость. Соответственно, растущую силу притяжения надо компенсировать увеличением скорости. Прим. науч. ред.

«Контакт» – научно-фантастический фильм 1997 г. режиссера Р. Земекиса по одноименному роману К. Сагана. Прим. перев.

Варп-двигатель – гипотетическая научно-фантастическая технология, которая позволит кораблю, оснащенному таким двигателем, преодолевать межзвездные расстояния со сверхсветовой скоростью. Прим. перев.

«Доктор Кто» – культовый британский научно-фантастический телесериал компании ВВС об инопланетянине, известном как Доктор. Вместе со спутниками он путешествует во времени и пространстве как для спасения цивилизаций или отдельных людей, так и ради удовольствия. Прим. ред.

«Дюна» – фантастический фильм Д. Линча по мотивам одноименного романа Фрэнка Герберта, вышедший в 1984 г. Прим. ред.

Некоторые утверждают, что измерения Эддингтона «уж слишком точно соответствовали расчетам Эйнштейна», что имевшимися инструментами ученый был не в состоянии произвести такие точные замеры и что полученные Эддингтоном результаты не были полностью объективными. Однако самые последние достижения науки подтверждают полную правоту Эддингтона.

Предел Эддингтона – величина мощности электромагнитного излучения, исходящего из недр звезды, при которой его давления достаточно для компенсации веса оболочек звезды, окружающих зону термоядерных реакций, то есть звезда находится в состоянии равновесия: не сжимается и не расширяется. Прим. перев.

Чарльз Сноу (1905−1980) – английский писатель-реалист, физик, химик и государственный деятель. Рыцарь-бакалавр, командор ордена Британской империи. В своей главной работе «Две культуры и научная революция» высказал сожаление о разрыве между учеными и интеллектуалами-литераторами, технической и гуманитарной интеллигенцией. Прим. перев.

Сноу Ч. Две культуры и научная революция // Портреты и размышления. М.: Прогресс, 1985. Прим. ред.

Эти гигантские сооружения называются градирнями (первоначально они служили для добычи соли выпариванием) – устройства для охлаждения большого количества воды направленным потоком атмосферного воздуха. Иногда их называют также охладительными башнями. В наши дни градирни в основном применяются в системах оборотного водоснабжения для охлаждения теплообменных аппаратов (на ТЭЦ, АЭС). Прим. ред.

Потеря энтропии в чашке горячего кофе составляет «−теплота/Т_>чашки». Увеличение энтропии комнаты составит «+теплота/Т_{>комнаты}». Значения теплоты одинаковы (за исключением знака), но поскольку Т_{>комнаты} меньше, чем Т_>чашки, потеря энтропии в чашке меньше увеличения энтропии в комнате.

Акр-фут – это неметрическая единица измерения объема; примерно равна 1233 м³. Прим. ред.

Теплород (калька с греч. фλογιστός – пламя) – по распространенным в XVIII−XIX вв. воззрениям, невесомый флюид, присутствующий в каждом теле и становящийся причиной тепловых явлений. Введен в 1783 г. Лавуазье. Эта гипотеза была отвергнута в результате испытаний, что послужило основой для принятия молекулярно-кинетической теории в середине XIX в. Прим. перев.

Жан Перрен (1870−1942) – французский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1926). Первым сумел взвесить молекулы и атомы. Прим. ред.

Людвиг Больцман (1844−1906) – австрийский физик-теоретик, основатель статистической механики и молекулярно-кинетической теории. Член Австрийской академии наук, член-корреспондент Петербургской академии наук и др. Напряженная полемика вокруг молекулярно-кинетической теории сказалась на состоянии его нервной системы: статистическую модель Больцмана физическое сообщество отвергало, что и вызвало у него сильную депрессию. Прим. науч. ред.

Запись lg W означает «логарифм W по основанию 10», то есть десятичный логарифм. Прим. науч. ред.

В качестве физической единицы при использовании натурального логарифма k равно 1,38 × 10^>−23 джоуля на один градус по шкале Кельвина. В единицах, используемых здесь, и при основании логарифма 10 k равно 7,9 × 10^>−24 калории на один градус по Кельвину.

Логарифм числа с основанием 10 составляет примерно количество символов в этом числе. Например, логарифм числа 1 000 000 составляет 6.

Эргодическая гипотеза в статистической физике – предположение о том, что средние по времени значения физических величин, характеризующих систему, равны их средним статистическим значениям; гипотеза служит для обоснования статистической физики. Прим. перев.

Именно поэтому одна из формулировок второго закона термодинамики гласит, что самопроизвольно идут процессы с увеличением энтропии (беспорядка). Прим. науч. ред.

Существовала модель локальных осцилляторов, в которой молекулы, будто на пружине, скреплялись друг с другом и вибрировали. Прим. науч. ред.

Ультрафиолетовая катастрофа – физический термин, описывающий парадокс классической физики, состоящий в том, что полная мощность теплового излучения любого нагретого тела должна быть бесконечной. Название парадокс получил из-за того, что спектральная плотность энергии излучения должна была неограниченно расти по мере сокращения длины волны. Прим. перев.

Эта частота принята в России. Прим. науч. ред.

Пит Хейн-младший – датский ученый, писатель, изобретатель, художник и инженер. Прямой потомок Пита Хейна-старшего, голландского моряка и народного героя XVII в. Прим. перев.

Тот самый автор «бритвы Оккама»: постулата, что из всех возможных доказательств гипотезы наиболее вероятным будет самое простое. «Бритва (лезвие) Оккама» – методологический принцип, получивший название по имени английского монаха-францисканца, философа-номиналиста Уильяма Оккама (1285−1349). В кратком виде он также гласит: «Не следует множить сущее без необходимости». Прим. науч. ред.

Второе начало (закон) термодинамики – физический принцип, накладывающий ограничение на направление процессов передачи тепла между телами. Прим. ред.

Телеология (греч. telos – завершение, цель; teleos – достигший цели и logos – учение) – учение о целесообразности как характеристике отдельных объектов или процессов и бытия в целом. Ставит перед собой задачу ответить на вопрос «Зачем, с какой целью?». Прим. перев.

Деизм – религиозно-философское учение XVII−XVIII вв., допускавшее существование Бога как первопричины мира и отвергавшее его дальнейшее влияние на развитие природы. Прим. перев.

Эдвин Хаббл (1889−1953) – выдающийся американский ученый, один из наиболее влиятельных астрономов и космологов XX в.; внес решающий вклад в понимание структуры космоса. Основные труды Хаббла посвящены изучению галактик. Прим. перев.

Фред Хойл (1915−2001) – известный британский астроном и космолог, автор нескольких научно-фантастических романов. Именно Хойл впервые употребил термин «Большой взрыв», обозначив им модель, альтернативную его собственной. Был убежденным сторонником теории панспермии. Прим. ред.

Речь идет об участке неба, видимом с американского континента. Прим. ред.

Космический телескоп «Хаббл» (КТХ) – автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла. Телескоп «Хаббл» – совместный проект НАСА и Европейского космического агентства; он входит в число Больших обсерваторий НАСА. Прим. перев.

Жорж Леметр (1894−1966) – бельгийский астрофизик и математик; первый сформулировал теорию Большого взрыва о происхождении Вселенной. Рассматривал Вселенную как естественный аналог радиоактивного атома, в котором вся энергия и вещество сконцентрированы в ядре, которое он называл первозданным атомом. Леметр утверждал, что расширяющаяся Вселенная должна была появиться в результате взрыва этого первозданного ядра. Прим. ред.

Есть и другая формулировка космологического принципа: каждый наблюдатель в один и тот же момент времени, независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной одну и ту же картину. Прим. перев.

Умирая после операции, Гертруда Стайн спросила: «Каков же ответ?» И, не получив ответа, прошептала: «В таком случае, каков вопрос?» Прим. ред.

Дэвид Лейзер – известный американский астрофизик, автор книги «Создавая картину Вселенной» (М.: ЁЁ Медиа, 2012). Прим. ред.

WMAP – космический аппарат НАСА, предназначенный для изучения реликтового излучения, образовавшегося в результате Большого взрыва. С 2001 по 2009 г. передавал на Землю результаты сканирования небесной сферы; на основе данных была составлена радиокарта неба на нескольких длинах волн: от 1,4 см до 3 мм. Изначально назывался MAP (англ. «карта»). После кончины одного из научных руководителей проекта, Д. Уилкинсона (Wilkinson) в 2002 г. был переименован в его честь. Прим. перев.

Роберт Дикке (1916−1997) – американский физик, член Национальной академии наук США, известный работами в области астрофизики, атомной физики, космологии и гравитации. Один из первых разработчиков теории электрических цепей с распределенными параметрами. Прим. ред.

Джим Пиблс (1935) – канадский и американский физик, работающий в области теоретической космологии. Почетный научный профессор им. А. Эйнштейна Принстонского университета. Прим. ред.

Ральф Алфер (1921−2007) – американский космолог, автор новаторской теории нуклеосинтеза Большого взрыва, предсказал фоновое реликтовое излучение космоса в микроволновом диапазоне. Прим. ред.

Новая физика и астрономия // Техника – молодежи [журнал]. 1964. № 9. С. 34. Прим. ред.

Эффект Допплера заключается в изменении частоты сигнала (звукового или светового) при относительном движении источника сигнала и приемника. Это проявляется, например, когда вы стоите на остановке, а мимо вас проносится машина: высота звука ее двигателя сначала будет расти, а затем падать. Прим. науч. ред.

Арно Пензиас (1933) – американский астрофизик, профессор, лауреат Нобелевской премии по физике (1978) за открытие космического микроволнового фонового излучения. Прим. ред.

Роберт Уилсон (1936) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1978) за открытие микроволнового реликтового излучения. Прим. ред.

Издана на русском языке: Пиблс Дж. Физическая космология. М.: Мир, 1975. Прим. ред.

Если вас интересуют другие проблемы, с которыми нам пришлось столкнуться в ходе того эксперимента, см. мою статью в майском выпуске журнала Scientific American за 1978 г.: The Cosmic Background Radiation and the New Aether Drift («Реликтовое космическое излучение и теория дрейфа по новому эфиру»).

Джордж Смут третий (1945) – американский астрофизик и космолог, лауреат Нобелевской премии по физике (2006) (с Дж. Мазером) «за открытие анизотропии и чернотельной структуры энергетического спектра космического фонового излучения». Профессор физики в Калифорнийском университете, Беркли. Его работы по реликтовому излучению подтвердили теорию Большого взрыва. Прим. ред.

Пекулярные движения звезд (от лат. peculiaris – собственный) – перемещения звезд на небесной сфере, обусловленные их действительными движениями в пространстве. Это часть собственных движений звезд, не зависящих от движения Солнечной системы. Прим. ред.

Уильям Тёрстон (1946−2012) – американский математик. Пионер в области маломерной топологии. В 1982 г. получил премию Филдса за глубокий и оригинальный вклад в математику. Профессор математики и информатики в Корнелльском университете. В 2002 г. Григорию Перельману удалось доказать гипотезу Тёрстона, проведя тем самым полную классификацию компактных трехмерных многообразий, и, в частности, доказать гипотезу Пуанкаре. Прим. ред.

Сол Перлмуттер (1959) – американский астрофизик, лауреат Нобелевской премии по физике (2011) (совместно с Б. Шмидтом и А. Риссом) «за открытие ускоренного расширения Вселенной посредством наблюдения дальних сверхновых». Прим. ред.

Существует два типа cверхновых звезд: тип I и тип II. Считается, что тип II – конечный этап эволюции одиночной звезды с массой, составляющей 8−11 масс Солнца). Есть еще один способ классификации типа звезды: по наличию в спектре вспышки линий водорода. Если он есть, значит сверхновая II типа, если нет – то I типа. Прим. ред.

Премия Алана Уотермана – награда, которой Национальный научный фонд США отмечает молодых ученых (не старше 35 лет или не позже, чем через 7 лет после получения степени доктора философии) за выдающиеся достижения. Названа в честь американского физика Алана Уотермана, учреждена в 1975 г., вручается с 1976 г. Состоит из медали и гранта (сейчас размер гранта – $1 млн на 5 лет исследований; в 2000-е гг. это было $500 000). Прим. ред.

Фрактал (от лат. fractus – дробленый, сломанный, разбитый) – математическое множество, обладающее свойством самоподобия (объект, в точности или приближенно совпадающий с частью себя самого, то есть «целое имеет ту же форму, что и одна или более частей»). В физике фракталы естественным образом возникают при моделировании нелинейных процессов, таких как турбулентное течение жидкости, сложные процессы диффузии-адсорбции, пламя, облака и т. п. Прим. ред.

Поле Хиггса, или хиггсовское поле, – поле, обеспечивающее спонтанное нарушение симметрии электрослабых взаимодействий благодаря нарушению симметрии вакуума. Названо по имени разработчика его теории, британского физика Питера Хиггса. Квант этого поля – хиггсовская частица (бозон Хиггса). Прим. ред.

Теория инфляции разработана в 1970−1980 гг. американским физиком-теоретиком Аланом Гутом и советскими физиками Андреем Линде и Алексеем Старобинским (РАН); она вносит существенные изменения в теорию горячей Вселенной Г. Гамова. В частности, для объяснения феноменальной однородности Вселенной и ее «плоскости» ими введен принцип инфляции – сверхбыстрого расширения Вселенной на начальной стадии существования. За «новаторскую теорию космической инфляции» А. Линде, А. Старобинский и А. Гут получили премию Кавли по астрофизике в размере $1 млн. Прим. ред.

Фримен Дайсон (1923) – американский физик-теоретик английского происхождения. Член Лондонского королевского общества и Национальной академии наук США. Один из создателей квантовой электродинамики. Прим. ред.

Яаков Бекенштейн (1947−2015) – израильский физик-теоретик. Первым в мире высказал идеи относительно применения термодинамики к описанию черных дыр. Лауреат премии Вольфа по физике (2012). Член Израильской академии естественных и гуманитарных наук. Прим. ред.

Карл Поппер (1902−1994) – австрийский и британский философ и социолог. Один из самых влиятельных в XX в. Наиболее известен трудами по философии науки, а также социальной и политической. Основоположник философской концепции критического рационализма. Прим. ред.

Shawn Carlson, A Double-Blind Test of Astrology, Nature 318 (December 5, 1985): 419−25.

Леон Ледерман (1922) – американский физик, профессор, лауреат премии Вольфа по физике (1982), лауреат Нобелевской премии по физике (1988) за открытие мюонного нейтрино. Прим. ред.

Существующие кварки названы «верхний», «нижний», «прелестный», «странный», «истинный» и «очарованный». Прим. науч. ред.

Издана на русском языке: Шрёдингер Э. Что такое жизнь с точки зрения физики? М.: РИМИС, 2009. Прим. ред.

Энты (англ. Ents) – в легендариуме Дж. Толкина один из народов, населяющих Средиземье, внешне сильно напоминающий деревья. Их название происходит от англосаксонского слова, означающего «великан». Легендариум – в исследованиях литературного творчества английского писателя Дж. Толкина общепринятое обозначение совокупности произведений и незавершенных работ автора, посвященных вымышленной вселенной Арда и ее главной составляющей – Средиземью. Это, в частности, книги «Сильмариллион», «Властелин колец», «Падение Нуменора» и др. Прим. ред.

Клод Шеннон (1916−2001) – американский инженер, криптоаналитик и математик. Cчитается «отцом информационного века» (основатель теории информации). Внес огромный вклад в теорию вероятностных схем; теорию игр; теорию автоматов и теорию систем управления – области наук, входящие в понятие «кибернетика». В 1948 г. предложил использовать слово «бит» для обозначения наименьшей единицы информации. Важной особенностью теории Шеннона было понятие энтропии. Он показал, что введенная им энтропия эквивалентна мере неопределенности информации в передаваемом сообщении. Прим. ред.

Вальтер Ритц (1878−1909) – швейцарский физик-теоретик и математик. Работы по физике посвящены спектроскопии, теории теплового излучения, электродинамике. В 1908 г. открыл закон, согласно которому волновое число любой спектральной линии равно разности двух термов из множества термов, присущих этому элементу. В математике известен метод Ритца по решению вариационных задач. Прим. ред.

Джозеф Лармор (1857−1942) – ирландский физик и математик, профессор на кафедре математики Кембриджского университета. В 1897 г. опубликовал теорию преобразования, теперь известную под именем Лоренца, за два года до Лоренца и за восемь лет до Эйнштейна. Прим. ред.

Physikalische Zeitschrift («Физический журнал») – немецкоязычный рецензируемый научный журнал, издававшийся с 1899 по 1945 гг. Известен публикациями нескольких фундаментальных работ, оказавших большое влияние на развитие современной физики. Прим. ред.

Джон Уилер (1911−2008) – американский физик-теоретик, член Национальной академии наук США. Президент Американского физического общества. Научные работы относятся к ядерной физике, проблеме термоядерного синтеза, теории относительности, единой теории поля, теории гравитации, астрофизике. Придумал два термина, впоследствии широко распространившиеся: «черная дыра» и «кротовая нора». Изучал гравитацию и релятивистскую астрофизику; один из создателей геометродинамики. Прим. ред.

Юджин Вигнер (1902−1995) – американский физик и математик венгерского происхождения, лауреат Нобелевской премии по физике (1963) «за вклад в теорию атомного ядра и элементарных частиц, особенно с помощью открытия и приложения фундаментальных принципов симметрии» (совместно с М. Гёпперт-Майер и Х. Йенсеном). Его называют тихим гением, некоторые современники считали его равным Эйнштейну, но не таким знаменитым. Известен тем, что положил основы теории симметрий в квантовой механике; исследованиями атомного ядра и некоторыми теоремами. Прим. ред.

Генри Расселл (1877−1957) – американский астрофизик, директор астрономической обсерватории Принстонского университета. Разработал одну из первых теорий эволюции звезд; первым определил содержание химических элементов в атмосфере Солнца, получил оценки содержания химических элементов во Вселенной. Исследовал связь между спектрами звезд и их светимостью. Сформулировал концепцию звездной эволюции о том, что основным источником энергии звезды служит ее гравитационное сжатие. Позже предположил существование у звезд иных источников энергии. Прим. ред.

Джон фон Нейман (1903−1957) – венгро-американский математик еврейского происхождения, сделавший важный вклад в квантовую физику, квантовую логику, функциональный анализ, теорию множеств, информатику, экономику и другие отрасли науки. Наиболее известен как человек, с именем которого (спорно) связывают архитектуру современных компьютеров (т. н. архитектура фон Неймана), применением теории операторов к квантовой механике (алгебра фон Неймана), а также как участник Манхэттенского проекта, создатель теории игр и концепции клеточных автоматов. Прим. ред.

Вольфганг Паули (1900−1958) – швейцарский физик-теоретик, работавший в области физики элементарных частиц и квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1945). Ввел термин «спинор» для описания спина электрона. Предсказал существование нейтрино. Прим. ред.

Издана на русском языке: Фейнман Р. Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман! М.: АСТ, 2016. Прим. ред.

Ipse dixit – в переводе с латыни означает «он сказал», то есть «голословное утверждение» (англ.). Прим. ред.

QED (quod erat demonstrandum, лат.) – «что и требовалось доказать». Прим. перев.

Более полная цитата: «Это не только неправильно, это даже не дотягивает до ошибочного!». Прим. науч. ред.

Святой Грааль – в средневековых кельтских и нормандских легендах одно из орудий Страстей – чаша, из которой Иисус Христос вкушал на Тайной вечере и в которую Иосиф Аримафейский собрал кровь из ран распятого на кресте Спасителя. Прим. ред.

Тредециллион – 10^>42. Прим. ред.

Каон (или K-мезон, обозначается K) – мезон, содержащий один странный антикварк и один u– или d-кварк (антикаоны, напротив, содержат один странный кварк и один u– или d-антикварк). Каоны – самые легкие из всех странных (то есть имеющих ненулевое квантовое число, называемое странностью) адронов. Прим. ред.

Андрей Сахаров (1921−1989) – советский физик-теоретик, академик АН СССР, один из создателей первой водородной бомбы. Общественный деятель, диссидент и правозащитник; народный депутат СССР, автор проекта Конституции Союза Советских Республик Европы и Азии. Лауреат Нобелевской премии мира (1975). Прим. ред.

Справедливости ради надо сказать, что первым ученым, выдвинувшим идею о том, что энергия может излучаться порциями, то есть не непрерывно, был Макс Планк. Прим. науч. ред.

Аппроксимация (от лат. аpproximare – приближаться) – метод сознательного упрощения «слишком точного» теоретического знания, чтобы привести его в соответствие с потребностями и возможностями практики. Прим. ред.

Эрвин Шрёдингер (1887−1961) – австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1933). Член ряда академий наук мира, в том числе иностранный член Академии наук СССР. Прим. ред.

Имеется в виду спор двух лагерей ученых касательно интерпретации квантовой физики. Эйнштейн и Шрёдингер отстаивали идею «скрытых переменных», а Бор, Борн, Гейзенберг и др. выступали за вероятностный подход, известный как «копенгагенская интерпретация». Прим. науч. ред.

Амплитуда вероятности (волновая функция). Прим. науч. ред.

Макс Борн (1882−1970) – немецкий и британский физик-теоретик и математик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1954). Член ряда научных обществ мира, в том числе иностранный член Академии наук СССР. Прим. ред.

Вернер Гейзенберг (1901−1976) – немецкий физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике (1932), член ряда академий и научных обществ мира. Прим. ред.

Стюарт Фридман (1944−2012) – американский физик, лауреат премии Боннера в области ядерной физики (2007). Прим. ред.

Джон Клаузер – американский физик, специалист по квантовой механике. Прим. ред.

Более того, в экспериментах Алена Аспе, посвященных проверке неравенства Белла, было доказано отсутствие «скрытых параметров». Прим. науч. ред.

Закон фотоэффекта. Прим. науч. ред.

Формально кубит имеет два возможных состояния, тогда как обычный бит имеет два возможных значения (0 или 1).

Форрест Гамп – главный герой одноименного фильма режиссера Р. Земекиса. Имя созвучно с англ. forest gump, т. е. «лесной болван» («деревенский дурачок»). Умственно отсталого Форреста жизнь проносит через важнейшие события американской истории второй половины XX в. Но он не теряется и благодаря спортивным способностям, хорошему характеру и жизнестойкости совершает военный подвиг, добивается «американской мечты» и невольно влияет на политику и культуру США. Прим. ред.

Фейнман использовал более старый термин – квантовая механика. Вначале, при создании, квантовая физика действительно сосредоточивалась на вопросах механики, объектов и их движения, но современная наука имеет дело также с квантовым поведением полей, включая электромагнитное и ядерные, поэтому я считаю, что правильнее и понятнее использовать термин «квантовая физика».

Дэвид Мермин однажды произнес: «Если бы меня попросили описать копенгагенскую интерпретацию в двух словах, я бы сказал – “заткнись и считай!”». Прим. науч. ред.

В России эти гибридные термины предложил известный советский физик А. С. Компанеец: «волницы» = волны + частицы или «частолны» = частицы + волны. Прим. ред.

Такой вывод Эйнштейн сделал исходя из того, что интенсивность света влияла только на количество «выбитых» электронов, а их энергия зависела только от длины волны света, что шло вразрез с классическим волновым представлением о свете. Прим. науч. ред.

Вообще говоря, к идее квантов Планк пришел, изучая излучение абсолютно черных тел. Прим. науч. ред.

Поль Дирак (1902−1984) – английский физик, один из создателей квантовой механики, иностранный член-корреспондент АН СССР. Разработал квантовую статистику (статистика Ферми−Дирака); релятивистскую теорию движения электрона, предсказавшую позитрон, а также аннигиляцию и рождение пар. Предложил метод вторичного квантования. Заложил основы квантовой электродинамики и квантовой теории гравитации. Нобелевская премия (1933, совместно с Э. Шрёдингером). Прим. ред.

Процесс аналогичен трем стадиям установления истины по Шопенгауэру. См. эпиграф к главе 4.

Δx– это неопределенность положения; Δp – неопределенность импульса; символ ≥ означает «больше или равно»; h – постоянная Планка.

На одной из Сольвеевских конференций Эйнштейн и Бор жили в одной гостинице. Встречаясь каждым утром во время завтрака, Эйнштейн приводил Бору аргумент, доказывающий, что вероятностная интерпретация неверна. К концу дня Бор находил контраргумент, показывающий, что Эйнштейн неправ. Прим. науч. ред.

Оценку планковской длины можно вывести из общих принципов, приведенных в тексте, таким образом: в квантовой физике типичная минимальная энергия в кубическом объеме со стороной L дается в виде E = hc/(2πL), где h – постоянная Планка. Из квантовой физики получается, что «нулевая точка» энергии составляет половину этой величины, hc/(4πL). Для черной дыры принимаем L равным радиусу Шварцшильда для массы M = E/c². Получаем уравнение Rs = L = 2GM/c². Подставив одно уравнение в другое, получаем L = √(Gh/2πc³), уравнение для планковской длины.

Перевод С. Я. Маршака. Более современный вариант этой песенки мог бы начинаться так: «Батарейка села – мышка отказала…», а заканчиваться термоядерной войной.

«Парк Юрского периода» – научно-фантастический фильм 1993 г. режиссера Ст. Спилберга по одноименному роману М. Крайтона. Повествует о вымышленном острове, где ученые создали парк развлечений с клонированными динозаврами. Прим. ред.

Кроме того, в «Парке Юрского периода» все травоядные динозавры показаны как добрые, дружелюбные и безопасные. Интересно, считали ли автор сценария М. Крайтон и режиссер С. Спилберг дружелюбными и безопасными всех травоядных млекопитающих, таких как слоны, носороги, буйволы и бегемоты.

Мартин Рис – английский космолог и астрофизик, королевский астроном. Известен работами в области исследования реликтового излучения и исследования квазаров. Прим. ред.

Роджер Пенроуз (1931) – английский академик, работающий в различных областях математики, общей теории относительности и квантовой теории; автор теории твисторов. Среди наград – премия Вольфа (1988, совместно со С. Хокингом) и медаль Копли (2008). Прим. ред.

Объективная редукция – гипотетический процесс спонтанного схлопывания, коллапса волновой функции системы за счет гравитационных эффектов на микроуровне. Согласно гипотезе Пенроуза, это физическая основа сознания. Прим. ред.

Таким образом, можно выделить три основные разновидности интерпретации квантовой физики: идея скрытых параметров (Эйнштейн, Шрёдингер), копенгагенская интерпретация (Бор, Борн) и многомировая интерпретация. Прим. науч. ред.

Многомировая интерпретация (ММИ), или интерпретация Эверетта, – это интерпретация квантовой механики, которая предполагает существование параллельных вселенных, в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. ММИ отказывается от недетерминированного коллапса волновой функции, который в копенгагенской интерпретации сопутствует любому измерению. Она обходится в объяснениях только явлением квантовой сцепленности и обратимой эволюцией состояний. Прим. ред.

Пер. М. Вронченко. Прим. ред.

Spooky (англ.) – многозначное слово, может означать и «призрачный», и «страшный», и «безумный». Прим. перев.

Словосочетанием Spukhafte Fernwirkung Эйнштейн назвал сверхъестественную связь между запутанными частицами. Существует много вариантов перевода: «призрачное действие на расстоянии», «кошмарное дальнодействие» и мн. др. Мы выбрали вариант «жуткое дальнодействие» как лучше всего отражающий тревогу Эйнштейна. Прим. перев.

Борис Подольский (1896−1966) – американский физик-теоретик русского происхождения. Совместно с В. А. Фоком и П. Дираком в 1932 г. развил многовременной формализм и построил релятивистски инвариантную форму квантовой электродинамики. Исследовал роль постоянной тонкой структуры. Прим. ред.

Натан Розен (1909−1995) – американский и израильский физик-теоретик. Известен совместными работами с А. Эйнштейном по некоторым вопросам ОТО, квантовой механики и космологии. Занимался проблемами обоснования квантовой механики и вопросами взаимодействия тел в ОТО. Разработал биметрическую теорию гравитации. Прим. ред.

Парадокс Эйнштейна−Подольского−Розена (ЭПР-парадокс) – попытка указания на неполноту квантовой механики с помощью мысленного эксперимента, который заключается в измерении параметров микрообъекта косвенным образом, без оказания непосредственного воздействия. Прим. ред.

Известное также как уравнение Клапейрона−Менделеева. Прим. науч. ред.

Джон Белл (1928−1990) – физик-теоретик. Сформулировал и доказал неравенства Белла (теорему Белла), чем заложил теоретическую основу для экспериментальных исследований ЭПР-парадокса. Прим. ред.

Дэвид Бом (1917−1992) – ученый-физик, известный своими работами по квантовой физике, философии и нейропсихологии. Занимался голографической моделью Вселенной. Прим. ред.

Неравенство Белла, или теорема Белла, показывает, что и при наличии в квантово-механической теории скрытого параметра, влияющего на любую физическую характеристику квантовой частицы, и при отсутствии такового можно провести эксперимент, статистические результаты которого подтвердят или опровергнут наличие скрытых параметров в квантово-механической теории. Условно говоря, в одном случае статистическое соотношение составит не более 2:3, а в другом – не менее 3:4. Прим. ред.

Не будем забывать, что в изобретение лазера внесли вклад советские ученые А. М. Прохоров и Н. Г. Басов (Нобелевская премия по физике, 1964). Прим. науч. ред.

В настоящих 3D-очках, как правило, разделяется свет, поляризованный на +45° и −45°; или используется «круговая» поляризация, позволяющая сохранять эффект объема вне зависимости от угла наклона головы смотрящего.

В этом случае вероятности обнаружения перемножаются: 1/2 × 1/2 = 1/4. Прим. науч. ред.

Ален Аспе (1947) – французский физик, специалист по квантовой оптике, теории скрытых параметров и квантовой запутанности. Прим. ред.

Теорему о невозможности передачи информации первоначально доказали в 1989 г. двое моих коллег по университету в Беркли, Ф. Эберхард и Р. Росс, а затем в 2003 г. уточнили другие, в первую очередь Э. Перес и Д. Терно.

Для специалистов: в представлении Гейзенберга – альтернативном изложении квантовой физики – нет явных волновых функций, но имеются векторы состояния, которые тоже меняются с бесконечной скоростью. (Подход, предложенный Шрёдингером, принято называть волновым, а подход Гейзенберга – матричным. Оба подхода дают совершенно одинаковые результаты вычислений. Прим. науч. ред.)

См. статью «Самый странный граф в современной физике», размещенную в блоге Шона Кэррола 17 января 2013 г. http://www.preposterousuniverse.com/blog.

К сторонникам такой интерпретации можно отнести и Стивена Хокинга. Он считает, что существует множество других миров, где электрон и протон обладают другими массами, притягиваются одноименные заряды и т. д.; нам повезло жить именно в нашем мире лишь потому, что, возможно, это единственный мир, где такая жизнь возможна. Прим. науч. ред.

Теоретически всю известную человечеству информацию можно записать в квантовом состоянии электрона. Проблема заключается в извлечении этой информации. Прим. науч. ред.

RSA (аббревиатура от фамилий Rivest, Shamir и Adleman) – криптографический алгоритм с открытым ключом, основывающийся на вычислительной сложности задачи факторизации больших целых чисел. Широко используется для безопасной передачи данных. Прим. ред.

Согласно физической теории, это минимальное тепло задается величиной

«Назад в будущее» – научно-фантастический фильм 1985 г. о путешествиях во времени, описывающий альтернативные реальности маленького американского городка Хилл-Вэлли и нескольких проживающих там семей. Режиссер Р. Земекис, один из продюсеров Ст. Спилберг. Прим. ред.

Карл Андерсон (1905−1991) – американский физик-экспериментатор. Известен именно открытием позитрона, за которое был удостоен Нобелевской премии по физике (1936). Прим. ред.

Как известно, источник магнитного поля – движущиеся заряженные частицы. Дирак ввел понятие, известное как «монополь Дирака» – частица, обладающая магнитным зарядом. Прим. науч. ред.

Для специалистов: чтобы получить магнитный момент, Дираку все же пришлось ввести единственное дополнительное условие – «минимальное электромагнитное взаимодействие». Оно оказалось ложным для других частиц, которые в то время также считались элементарными, таких как протон. Сегодня мы знаем, что протон – составная частица из трех кварков и некоторых других штучек (глюонов. Прим. науч. ред.).

Принцип Паули гласит, что в атоме не может быть двух электронов (вообще говоря, фермионов) с одинаковыми квантовыми свойствами (спином, орбитальным числом и т. д.). К слову, на фотоны этот принцип не распространяется. Прим. науч. ред.

Одна из гипотез, предлагаемая теорией струн. Прим. науч. ред.

Виктор Гесс (1883−1964) – австро-американский физик, нобелевский лауреат 1936 г. за открытие космических лучей (совместно с К. Андерсоном). Прим. ред.

Дмитрий Скобельцын (1892−1990) – российский физик, академик АН СССР. В 1927−1929 гг. открыл заряженные частицы космических лучей и появление их генетически связанными группами (ливнями), заложив основы физики частиц высоких энергий. Исследовал широкие атмосферные ливни космических лучей и открыл (с учениками) образование электронно-ядерных ливней и ядерно-каскадный процесс. Создал школу специалистов по физике атомного ядра и физике космических лучей. Прим. ред.

Лэмбовский сдвиг – смещение уровней энергии связанных состояний электрона во внешнем поле, обусловленное радиационными поправками. Экспериментально установлен У. Лэмбом и Р. Резерфордом в 1947 г. В том же году теоретически объяснен Х. Бете. Прим. ред.

Эффект Казимира заключается во взаимном притяжении проводящих незаряженных тел под действием квантовых флуктуаций в вакууме (проще говоря, в пустом пространстве есть энергия, которая может воздействовать на физические объекты). Эффект был предсказан голландским физиком Х. Казимиром (1909−2000) в 1948 г., а позднее подтвержден экспериментально. Прим. ред.

Виртуальный фотон отличается тем, что его невозможно наблюдать; при протекании электрического тока подразумевается, что электроны обмениваются друг с другом виртуальными фотонами, таким образом отталкиваясь друг от друга. Прим. науч. ред.

Хокинг С. Краткая история времени. СПб.: Амфора, 2015. Прим. ред.

Издан на русском языке: Саган К. Контакт. СПб.: Амфора, 2005. Прим. ред.

Кип Торн – американский физик и астроном, один из главных мировых экспертов по общей теории относительности. Прим. ред.

Некоторые ученые считают, что машина времени позволит вернуться назад, но не раньше момента изобретения этой машины. Прим. науч. ред.

Роман издан на русском языке: Гэблдон Д. Чужестранка. М.: Центрполиграф, 1996. Прим. ред.

«Осторожно, спойлер!» (spoiler alert) – это выражение означает преждевременно раскрытую важную сюжетную информацию, которая разрушает задуманную интригу, не позволяет пережить ее самостоятельно и, соответственно, лишает некоторой части удовольствия от этого сюжета, чем портит впечатление от него. Прим. ред.

Курт Гёдель (1906−1978) – австрийский логик, математик и философ математики. Наиболее известен сформулированной и доказанной им теоремой о неполноте. Прим. ред.

Кристиан Гольдбах (1690−1764) – немецкий математик; действительный член (профессор математики с 1725 г.), первый конференц-секретарь и советник Академии наук и художеств, тайный советник. В истории математики более всего известен проблемой, которую в 1742 г. предложил в письме Л. Эйлеру. Прим. ред.

Diplacusis binauralis (бинауральный диплакузис) – частотные искажения звука, обусловленные сдвигом частоты воспринимаемого звука. Прим. ред.

«Эксплораториум» – интерактивный научный музей в Сан-Франциско, США. Был основан физиком и преподавателем Ф. Оппенгеймером, открыт в 1969 г. По одной из оценок, это «зал игральных автоматов безумного ученого, арт-студия и экспериментальная лаборатория в одном флаконе». Прим. ред.

Треккеры (поклонники сериала) знают, что именно в таком варианте эта фраза в оригинальном сериале не звучит ни разу, хотя однажды Кирк действительно произносит: «Скотти, передай меня по лучу».

Кассандра – в древнегреческой мифологии дочь последнего троянского царя Приама и его второй супруги Гекубы. Получила пророческий дар от влюбившегося в нее Аполлона, однако за то, что она, обманув, не ответила ему взаимностью, он сделал так, что предсказаниям Кассандры никто не верил. Ее осмеивали и принимали за безумную. Но предсказанное сбылось в гибели ее семьи и разрушении Трои. Прим. ред.

«Менон» – один из «Диалогов» Платона. Посвящен теме, которая не раз обсуждается в других его диалогах, – добродетели. По словам А. Ф. Лосева, это «первый набросок объективного идеализма». Прим. ред.

Майевтика была создана Сократом как искусство извлекать скрытое в каждом человеке знание с помощью наводящих вопросов. Сократ не делится истиной, а лишь помогает собеседнику самостоятельно «извлечь» ее из собственного разума, руководствуясь тезисом (постулатом) о предсуществовании истины. Майевтику в чем-то можно сравнить с современным коучингом. Прим. ред.

Гиппас из Метапонта (574−522 гг. до н. э.) – древнегреческий философ-пифагореец, математик, теоретик музыки. Есть предположение, что математическая линия пифагорейской школы начинается не от Пифагора, а от Гиппаса. Легенда в разных вариантах говорит о том, что он был не то убит, не то изгнан из пифагорейской школы – или за то, что распространил учение Пифагора в письменном виде, или за то, что раскрыл для непосвященных построение додекаэдра в сочинении «Об иррациональных линиях», или же за разглашение учения о несоизмеримости и иррациональности. Достоверность легенды не поддается проверке. Гиппас учил, что Вселенная одна, вечно движима и конечна; началом всего полагал огонь и был убежден, что время изменения космоса определено, то есть допускал детерминизм. Прим. ред.

Cogito ergo sum – «Я мыслю, следовательно, я существую». Фраза, постулируемая французским философом и математиком Рене Декартом в труде «Начала философии». Исходя из этого Декарт пытался построить систему философии, свободную от элементов веры и основанную всецело на деятельности разума. Прим. ред.

Перевод В. Кюхельбекера. Прим. ред.

«Космос: пространство и время» – американский научно-популярный документальный сериал (2014). Продолжение сериала «Космос: персональное путешествие» (1980). Нил Тайсон (1958) – американский астрофизик, доктор философии по физике, писатель, популяризатор науки. Директор планетария Хейдена в Американском музее естественной истории. Ведущий упомянутого сериала. Прим. ред.

Издана на русском языке: Докинз Р. Бог как иллюзия. М.: Азбука-Аттикус, 2015. Прим. ред.

Eruditio interruptus – с лат. «обучение прерывается». Прим. ред.

Голографический принцип – гипотеза, выдвинутая в 1993 г. нидерландским физиком-теоретиком Герардом т’Хофтом. Она состоит из двух основных утверждений: 1. Вся информация, содержащаяся в некой области пространства, может быть представлена как «голограмма» – теория, которая «живет» на границе этой области; 2. Теория на границах исследуемой области пространства должна содержать, самое большее, одну степень свободы на планковскую площадь. Если взять для примера кафе, то, согласно голографическому принципу, вся физика, присутствующая в этом кафе, определяется физикой на его стенках. Прим. ред.

По преданию, Заратустре было откровение, из которого он узнал, что в начале мира существовали лишь две первичные сущности. Одна выбрала добро, а другая – зло. «Воистину есть два первичных духа, близнецы, славящиеся своей противоположностью. В мысли, слове и действии – они оба добрый и злой… Когда эти два духа схватились впервые, они создали бытие и небытие, и то, что ждет в конце концов тех, кто следует пути лжи, – это худшее, а тех, кто следует пути добра, ждет лучшее». Прим. ред.

Вацлав Гавел (1936−2011) – чешский писатель, драматург, диссидент, правозащитник и государственный деятель, последний президент Чехословакии и первый президент Чехии. Один из основателей Гражданского форума. Член Европейского совета по толерантности и примирению. Прим. ред.

Английская детская загадка. Прим. ред.

В то время она называлась Радиационной лабораторией им. Лоуренса в Беркли. Позже ее переименовали в Лабораторию им. Лоуренса в Беркли. Сегодня это Национальная лаборатория им. Эрнеста Орландо Лоуренса в Беркли, или просто Лаборатория в Беркли для краткости. Мне кажется, название специально сделали излишне длинным, чтобы большинство людей пользовались кратким его вариантом: имя Лоуренса прочно ассоциируется с бомбами. Беватрон получил такое название потому, что был первым устройством, разогнавшим частицы до энергии в миллиард электронвольт (эВ).

Клаузер и Фридман в 1972 г. провели эксперименты по проверке неравенств Белла. За ними последовали эксперименты Аспе в 1981 г. Результаты, полученные как в опытах Фридмана−Клаузера, так и в опытах Аспе, четко говорили в пользу отсутствия эйнштейновского локального реализма. «Жуткое дальнодействие» из мысленного эксперимента окончательно стало физической реальностью. В 2010 г. Клаузер, Аспе и Цайлингер стали лауреатами премии Вольфа по физике «за фундаментальный концептуальный и экспериментальный вклад в основы квантовой физики, в частности за серию возрастающих по сложности проверок неравенств Белла (или расширенных версий этих неравенств) с использованием запутанных квантовых состояний». Прим. ред.

Шопенгауэр А. О свободе воли. М.: Книжный клуб Книговек, 2015. Прим. ред.

Ницше Ф. По ту сторону добра и зла. М.: Азбука-Аттикус, 2015. Прим. ред.

Вообще, Кант считал свободу воли одной из «вещей в себе» – понятий, которые невозможно постичь. Прим. науч. ред.

Согласно Попперу, теория считается научной, если она фальсифицируема (то есть ее можно опровергнуть). Прим. науч. ред.

Дэвид Юм (1711−1776) – шотландский философ, представитель эмпиризма, психологического атомизма, номинализма и скептицизма; по мнению ряда исследователей, агностик, предшественник второго позитивизма (эмпириокритицизма, махизма), экономист и историк, публицист, один из крупнейших деятелей шотландского Просвещения. Прим. ред.

Джон Локк (1632−1704) – английский педагог и философ, представитель эмпиризма и либерализма. Один из самых влиятельных мыслителей Просвещения и теоретиков либерализма. Первым из мыслителей раскрыл личность через непрерывность сознания. Постулировал, что ум – это «чистая доска», то есть, вопреки декартовской философии, люди рождаются без врожденных идей, и знание вместо этого определено только опытом, полученным чувственным восприятием. Прим. ред.

Томас Джефферсон (1743−1826) – участник Войны за независимость США, один из авторов Декларации независимости (1776), третий президент США, один из отцов-основателей США, выдающийся политический деятель, дипломат и философ эпохи Просвещения. Прим. ред.

Томас Гоббс (1588−1679) – английский философ-материалист, один из основателей теории общественного договора и теории государственного суверенитета. Известен идеями, получившими распространение в этике, теологии, физике, геометрии и истории. Прим. ред.

Иеремия (Джереми) Бентам (1748−1832) – английский философ-моралист и правовед, социолог, юрист, один из крупнейших теоретиков политического либерализма, родоначальник одного из направлений в английской философии – утилитаризма. Прим. ред.

Джон Милль (1806−1873) – британский философ, экономист и политический деятель. Внес значительный вклад в обществознание, политологию и политическую экономию, в философию либерализма. Отстаивал концепцию индивидуальной свободы в противоположность неограниченному государственному контролю. Сторонник утилитаризма. Прим. ред.

Концепция Милля математически ущербна. В общем случае невозможно одновременно максимизировать результат по двум параметрам (благо и число людей), только по одному.

Издана на русском языке: Докинз Р. Эгоистичный ген. М.: АСТ, Corpus, 2013. Прим. ред.

Джон Драйден (1631−1700) – английский поэт, драматург, переводчик, эссеист и теоретик литературы. Его называли одним из трех величайших (наряду с Шекспиром и Мильтоном) представителей английской литературы XVII в. Прим. ред.

На момент издания книги были обнаружены гравитационные волны, образованные при слиянии двух черных дыр (11.02.2016 г., обсерватория LIGO), то есть не те «реликтовые», первичные гравитационные волны, о которых говорит автор. Прим. науч. ред.

BICEP (Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization – фоновое изображение космической внегалактической поляризации) и Keck Array – серия экспериментов по исследованию реликтового излучения. В ходе этих экспериментов измерялась поляризация реликтового излучения, в частности измерения B-моды излучения. Эксперименты велись на трех поколениях аппаратуры, состоящей из BICEP1, BICEP2 и Keck Array. BICEP3 в настоящее время строится. Прим. ред.

Одним из предсказаний этой модели был бозон Хиггса, обнаруженный в БАКе в 2012 г. Прим. науч. ред.

Перевод Д. Винсачи. Прим. перев.

Для произвольного направления света необходимо применять дополнительные уравнения преобразования, введенные Эйнштейном: Y = y и Z = z. Начните с v_>x² + v_>y2² + v_>z² = с² и рассчитайте V_>x, V_>y и V_>z. Вы обнаружите, что V_>x² + V_>y² + V_>z² =с², но вот направление света при этом изменится. Изменение направления называется аберрацией звездного света; это явление без труда наблюдается как сдвиг видимого положения звезды при наблюдении ее с движущейся Земли.

За точку отсчета автор для упрощения берет момент рождения близнецов. Прим. ред.

Основано на моей книге Energy for Future Presidents.

Фурье-анализ основан на так называемых рядах Фурье. В соответствии с принципом интерференции ряд начинается с разложения сложной формы на простые – например, изменение земной поверхности объясняется землетрясением, изменения орбиты кометы – влиянием притяжения нескольких планет, изменение потока тепла – его прохождением сквозь препятствие неправильной формы из теплоизолирующего материала. Фурье показал, что сложная форма волны может быть представлена как сумма простых волн. Как правило, уравнения, описывающие классические системы, легко решаются для каждой из этих простых волн. Далее Фурье показал, как эти простые решения можно суммировать, чтобы получить решение всей сложной задачи в целом. Прим. ред.

Мазер – аналог лазера, работающий в микроволновом, а не в оптическом (как лазер) диапазоне. Прим. науч. ред.

Исидор Раби (1898−1988) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1944) «за резонансный метод измерений магнитных свойств атомных ядер». Прим. ред.

Энтони Хьюиш (1924) – английский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1974) (совместно с М. Райлом) «за пионерские исследования в области радиофизики» и «за его [Хьюиша] определяющую роль в открытии пульсаров». Прим. ред.

Джозеф Тейлор-мл. (1941) – американский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1993) «за открытие нового типа пульсаров, давшее новые возможности в изучении гравитации», совместно с Р. Халсом. В 1991 г. измерения сокращающейся орбиты пары звезд, образующих пульсар, дали подтверждение общей теории относительности и возможности излучения этой системой гравитационных волн. Прим. ред.