Аманда Гефтер - На лужайке Эйнштейна. Что такое ничто, и где начинается всё

Фермион – элементарная частица с полуцелым спином. Самый известный пример фермиона – электрон, спин которого 1/2.

Фиктивная сила – сила, возникающая вследствие определенного выбора состояния наблюдателя. Все четыре фундаментальные взаимодействия, существующие в природе, – гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы – переносятся калибровочными полями, поэтому возникающие в результате силы являются фиктивными.

Фридманово пространство (пространство с метрикой Фридмана – Робертсона – Уокера, или, сокращенно, FRW-метрикой) – простая модель однородной расширяющейся или сужающейся вселенной.

Хиггсовский бозон – элементарное возбуждение хиггсовского поля.

Хиггсовское поле – всепроникающее поле, благодаря которому левоспиральные частицы симметричны правоспиральным. В результате и те, и другие могут иметь массу без нарушения калибровочной инвариантности.

Черная дыра – область пространства-времени, где настолько сильна гравитация, что даже свет не может выбраться из нее.

Черные дыры: парадокс потери информации. Что происходит с информацией внутри черной дыры, испаряющейся вследствие хокинговского излучения? Если информации удается оттуда выскользнуть, то теория относительности Эйнштейна неверна. Если информация не может избежать разрушения, то неверна квантовая механика. Но ни теория относительности, ни квантовая механика не должны оказаться ошибочными.

Эксперимент с двойной щелью – классический эксперимент, иллюстрирующий особенности квантового поведения частиц. В эксперименте частицы направляются на экран с двумя узкими параллельными щелями. За экраном расположена фотографическая пластинка для регистрации частиц. Когда обе щели открыты, на фотопластинке возникает интерференционная картина из чередующихся темных и светлых полос, характерная для налагающихся друг на друга волн. Даже в случае одиночных фотонов, проходящих через экран один за другим со значительной задержкой, возникает такая же интерференционная картина – факт удивительный, указывающий на то, что отдельные фотоны проходят через обе щели одновременно. Но если для регистрации фотонов в одной из щелей устанавливается детектор, то фотон будет проходить только через одну щель, и интерференционная картина исчезает.

Эксперимент с отложенным выбором – предложенная Уилером версия эксперимента с двойной щелью, в котором наблюдатель принимает решение либо измерить интерференционную картину, возникающую при прохождении частицы через обе щели, либо измерить траекторию, по которой проходит частица, и тем самым нарушить интерференцию уже после того, как частица, предположительно, прошла либо через обе щели, либо через одну. Другими словами, выбор наблюдателя определяет историю Вселенной после того, как она уже произошла.

Элементарная частица – неприводимое представление группы симметрии Пуанкаре. Это определение имеет значение лишь в таком пространстве-времени, которое инвариантно относительно движений этой группы, то есть в плоском пространстве-времени без гравитации. В присутствии гравитации не существует независимого от наблюдателя определения элементарной частицы. И в любом случае она, однозначно, совсем не похожа на крошечный шарик.

Энтропия – мера информации, требуемой, чтобы в деталях описать физическую систему.

Эпистемология – наука о познании: о том, что познаваемо и как, и о том, что непознаваемо и почему.

ЭПР – мысленный эксперимент, придуманный Эйнштейном, Борисом Подольским и Натаном Розеном в попытке доказать, что квантовая теория как описание реальности неполна. Если какие-то параметры двух физических систем – скажем, спины двух частиц – коррелированы, то при измерении параметров одной системы должны быть немедленно определены параметры другой, как бы далеко они ни находились друг от друга. Авторы эксперимента считали, что поскольку теория относительности запрещает мгновенные действия на расстоянии, то должны существовать так называемые скрытые параметры квантовых состояний, которые определяют свойства в любой момент времени, даже до измерения. Теорема Белла впоследствии доказала ошибочность такой интерпретации, а реляционная интерпретация квантовой механики Карло Ровелли устранила ЭПР-парадокс, показав зависимость результатов квантовых измерений от наблюдателя.

AdS/CFT-соответствие. В 1997 г. Хуан Малдасена обнаружил, что теория струн (с гравитацией) в антидеситтеровском пространстве с пятью протяженными и пятью компактифицированными измерениями на своей четырехмерной границе точно эквивалентна конформной теории поля (без гравитации). То, что представлено струнами с одной стороны эквивалентности, с другой выглядит частицами; то, что представляется пятью протяженными измерениями с одной стороны, с другой выглядит как четыре. Поэтому ни одно из этих описаний не более реально, чем другое. Открытие этого соответствия привнесло неясности в природу реальности и было первым убедительным примером голографического принципа в действии.