Онлайн книга
Примечания книги
1
В английском языке слово «воплощать» происходит от корня body, т. е. «тело», а не от «плоти», как в русском. – Прим. пер.
2
Полное название предыдущей книги автора – «Легкость бытия: масса, эфир и объединение взаимодействий» (The Lightness of Being: Mass, Ether, and the Unification of Forces, 2008).
3
Часть коры головного мозга, которая принимает и обрабатывает чувствительные нервные импульсы от глаз. – Прим. пер.
4
Отметим, что автор «Аттических ночей» Авл Геллий жил более трех столетий спустя в Риме, т. е. в другой стране. – Прим. науч. ред.
5
Американская писательница и основательница религиозной секты «Христианская наука» (1821–1910). – Прим. пер.
6
Или, в другом варианте перевода, «все вещи суть числа». – Прим. ред.
7
Здесь автор говорит о вынужденных колебаниях, частота которых близка к собственной частоте мембраны в данной точке. – Прим. ред.
8
Так называемый потенциал действия. – Прим. ред.
9
Имеется в виду Пентагон – главное административное здание Министерства обороны США. – Прим. пер.
10
Слой атомов углерода, соединенных в гексагональную двумерную кристаллическую решетку. – Прим. пер.
11
Евангелие от Матфея, 13:12. – Прим. пер.
12
Музей искусства и археологии в Оксфорде. – Прим. пер.
13
Цит. по: Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. – М.-Л.: Госиздат, 1927. – С. 306.
14
Говорят, что знаменитый физик-теоретик Вольфганг Паули однажды раскритиковал беспомощную работу молодого ученого такими вошедшими в поговорку словами: «Это не просто неверно, это даже не дотягивает до ошибочного!» – Прим. пер.
15
Не во всех вирусах генетический материал представлен в виде ДНК; есть и РНК-содержащие вирусы. – Прим. ред.
16
Более известное название картины – «Тайная вечеря». – Прим. пер.
17
Здесь и далее цит. по: Платон. Государство. – М.: АСТ, 2006.
18
Отсылка к знаменитому роману Джорджа Оруэлла «1984». – Прим. ред.
19
Цит. по: Вавилов С. И. Исаак Ньютон (1643–1727). – М.: Наука, 1989. – С. 209.
20
Цит. по: Ньютон И. Оптика, или Трактат об отражениях, преломлениях, изгибаниях и цветах света. – М.-Л.: Госиздат, 1927. – С. 263.
21
Цит. по: Ньютон И. Указ. соч. – С. 315.
22
«Поминки по Финнегану» – экспериментальный комический роман ирландского писателя-модерниста Джеймса Джойса, где автор увлекается словотворчеством и каламбурами настолько, что роман становится трудным для восприятия. – Прим. пер.
23
Четверть галлона, или 1,14 л. – Прим. пер.
24
«Википедия» определяет положение сабсайзера (subsizar) Тринити-колледжа в Кембридже, причем именно в применении к Ньютону, несколько иначе: он был освобожден от платы за обучение, но должен был выполнять работу по кухне и в общежитии колледжа. – Прим. ред.
25
Цит. по: Ньютон И. Указ соч. – 2-е изд. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. – С. 116.
26
У телескопа Ньютона были, однако, проблемы с другим видом искажения изображения. – Прим. науч. ред.
27
Во время солнечного затмения эту линию наблюдал только Пьер Жанссен. Норман Локьер наблюдал ее чуть позже, в солнечном свете уже без затмения. Их работы поступили в журнал Французской академии наук в один день. – Прим. науч. ред.
28
Cм., напр.: Ньютон И. Математические начала натуральной философии. – М.: Наука, 1989.
29
Равномерного и прямолинейного движения. – Прим. науч. ред.
30
В решении есть одна лишняя t – Ньютон не хотел, чтобы оно было слишком простым. – Прим. авт.
31
Джон Китс. Ламия. – Пер. С. Александровского. – Прим. пер.
32
Уризен, согласно «Википедии», – символ человеческого разума, ограничитель энергии, законодатель, завистливый тиран, мстящая совесть. – Прим. науч. ред.
33
Джон Китс. Ода греческой вазе. – Пер. В. Микушевича. – Прим. пер.
34
Ньютон И. Математические начала натуральной философии. – М.: Наука, 1989. – С. 659.
35
Вейль Г. О философии математики. – М-Л., 1934. – С. 26.
36
Вавилов С. И. Исаак Ньютон. – 2-е изд., доп. – М.-Л.: Изд. АН СССР, 1945.
37
Тит Лукреций Кар. О природе вещей / Пер. Ф. А. Петровского. – М.: Художественная литература, 1983.
38
Ньютон И. Математические начала натуральной философии / Пер. с лат. и примечания А. Н. Крылова; Под ред. Л. С. Полака. – М.: Наука, 1989.
39
Карцев В. П. Приключения великих уравнений. – М.: Знание, 1986.
40
Максвелл Дж. Избранные сочинения по теории электромагнитного поля. – М.: ГИТТЛ, 1952.
41
Дж. Китс «После первого чтения чапменовского „Гомера“», перевод В. Микушевича.
42
Это не совсем верно. Прямых экспериментов действительно не было, но если бы Максвелл не внес в одно из уравнений дополнительное слагаемое, то он был бы вынужден согласиться с нарушением закона сохранения заряда, который был к тому времени проверен в многочисленных экспериментах. Вид этого слагаемого почти полностью определялся законом сохранения заряда, записанного в виде уравнения непрерывности. – Прим. науч. ред.
43
Мы обсудим это в следующей главе. – Прим. авт.
44
Мандала – сакральное схематичное изображение в буддистских и индуистских религиозных практиках. – Прим. пер.
45
Блейк У. Избранные стихи. Сборник. – М.: Прогресс, 1982.
46
RGB (Red, Green, Blue) – распространенная аббревиатура, использующаяся в компьютерной графике, в фото– и видеотехнике. – Прим. пер.
47
1,83 метра. – Прим. пер.
48
Мы решили сохранить это забавное различие – конечно же, в русском варианте истории Мюнхгаузен вытянул себя вместе с лошадью из болота за волосы. – Прим. пер.
49
В самом конце XX в. в космической технике (наблюдения Земли из космоса) и некоторых других областях начали применять гиперспектрометры, позволяющие заснять объект не в 12–16 цветовых каналах, а в 100 и даже более. Однако вопрос о том, как увидеть все их одновременно, а не в сочетаниях по три, по-прежнему остается открытым. – Прим. ред.
50
Так стихотворение Comin' Thro' the Rye называется в переводе С. Маршака. – Прим. пер.
51
Карцев В. П. Максвелл. – М.: Молодая гвардия, 1974.
52
Вейль Г. Симметрия. – М.: Наука, 1968.
53
Успехи физических наук. 1958. Т. 66. Вып. 1. С. 79.
54
Галилей Г. Диалог о двух системах мира. – М.-Л.: ГИТТЛ, 1948.
55
Рассказывают, что на некой ферме коровы давали мало молока, поэтому фермер обратился в местный университет с просьбой о помощи. Приехала команда профессоров, возглавляемая физиком-теоретиком. Вскоре после этого физик вернулся на ферму и сказал фермеру: «У меня есть решение, но оно работает только для сферических коров в вакууме». – Прим. пер.
56
В физике их принято называть резонаторами, если они похожи на закрытый ящик, или волноводами, если они подобно трубе допускают распространение звуковых волн от одного края к другому. Стоячие волны бывают только в резонаторах. – Прим. науч. ред.
57
Начало истории квантовой теории было сложным. Несколько других, менее очевидных парадоксов также сыграли большую роль, направив мысли первооткрывателей определенным путем, но эти люди опробовали и много тупиковых путей. Здесь я излагаю понятную и относительно простую историю, которая является существенной идеализацией того, что было на самом деле. В истории, в отличие от глубинной структуры Природы, Реальное и Идеальное очень отличаются. Мудрый учитель, иезуит отец Джеймс Мэлли подарил мне прекрасную фразу: «Более достойно благословения просить прощения, чем разрешения». – Прим. авт.
58
Борн М. Альберт Эйнштейн и световые кванты // Успехи физических наук. 1956. Т. 59. № 1.
59
Для тех, кто разбирается в вопросе: требуется, чтобы интеграл импульса, взятый по длине орбиты, – так называемый интеграл действия – равнялся целому числу единиц, известных как постоянная Планка. – Прим. авт.
60
Эйнштейн А. Собрание научных трудов. – Т. 4. – М.: Наука, 1967.
61
Телевизионная игра-викторина, популярная во многих странах мира. Ее особенность в том, что вопросы звучат в утвердительной форме, а ответы игроков даются в вопросительной форме. «Своя игра» на российском телевидении сначала проводилась по аналогичным правилам. – Прим. пер.
62
Если это незнакомая для вас тема, вы можете справиться в «Терминах» или просто воспринимать это как поэзию. Мы не будем углубляться в детали свойств комплексных чисел, красивых, как и они сами. – Прим. авт.
63
Максвелл Дж. Статьи и речи. – М.: Наука, 1968.
64
Так у автора. Согласно современным представлениям, палеозойская эра и кембрийский период начались примерно 540 млн лет назад. – Прим. ред.
65
Строго говоря, четыре трехмерных уравнения Максвелла объединяются в два четырехмерных уравнения, а не в одно, как можно было бы предположить из этого описания. – Прим. науч. ред.
66
С Робертом Кёрлом и Ричардом Смолли. – Прим. ред.
67
Мольер Ж.-Б. Мещанин во дворянстве. Пер. В. Лихачева. – Прим. ред.
68
Эти три понятия так тесно связаны между собой, что в сущности взаимозаменяемы. Чтобы узнать об этом больше, см. Измерение, Поле и Пространство свойств в разделе «Термины». – Прим. авт.
69
Стероиды – это вещества, ускоряющие образование и обновление структурных частей клеток, тканей и мышечных структур и используемые культуристами для быстрого искусственного увеличения массы и силы мышц. Ироническое выражение «на стероидах» применяют к любому новому объекту, кажущемуся искусственно увеличенной, «накачанной» копией старого. – Прим. ред.
70
«Оклахома!» – мюзикл композитора Ричарда Роджерса и либреттиста Оскара Хаммерстайна. – Прим. пер.
71
14 июля 2015 г. коллаборация LHCb Большого адронного коллайдера в CERN заявила об открытии пентакварка, т. е. частицы, состоящей из пяти кварков. Пентакварки не являются ни мезонами, ни барионами. Результаты исследования были опубликованы в журнале Physical Review Letters за 12 августа 2015 г. На момент подписания книги в печать другие эксперименты на БАК не предоставили ни подтверждения, ни опровержения этого открытия. – Прим. пер.
72
Сокращенное наименование Стэнфордского линейного ускорителя (Stanford Linear Accelerator). – Прим. ред.
73
Буквально – «божий суд», испытание огнем и водой. – Прим. ред.
74
Эквивалентным термином, по большей части используемым в химии, является «хиральность». – Прим. пер.
75
После сообщения об обнаружении бозона Хиггса в прессе поднялась шумиха, в процессе которой родился еще один «термин» – «частица Бога». – Прим. науч. ред.
76
Точнее, это так называемое пространство свойств гиперзаряда. Более подробное обсуждение этого вопроса и нескольких других специальных терминов см. в разделе «Термины» и примечаниях в конце книги. – Прим. авт.
77
Перевод С. Я. Маршака. – Прим. пер.
78
Реймонд (Рей) Курцвейл – американский изобретатель и футуролог, известный, в частности, научными технологическими прогнозами, учитывающими появление искусственного интеллекта и средств радикального продления жизни людей. Завещал сохранить свое тело после смерти, чтобы с развитием медицины можно было устранить ее причину и оживить его. – Прим. ред.
79
Выражение «gild the lily» – сочетание двух шекспировских выражений «gild refined gold» и «paint the lily», т. е. «позолотить чистое золото» и «раскрасить лилию», которое означает «пытаться улучшить то, что в улучшении не нуждается». – Прим. пер.
80
Я выиграл несколько пари, пользуясь этим неуместным скептицизмом. – Прим. авт.
81
От англ. super symmetry; это сокращение можно прочесть как имя Сьюзи. – Прим. пер.
82
Написания «селектрон» и «сэлектрон» встречаются одинаково часто. – Прим. ред.
83
The Odd Couple – пьеса американского драматурга и сценариста Нила Саймона, по которой было снято несколько сериалов. – Прим. пер.
84
Название раздела пародирует, а заголовок книги содержит выражение «In God we trust», напечатанное на американских долларах и признаваемое официальным девизом США. В норме, разумеется, оно переводится как «на Бога уповаем». – Прим. ред.
85
Кроме этого, были сделаны еще многие операции вроде вычитания излучения отдельных источников, например в нашей Галактике, и пересчет картинки так, как она бы выглядела в системе отсчета, относительно которой реликтовое излучение в среднем неподвижно («вычитание диполя»). – Прим. науч. ред.
86
Скончался 5 июля 2015 г. – Прим. пер.
87
CERN (ЦЕРН) – Европейский совет по ядерным исследованиям и одноименная, крупнейшая в мире лаборатория физики высоких энергий. – Прим. пер.
88
Терминологический словарь Фрэнка Вильчека столь обширен и подробен, что представляет собой самостоятельную ценность. Мы решили придать ему дополнительную функцию русско-английского словаря, отражающего национальные особенности терминологии в квантовой физике и смежных областях. С этой целью заголовки словарных статей (кроме отсылочных) даны на двух языках. – Прим. ред.
89
От англ. glue ball, т. е. шар из глюонов. – Прим. пер.
90
От англ. Large Electron-Positron collider. – Прим. пер.
91
Антропный принцип часто применяется в космологии. Теории, в которых Вселенная может возникать вновь после коллапса (циклические Вселенные), но с другими свойствами или в которых многочисленные части Вселенной могут иметь разные физические законы (мультивселенная, Мультиверс, Омниверс, Поливерсум) имеют существенное преимущество при объяснении существования жизни именно благодаря антропному принципу. – Прим. науч. ред.
92
Чаще говорят о подчинении статистике Бозе – Эйнштейна. – Прим. пер.
93
Первоначально значение англоязычного термина booster (и booster stage) – это именно первая ступень ракеты-носителя, придающая необходимую скорость верхней ступени, которая завершает выведение полезного груза на орбиту. Впоследствии оно также стало применяться в отношении дополнительных ускорителей («бустеров»), навешиваемых на первую ступень для увеличения стартовой тяги. – Прим. ред.
94
У слова void (пустота) имеется также более приземленное значение: им называют обширные области пространства с низкой плотностью видимой и темной материи в ячеистой структуре видимой Вселенной. В этом значении оно обычно передается транскрипцией «войд». – Прим. ред.
95
От англ. weak (слабый). Обычно их называют бозонами слабого взаимодействия или W– и Z-бозонами. – Прим. пер.
96
Речь идет о так называемом космологическом горизонте. Его не следует путать с горизонтом (или горизонтом событий) у черных дыр. – Прим. науч. ред.
97
Уточним, что чем дальше находится объект наблюдения, тем дольше шел его свет к наблюдателю. Поэтому удаленные объекты мы видим, когда они были моложе, чем в данный момент. На очень больших расстояниях мы бы не смогли увидеть ни звезд, ни галактик, ведь эти объекты образовались не сразу, а через некоторый промежуток времени после Большого взрыва. – Прим. науч. ред.
98
Цит. по: Ньютон Исаак. Математические работы. – М.-Л.: ОНТИ, 1937.
99
Речь, естественно, идет о диапазоне воспринимаемых длин волн. Выражение «the doors of perception» («двери восприятия») использовал Олдос Хаксли как название книги о его опытах с употреблением мескалина, и оно же дало название известной рок-группе The Doors. В русском языке аналогом служит понятие «расширить сознание». – Прим. науч. ред.
100
Если бы Максвелл этого не сделал, то уравнение противоречило бы закону сохранения заряда. – Прим. науч. ред.
101
Заметим, что два хорошо различимых русских термина «измерение» и «размерность» (количество измерений) по-английски выражаются одним и тем же словом «dimension». – Прим. пер.
102
В русской научной терминологии эта величина называется освещенностью, точнее, энергетической или фотометрической освещенностью. – Прим. науч. ред.
103
То есть частицы обычного вещества совершают нулевые колебания, в то время как они сами должны служить измерительным прибором для обнаружения этих малых эффектов и в идеальном случае не должны были бы менять своего состояния без внешних влияний. – Прим. пер.
104
Или аргументом. – Прим. пер.
105
На самом деле нельзя, потому что существующая запись истории не включает нулевого года: первому году нашей эры предшествует первый год до нашей эры. Чтобы сохранить возможность вычисления промежутка времени между произвольными датами, придется присвоить пятому году до нашей эры временну́ю координату −4. – Прим. ред.
106
Речь идет о массе покоя разогнанных частиц. – Прим. науч. ред.
107
Известное также как реликтовое излучение. – Прим. ред.
108
От слова «мутация» (изменение) и компонента – трон, входящего также в состав названий электрон и позитрон. – Прим. пер.
109
В русской научной литературе употребляется именно термин «общая ковариантность» (да и в английской в основном тоже). – Прим. пер.
110
В астрономии и космологии ее принято называть барионной материей. – Прим. науч. ред.
111
Д. И. Менделеева. – Прим. ред.
112
Проще запомнить «правило штопора», именуемое в школе обычно правилом буравчика. Если штопор (буравчик, винт с правой резьбой и т. д.) вращать в направлении обхода контура, то положительным направлением вдоль его оси считается то, в котором смещается штопор. – Прим. науч. ред.
113
В русском языке это значение слова «сила» используется редко, и в переводе в этом случае употребления обычно используется термин «взаимодействие», поскольку так больше принято, а также в связи с тем, что термины «слабая сила» или «сильная сила» не слишком удачны. – Прим. пер.
114
Для англоговорящих читателей автор поясняет, что media – то самое, которое вошло в выражение массмедиа и относится к сфере распространения информации, – является множественным числом от medium – среда. – Прим. ред.
115
Также существует теорема Гаусса для ньютоновской гравитации. – Прим. пер.
116
Электрический ток – это явление, заключающееся в упорядоченном движении электрических зарядов. Его мерой являются плотность тока и сила тока. В английском языке выражение electric current означает и сам ток, и его силу, а термин current density (плотность тока) употребляется редко и также обычно заменяется на current. – Прим. науч. ред.
117
Речь идет об упомянутой в предыдущем примечании плотности тока. Она равна произведению электрического заряда на среднюю скорость и объемную концентрацию его носителей, просуммированному для всех частиц, движение которых образуют ток. – Прим. науч. ред.
118
В английском языке слово current действительно используется для описания потока воды. Его можно перевести и как «поток», но для электрического тока в русском языке оно не принято. – Прим. пер.
119
Получили свое английское название по имени американского архитектора Бакминстера Фуллера, автора аналогичных макроскопических конструкций. – Прим. ред.
120
Приведем более строгое определение циркуляции для любого векторного поля. Выберем замкнутый контур и направление его обхода, затем вычислим вдоль контура интеграл от проекции вектора поля на направление контура. Это и будет циркуляция. Циркуляция электрического поля называется электродвижущей силой (ЭДС), магнитного – магнитодвижущей силой (МДС), силы – работой при перемещении по данному контуру. – Прим. науч. ред.
121
Более точно называть их переносчиками взаимодействия. – Прим. ред.
122
Вам потребуется определенная ловкость рук и гибкость мысли. – Прим. ред.
123
Обычно эту энергию называют энергией покоя. – Прим. пер.
124
Последнее легко понять и без формулы сложения синусов: если два тона одинаковой частоты достигают нашего уха в противофазе, они должны погасить друг друга. – Прим. ред.
125
Сохраняя авторские ссылки на рекомендованную англоязычную литературу, мы добавили указания на существующие переводы и аналогичные издания на русском языке. – Прим. ред.