Первичная черная дыра. Крошечная черная дыра, возникшая не в результате коллапса звезды, а от сдавливания материи на раннем этапе существования вселенной. По мнению Хокинга, среди них попадаются весьма интересные экземпляры: размером с ядро атома, а массой в миллиард тонн.
Перенормировка. Процесс устранения бесконечных величин из теории. Для этого вводятся другие бесконечные величины, и затем они взаимно сокращаются.
Позитрон. Античастица, парная к электрону, с положительным зарядом.
Принцип неопределенности Гейзенберга. В квантовой механике невозможно одновременно точно измерить и позицию, и движение частицы. Также невозможно одновременно точно измерить величину поля и скорость его изменения во времени.
Принцип неопределенности. Нельзя одновременно с точностью установить позицию частицы и характер ее движения. Чем точнее замеряешь одну величину, тем менее точно удастся замерить другую. Также нельзя одновременно точно измерить величину поля и скорость его изменения. Есть и другие пары величин с такими же свойствами. Принцип неопределенности был открыт немецким физиком Вернером Гейзенбергом, и полное его название – Принцип неопределенности Гейзенберга.
Произвольные элементы. Элементы или явления, не предсказываемые теорией, но наблюдаемые в опыте. Например, инопланетянин, никогда не видавший нашей вселенной, не может воспользоваться какой-либо из имеющихся у нас на данный момент теорий и вывести из нее массы и заряды элементарных частиц – это произвольные элементы теорий.
Пространство-время. Три измерения пространства плюс время.
Протон. Одна из частиц, составляющих ядро атома. Протоны обладают положительным зарядом. Каждый протон состоит из трех меньших частиц – кварков.
Психологическая стрела времени. Повседневное ощущение хода времени от прошлого к будущему.
Пульсар. Нейтронная звезда, которая вращается на большой скорости и посылает регулярные импульсы радиоволн.
Радиоактивность. Спонтанное превращение атомного ядра одного элемента в ядро другого.
Радиоволны. Электромагнитные волны с большей длиной волны, чем у видимого света. Частицами радиоволн, как и любых других излучений электромагнитного спектра, являются фотоны.
Радиус. Кратчайшее расстояние от центра круга или шара до окружности или поверхности.
Сверхновая звезда. Возникает в результате взрыва – все ее вещество, кроме внутреннего ядра, уносится в космос и служит материалом для образования новых звезд и планет.
Силы природы. Четыре основных способа взаимодействия частиц. В порядке от наиболее сильного к наиболее слабому: сильные ядерные взаимодействия, слабые ядерные взаимодействия, электромагнитная сила и гравитация.
Сильные ядерные взаимодействия. Самая сильная из четырех природных сил. Она удерживает кварки в протонах и нейтронах, отвечает за связь протонов и нейтронов в ядре. Частицами-вестниками (бозонами) сильных ядерных взаимодействий служат глюоны.
Сингулярность. Точка пространства-времени, в которой искривление пространства-времени становится бесконечным. Плотность точки равна бесконечности. Некоторые теории предсказывают сингулярность в центре черной дыры или в начале либо в конце вселенной.
Сингулярность Большого взрыва. Сингулярность в начале вселенной.
Скорость. Быстрота перемещения тела в пространстве из одной точки в другую.
Слабые ядерные взаимодействия. Одна из четырех основных сил природы. Частицами-вестниками (бозонами) слабых ядерных взаимодействий служат W+, W- и Z0. Слабые взаимодействия отвечают за радиоактивность – конкретно за так называемые бета-лучи атомных ядер.
Событие. Точка в пространстве-времени, определяемая положением в пространстве и во времени, как показано на графиках пространства-времени.
Солярная масса. Масса нашего Солнца.
Сохранение энергии. Закон физики, гласящий, что энергия (или эквивалентная ей масса) не может быть ни создана, ни уничтожена безвозвратно.
Специальная теория относительности Эйнштейна (1905). Новая концепция пространства и времени, предложенная Эйнштейном. Эта теория основана на вере в то, что действие законов физики должно восприниматься одинаково всеми свободно движущимися наблюдателями независимо от скорости перемещения: скорость света остается неизменной, какой бы ни была скорость замеряющего ее наблюдателя.
Супергравитация N=8. Теория, пытавшаяся объединить все частицы, как бозоны, так и фермионы, в суперсимметричном семействе, а также объединить все силы. Эту теорию Хокинг выдвинул в Лукасовской лекции 1980 года в качестве кандидата на звание теории всего.
Темная энергия. Таинственная энергия, составляющая до 73 % вселенной. Именно из-за нее, как полагают, в настоящее время расширение вселенной ускоряется.
Теория всего. Теория, которая сможет объяснить вселенную и все, что в ней происходит.
Теория всемирного тяготения Ньютона. Каждое тело во вселенной притягивается к другому телу силой, которая возрастает пропорционально массе этих тел и убывает пропорционально квадрату расстояния между ними.
Теория суперструн. Теория, рассматривающая основные объекты вселенной не как частицы-точки, но как крошечные струны или петли. Это основной кандидат на роль теории, которая объединит силы и частицы.
Теория электрослабых взаимодействий. Теория, разработанная в 1960-х Абдусом Саламом из Имперского колледжа (Лондон) и Стивеном Вайнбергом и Шелдоном Глэшоу из Гарварда. Теория объединила электромагнитную силу и слабое взаимодействие.
Термодинамическая стрела времени. Энтропия (беспорядок) со временем нарастает.
Фермион. При чтении этой книги следует помнить, что частицы обычной материи (составные части атома, то есть электроны, нейтроны, протоны) принадлежат к классу фермионов и, как все фермионы, обмениваются вестниками-бозонами. Более специальное определение фермиона – частица с полуцелым спином, подчиняющаяся принципу запрета Паули. Этим определением мы в книге не пользуемся.
Фотон. Частица-вестник электромагнитных взаимодействий. На уровне нашего восприятия фотоны проявляют себя как видимый свет и как все другие виды излучения электромагнитного спектра, такие как радиоволны, микроволны, рентгеновские лучи и гамма-лучи. Фотоны имеют нулевую массу и движутся со скоростью света.
Фрактал. Геометрический узор, любая часть которого совпадает с целым.
Частота. Для фотона – частота колебаний электромагнитного поля, к которому он принадлежит. Для этой книги достаточно знать, что большей частоте соответствует большая энергия фотона.
Черная дыра. Область пространства-времени, имеющая форму сферы (или слегка раздувшейся сферы, если речь идет о вращающейся черной дыре), недоступная для наблюдателя, поскольку сила притяжения там настолько велика, что из черной дыры не выходит свет (и ничто другое). Таково было “классическое” определение черной дыры. Хокинг доказал, что черные дыры все же излучают энергию и не вполне “черны” (см. также Первичные черные дыры).
