Словарь терминов

Абсолютный ноль — самая низкая возможная температура, при которой вещество не содержит тепловой энергии.

Античастица — каждому типу частиц соответствуют свои античастицы. Когда частица сталкивается с античастицей, они аннигилируют, оставляя только энергию.

Антропный принцип — принцип, согласно которому мы видим Вселенную такой, а не иной, потому что, если бы она была иной, нас бы здесь не было и мы не могли бы ее наблюдать.

Атом — основная единица обычного вещества, которая состоит из крошечного ядра (сложенного из протонов и нейтронов), окруженного обращающимися вокруг него электронами.

Большое схлопывание — сингулярность в конце эволюции Вселенной.

Большой Взрыв — сингулярность в начале эволюции Вселенной.

Вес — сила, порождаемая действием на тело гравитационного поля. Вес пропорционален массе, однако не тождествен ей.

Виртуальная частица — в квантовой механике частица, которую невозможно обнаружить непосредственно, но чье существование порождает измеримые эффекты.

Гамма-излучение — электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны, порождаемое радиоактивным распадом и столкновениями элементарных частиц.

Геодезическая линия — самый короткий (или самый длинный) путь между двумя точками.

Горизонт событий — граница черной дыры.

Длина волны — расстояние между двумя соседними впадинами или двумя соседними гребнями волны.

Дуальность — соответствие между различными на первый взгляд теориями, которое приводит к идентичным физическим результатам.

Квантовая механика — теория, развитая на основе квантового принципа Планка и принципа неопределенности Гейзенберга.

Квантовый принцип Планка — представление о том, что свет (или любые другие классические волны) может испускаться и поглощаться только дискретными порциями (квантами), энергия которых пропорциональна длине волны.

Кварк — заряженная элементарная частица, участвующая в сильном взаимодействии. Протоны и нейтроны состоят из трех кварков.

Координаты — числа, которые задают положение точки в пространстве и времени.

Корпускулярно-волновой дуализм — в квантовой механике концепция, согласно которой между волнами и частицами нет разницы; частицы могут иногда вести себя подобно волнам, а волны — подобно частицам.

Космологическая постоянная — математическое приспособление, использованное Эйнштейном, чтобы наделить пространство-время стремлением к расширению.

Космология — наука, изучающая Вселенную как целое.

Красное смещение — покраснение света удаляющейся от нас звезды, которое обусловленно эффектом Доплера.

Кротовая нора — тонкая трубка пространства-времени, соединяющая отдаленные области Вселенной. Кротовые норы могут также соединять параллельные или зарождающиеся вселенные и обеспечивать возможность путешествия во времени.

Магнитное поле — поле, ответственное за магнитные силы. Теперь рассматривается совместно с электрическим полем как проявление единого электромагнитного поля.

Масса — количество материи в теле; его инерция, или сопротивление ускорению.

Микроволновое фоновое излучение — излучение, оставшееся от горячей ранней Вселенной и испытавшее к настоящему времени столь сильное красное смещение, что из света превратилось в микроволны (радиоволны с длиной волны несколько сантиметров).

Мост Эйнштейна-Розена — тонкая трубка пространства-времени, соединяющая две черные дыры. См. также Кротовая нора.

Нейтрино — чрезвычайно легкая (возможно, безмассовая) частица, которая подвержена действию только слабых сил и гравитации.

Нейтрон — незаряженная частица, очень похожая на протон. Нейтроны составляют около половины частиц атомного ядра.

Нейтронная звезда — холодная звезда, удерживаемая в равновесии благодаря принципу запрета Паули, вызывающему отталкивание между нейтронами.

Общая теория относительности — теория Эйнштейна, основанная на идее, что законы физики должны быть одинаковыми для всех наблюдателей, независимо от того, как они движутся.

Дает объяснение гравитационному взаимодействию в терминах искривления четырехмерного пространства-времени.

Отсутствие граничных условий — представление о том, что Вселенная конечна, но не имеет границ.

Позитрон — положительно заряженная античастица электрона.

Поле — сущность, распределенная в пространстве и времени, в противоположность частице, которая существует только в одной точке в каждый момент времени.

Принцип исключения (принцип запрета Паули) — представление, согласно которому две идентичные частицы некоторых типов не могут иметь одновременно (в границах, установленных принципом неопределенности) одинакового положения и скорости.

Принцип неопределенности — принцип, сформулированный Гейзенбергом и утверждающий, что нельзя одновременно точно определить и положение, и скорость частицы; чем точнее мы знаем одно, тем менее точно другое.

Пропорциональность — выражение «Величина Х пропорциональна Y » означает, что когда Y умножается на произвольное число, то же самое происходит с X; выражение «величина X обратно пропорциональна Y» означает, что, когда Y умножается на произвольное число, X делится на это же число.

Пространственное измерение — любое из этих трех измерений, то есть любое измерение, кроме времени.

Пространство-время — четырехмерное пространство, точки которого являются событиями.

Протон — положительно заряженная частица, очень похожая на нейтрон. В большинстве атомов протоны составляют около половины всех частиц в ядре.

Радар — система, использующая импульсы радиоволн для определения положения объектов путем измерения времени, которое требуется импульсу, чтобы достичь объекта и, отразившись, вернуться обратно.

Радиоактивность — спонтанный распад атомного ядра, превращающий его в ядро другого типа.

Световая секунда (световой год) — расстояние, проходимое светом за одну секунду (один год).

Сильное взаимодействие — самое сильное из четырех фундаментальных взаимодействий с самым коротким радиусом действия. Сильное взаимодействие удерживает кварки внутри протонов и нейтронов, а также удерживает вместе протоны и нейтроны, благодаря чему образуются атомы.

Сингулярность — точка в пространстве-времени, где искривление пространства-времени (или некая другая физическая величина) достигает бесконечного значения.

Слабое взаимодействие — вторая по слабости из четырех фундаментальных сил с очень коротким радиусом действия. Влияет на все частицы вещества, но не затрагивает частицы-переносчики взаимодействий.

Событие — точка в пространстве-времени, характеризуемая временем и местом.

Спектр — совокупность частот, составляющих волны. Видимую часть солнечного спектра можно видеть в радуге.

Специальная теория относительности — теория Эйнштейна, основанная на идее, что законы физики должны быть одинаковы для всех наблюдателей независимо от того, как они движутся, при отсутствии гравитационных явлений.

Темная материя — материя в галактиках, их скоплениях и, возможно, между скоплениями, которая не может наблюдаться непосредственно, но может быть обнаружена по ее гравитационному притяжению. На темную материю может приходиться до 90% массы Вселенной.

Теория великого объединения — теория, которая объединяет электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия.

Теория струн — физическая теория, в которой частицы описываются как волны на струнах. Струны имеют длину, но не обладают другими измерениями.

Ускорение — темп изменения скорости объекта.

Ускоритель элементарных частиц — установка, способная ускорять движущиеся заряженные частицы, передавая им энергию при помощи электромагнитов.

Фаза (волны) — положение в цикле волнового процесса в фиксированный момент времени; мера того, приходится ли сделанный отсчет на гребень волны, на впадину или на какое-то промежуточное состояние.

Фотон — квант света.

Частота (волны) — число полных циклов колебания в секунду.

Черная дыра — область пространства-времени, которую ничто, даже свет, не может покинуть из-за очень сильной гравитации.

Электрический заряд — свойство частицы, благодаря которому она может отталкивать (или притягивать) другие частицы, имеющие заряд того же (или противоположного) знака.

Электромагнитное взаимодействие — взаимодействие, возникающее между частицами, имеющими электрический заряд; второе по силе из четырех фундаментальных взаимодействий.

Электрон — частица с отрицательным электрическим зарядом, которая вращается вокруг ядра атома.

Элементарная частица — частица, которая считается неделимой[20].

Энергия электрослабого объединения — энергия (около 100 гигаэлектронвольт), выше которой исчезает различие между электромагнитным и слабым взаимодействиями.

Ядерный синтез — процесс, в котором два ядра сталкиваются и сливаются, образуя более тяжелое ядро.

Ядро — центральная часть атома, которая состоит только из протонов и нейтронов, удерживаемых вместе сильным взаимодействием.