Маркус Чоун - Чудеса обычных вещей. Что обыденная жизнь рассказывает нам о большой Вселенной
Красный гигант. Звезда, которая исчерпала водородное топливо в своем ядре. Парадоксально, но сжатие звездного ядра — которому не хватает тепла, чтобы противостоять гравитации, — нагревает внутреннюю область звезды. Яростное горение водорода в огненной оболочке непосредственно вокруг звездного ядра приводит к тому, что внешняя оболочка сначала раздувается, а затем остывает и обретает тускло-красный цвет. Красный гигант (между прочим, это далекое будущее Солнца) может выделять в 10 000 раз больше тепла, чем Солнце, — главным образом про причине своей огромной поверхности.
Лазер. Источник света, в котором на передний план выступает стадная природа фотонов, то бишь бозонов. А именно: чем больше фотонов пройдет сквозь некий материал, тем больше вероятность, что другие атомы этого материала будут излучать фотоны с теми же свойствами. В результате образуется толпа фотонов, марширующих в ногу (ну хорошо, скажем иначе: лавина стройно летящих фотонов).
Магнитное поле. Силовое поле, окружающее магнит.
Масса. Мера количества материи в объекте. Масса — самая концентрированная форма энергии. Одни грамм массы (любого вещества) содержит то же количество энергии, что и 100 000 тонн динамита.
Масс-спектрограф. Устройство для сравнения масс атомов — или, если быть более точным, ионов. Это делается путем измерения того, насколько магнитное поле изгибает траекторию атома, летящего в пространстве. Чем массивнее частица, тем меньше изгибается траектория.
Метеоритная гипотеза. Представление о том, что Солнце получает тепло от постоянно сыплющегося на его поверхность метеоритного дождя. К сожалению, это не так.
Млечный Путь. Наша Галактика.
Мгновенное воздействие. См.: Нелокальность.
Модель Резерфорда. Ранняя модель атома, в которой отрицательно заряженные электроны представлялись рассыпанными по обширному облаку положительного заряда, подобно изюму на сливовом пудинге.
Молекула. Компания атомов, склеенных вместе электромагнитными силами. Один атом — а именно углерод — обладает способностью устанавливать стабильные химические связи разного типа с другими атомами, образуя таким манером огромное количество молекул. По этой причине химики делят молекулы на «органические»: основанные на углероде — и «неорганические»: все остальные.
Многомировая интерпретация. Представление о том, что квантовая теория описывает все на свете, а не только микроскопический мир атомов и их составляющих. Поскольку квантовая теория разрешает атому быть в двух местах одновременно, значит, и обеденный стол может быть в двух местах одновременно. Однако при этом, согласно «многомировой интерпретации», разум того, кто наблюдает за столом, разделяется на две части: одна воспринимает стол в одном месте, а вторая — в другом. Таким образом, в двух отдельных реальностях, или вселенных, существуют уже два разума.
Мультивселенная. Гипотетическое укрупнение космоса, в котором наша Вселенная оказывается всего лишь одной из бесчисленного множества отдельных индивидуальных вселенных. Большинство вселенных мертвы и неинтересны. Только в крохотном подмножестве вселенных законы физики способствуют появлению звезд, планет, а затем и жизни.
Наблюдаемая вселенная. Все, что мы можем видеть вплоть до горизонта Вселенной. Ну хорошо, все вплоть до космологического горизонта.
Нейтрино. Нейтральная субатомная частица с очень малой массой, которая передвигается со скоростью, очень близкой к скорости света. Нейтрино почти никогда не взаимодействуют с материей. Однако когда их образуется большое количество, они могут разорвать звезду на части, как при взрыве сверхновой.
Нейтрон. Один из двух базисных кирпичиков атомного ядра. Нейтроны, по сути, обладают той же массой, что и протоны, но не несут электрический заряд. Вне атомного ядра они нестабильны и распадаются примерно через десять минут.
Нелокальность. «Сверхъестественная» способность объектов, подчиняющихся квантовой теории, продолжать «узнавать» состояние друг друга, даже если разделены большим расстоянием.
Нуклеосинтез. Процесс образования ядер химических элементов тяжелее водорода в ходе реакции ядерного синтеза (слияния, «склеивания»). В астрофизике различают первичный нуклеосинтез, происходивший в процессе Большого взрыва, и звездный нуклеосинтез, происходящий внутри звезд.
Нуклон. Обобщающий термин, используемый для обозначения как протона, так и нейтрона — двух базисных кирпичиков атомного ядра.
Общая теория относительности. Теория гравитации Эйнштейна, которая показывает, что гравитация не что иное, как искривление пространства-времени. Теория включает несколько идей, которых не было в теории гравитации Ньютона. Одна из них заключается в том, что ничто, даже гравитация, не может двигаться быстрее света. Другая гласит, что все формы энергии обладают массой и, таким образом, служат источником гравитации. Помимо всего прочего общая теория относительности предсказала черные дыры, расширение Вселенной и то, что гравитация может изгибать путь света.
Период полураспада. Время, за которое распадается половина ядер в образце радиоактивного вещества. После одного периода полураспада остается половина атомов; после двух — четверть; после трех — восемь, и так далее. У разных радиоактивных элементов и изотопов период полураспада может длиться от ничтожных долей секунды до многих миллиардов лет.
Принцип относительности. Представление о том, что для наблюдателей, перемещающихся с постоянной скоростью относительно друг друга, все физические законы одинаковы.
Плазма. Частично или полностью ионизированный газ, образованный из нейтральных атомов (или молекул) и заряженных частиц (ионов и электронов).
Планковская длина. Фантастически крошечное расстояние, на котором сила гравитационного взаимодействия становится сравнима с силами других фундаментальных взаимодействий. Планковская длина в триллион триллионов раз меньше атома. Она соответствует планковской энергии. Маленькие расстояния соответствуют большим энергиям из-за волновой природы вещества.
Плотность. Масса объекта, разделенная на его объем. Воздух имеет низкую плотность, а железо — высокую.
Позитрон. Античастица электрона.
Полное солнечное затмение. Покрытие Солнца диском Луны, когда она проходит между Землей и Солнцем.
Принцип запрета (принцип Паули). Запрет двум микроскопическим частицам (фермионам) разделять одно и то же квантовое состояние. Принцип Паули не позволяет электронам, то бишь фермионам, сидеть друг на друге и, следовательно, объясняет существование различных атомов и многообразие мира вокруг нас.
Принцип неопределенности Гейзенберга. Принцип квантовой теории, гласящий, что существуют пары величин, таких, как положение частицы и скорость, которые не могут быть известны одновременно с абсолютной точностью. Принцип неопределенности устанавливает предел тому, насколько точно может быть вычислено произведение этой пары величин. На практике сие означает: если точно известен импульс частицы, то невозможно понять, где же находится эта частица. И наоборот: если точно известно местоположение частицы, то совершенно непонятно, что там с ее импульсом. Устанавливая пределы нашим знаниям, принцип неопределенности Гейзенберга придает природе «расплывчатость». Если мы всмотримся как следует, то все расплывется бессмысленным пятном с неясными очертаниями, подобно фотографии в газете, если рассматривать ее слишком близко.
Принцип сохранения энергии. Принцип, согласно которому энергия не появляется ниоткуда и не исчезает бесследно, она лишь преобразуется из одной формы в другую.
Причинность. Идея, заключающаяся в том, что причина всегда предшествует следствию. Причинность — самый заветный принцип в физике. Однако квантовые события, такие, как распад атома, судя по всему, представляют собой следствия, которым не предшествовали никакие причины.
Пространство-время. В общей теории относительности пространство и время, по существу, одно и то же. Они рассматриваются как одна сущность — пространство-время. А искривление пространства-времени есть не что иное, как тяготение.
Протон. Один из двух базисных кирпичиков ядра. Протон несет положительный электрический заряд, равный и противоположный заряду электрона.
Протон-протонный цикл. Цепочка ядерных реакций, посредством которых звезды с массой до полутора солнечных масс превращают водород в гелий.
