Теория струн и скрытые измерения Вселенной - [156]

Поверхность K3 — многообразие Калаби-Яу в четырех вещественных измерениях или, аналогично, — в двух комплексных измерениях, названное в честь геометров Эрнста Куммера, Эриха Кэлера и Кунихико Кодайра — 3K. Название этих поверхностей, или многообразий, также связано с названием знаменитой горы в Гималаях — К2.

Поколение — элемент классификации фундаментальных элементарных частиц — лептонов и кварков — в три группы, каждая из которых состоит из двух кварков и двух лептонов. Частицы из разных поколений идентичны во всем, за исключением массы, которая увеличивается от поколения к поколению.

Поле — физическое понятие, введенное в XIX веке физиком Майклом Фарадеем, которое предполагает задание конкретной величины, например числа или вектора, в каждой точке пространства-времени. Хотя поле может описывать силу, действующую на частицу в данной точке пространства, оно также может описывать и саму частицу.

Полином (многочлен) — выражение с одной или несколькими переменными, содержащее операции сложения, вычитания, умножения и возведения в степень, где показатель степени является целым неотрицательным числом. Хотя полиномиальные уравнения на первый взгляд могут показаться простыми, их часто очень трудно (а иногда и невозможно) решить.

Поток — силовые линии, похожие на известные электрические и магнитные поля, которые соответствуют особым полям в теории струн.

Принцип неопределенности — также известен как принцип неопределенности Гейзенберга. Постулат квантовой механики, который утверждает, что нельзя с абсолютной точностью определить одновременно положение объекта и его импульс или одновременно определить энергию состояния и время нахождения системы в этом состоянии. Чем точнее определена одна из этих переменных, тем выше неопределенность другой переменной.

Произведение — результат умножения двух или более чисел или других величин.

Производная — мера изменения функции или величины по отношению к конкретной переменной или переменным. Для каждого значения аргумента (или аргументов) функция дает конкретный результат (число). Производная характеризует, насколько сильно изменяется результат при небольшом изменении аргумента. Если у нас есть график функции, скажем, на плоскости x-y, то производная функции в данной точке равна тангенсу утла наклона касательной к графику в этой точке.

Пространство модулей — для данного топологического объекта, например для многообразия Калаби-Яу, пространство модулей состоит из множества всех возможных геометрических структур — непрерывного набора многообразий, охватывающего все возможные формы и размеры.

Пространство-время — в четырехмерном варианте пространство-время представляет собой объединение трех пространственных и одного временного измерения. Это понятие было введено в начале XX столетия Альбертом Эйнштейном и Германом Минковским. Однако понятие пространства-времени не ограничивается четырьмя измерениями. Теория струн базируется на десятимерном пространстве-времени, а М-теория, с которой она связана, основана на 11-мерном пространстве-времени.

Расслоение — топологическое пространство, которое образовано из многообразия или прикреплено к нему. Чтобы представить его, предположим, что многообразие чем-то похоже на сферу. Далее предположим, что к каждой точке на поверхности сферы присоединен массив векторов (или векторное пространство). Расслоение состоит из самого многообразия (в данном случае — сферы) и массива векторов, присоединенных к каждой точке (см. Касательное расслоение).

Релятивистский — термин, применяемый к частицам или другим объектам, движущимся со скоростями, приближающимися к скорости света.

Риманова геометрия — математическая модель для изучения кривизны пространства произвольной размерности. Эта геометрия, предложенная Георгом Бернхардом Риманом, лежит в основе теории относительности.

Риманова поверхность — одномерное комплексное многообразие или, что эквивалентно, двухмерная действительная поверхность. В теории струн поверхность, которую заметает струна при своем движении через пространство-время, считается римановой поверхностью.

Род — грубо говоря, количество дырок в поверхности или пространстве. Например, обычный бублик — это поверхность 1-го рода, в то время как сфера, в которой отсутствуют дырки, относится к поверхности 0-го рода.

Сильное взаимодействие — взаимодействие, ответственное за связывание кварков внутри протонов и нейтронов и за удержание протонов и нейтронов вместе с образованием атомного ядра.

Симметрия — операция с объектом, физической системой или уравнением, оставляющее их неизменными. Например, круг остается неизменным при повороте вокруг своего центра. Квадрат или равносторонний треугольник остаются неизменными при повороте вокруг центра на 90 и 120 градусов соответственно. Однако квадрат не обладает симметрией относительно поворота на 45 градусов, так как при этом его внешний вид изменился бы на правильный ромб, поставленный на угол.

Сингулярность — точка в пространстве-времени, где кривизна и другие физические характеристики, такие как плотность, становятся бесконечными и обычные законы физики нарушаются. Центр черной дыры и момент Большого взрыва считаются сингулярностями.