Аномально низкая мощность квадрупольной составляющей реликтового излучения – отсутствие температурных флуктуаций на масштабе больше, чем 60 градусов в космическом микроволновом фоне.

Антидеситтеровское пространство (AdS) – пространство, в котором космологическая постоянная общей теории относительности отрицательна. Из-за этого кривизна в каждой точке отрицательна, и поэтому свет может уходить на бесконечное расстояние от наблюдателя и возвращаться к нему за конечное время. В результате в AdS-пространстве световые конусы всех наблюдателей перекрываются, так что каждый из них видит одну и ту же вселенную.

Античастицы – частицы с одинаковой массой, но с противоположными зарядами, или, что то же самое, одинаковые частицы, движущиеся в противоположных направлениях во времени.

Антропный принцип – казалось бы, тавтологическое заявление о том, что особенности нашей Вселенной должны быть совместимы с нашим биологическим существованием. Почему? Возможно, мы живем в мультивселенной, в которой свойства изменяются от одной вселенной к другой, и неудивительно, что мы живем именно в той из них, в которой мы можем жить. Или, возможно, как предполагал Джон Уилер, наблюдатели играют ключевую роль в создании Вселенной, которая создает их самих.

Барион – элементарная частица, состоящая из трех кварков, в том числе нейтрон и протон атомного ядра.

Бозон – переносящая взаимодействие частица с целым спином. Примерами бозонов служат фотон, который переносит электромагнитное взаимодействие и имеет спин 1, и гравитон, который переносит гравитационное взаимодействие и имеет спин 2.

Большой взрыв – предполагаемое рождение Вселенной из очень плотного и горячего состояния, после чего она стала остывать и расширяться. И в самом деле, все на это указывает.

Бритва Оккама – философский критерий, согласно которому из множества эмпирически эквивалентных альтернатив ближе других к истине оказывается обычно простейшая из теорий.

Бытие из бита – выражение Уилера, в котором кратко формулируется его концепция, что существование всякого физического объекта, его бытие, определяется в конечном счете информацией, его описывающей, – «битами».

Виртуальная частица – частица, которая рождается из вакуума в паре с античастицей. Время и энергия связаны соотношением квантовой неопределенности, поэтому чем меньше неопределенность во времени, тем больше неопределенность в энергии. Это означает, что на очень короткий промежуток времени может спонтанно образоваться довольно большое количество энергии, которая в соответствии с формулой E = mc 2 обладает также определенной массой. Масса – это значит какая-то частица. Возникнуть такая частица может только в паре, вместе с античастицей, и, так как энергия им одолжена лишь на короткое время, жить им недолго, откуда и название «виртуальные»: они быстро аннигилируют друг с другом и исчезают, если частицу и античастицу не разделит за время их существования горизонт событий. В таком случае виртуальная частица становится реальной – это явление известно как излучение Хокинга.

Волновая функция: в ней закодировано все, что можно знать о квантовом состоянии системы – в частности, распределение вероятностей исходов любых квантовых экспериментов.

Вселенная: «мы должны быть готовы к вопросу о самом значении термина „Вселенная“» (Джон Арчибальд Уилер).

Гильбертово пространство – хорошо математически определенное векторное пространство квантовых состояний.

Глобальное описание – отчет о реальности, учитывающий столько причинных световых конусов, сколько никакой одиночный наблюдатель не мог бы когда-либо увидеть.

Голографический принцип. Вся информация, необходимая для физического описания данной области пространства-времени, может быть закодирована на границе этой области меньшей размерности. Или, что эквивалентно, общая сумма информации, которая может уместиться в заданной области пространства-времени, не превосходит четверти площади ее границы, выраженной в планковских единицах.

Горизонт Риндлера – горизонт событий, возникающий для ускоренного наблюдателя. Пока наблюдатель движется с ускорением, свет из некоторых областей Вселенной никогда не сможет достичь его. В итоге часть Вселенной останется для него темной и причинно недоступной, как черная дыра.

Горизонт событий – поверхность в пространстве-времени, которую не может пересечь световой конус. Горизонты событий делят пространство-время на области, причинно не связанные друг с другом.

Декогеренция – процесс, в результате которого из-за взаимодействия с окружающей средой разрушается суперпозиция квантовых состояний (и связанная с ней интерференционная картина). Он объясняет, почему мы вряд ли когда-нибудь увидим одновременно и мертвого и живого кота.

Деситтеровский горизонт. Деситтеровская вселенная расширяется с ускорением. Свет может проходить не более чем конечное расстояние даже за бесконечное время, потому что в то время как свет проходит любое расстояние, это расстояние само по себе вырастает. Для любого инерциального наблюдателя существуют области Вселенной, свет от которых никогда не сможет его достичь. Горизонт событий, отделяющий доступную часть Вселенной от ее темной части, это и есть деситтеровский горизонт. Он зависит от положения наблюдателя и потому не может быть инвариантным при переходе от одного наблюдателя к другому.

Деситтеровское пространство – пространство-время, описываемое уравнениями общей теории относительности Эйнштейна с положительной космологической константой. Отрицательное внутреннее давление вакуума вызывает ускоренное расширение Вселенной и сокращение плотности вещества в ней. В таком пространстве каждый наблюдатель окружен собственным горизонтом событий, поэтому в нем не может быть двух наблюдателей, которые видели бы одну и ту же вселенную.

Диффеоморфное преобразование – метод, благодаря которому можно совместить две, казалось бы, несовместимые точки зрения путем введения дополнительной силы – например, гравитации. Так, совместить кривую линию с прямой можно, искривив лист бумаги. Это ключевой момент общей теории относительности и пример калибровочного преобразования.

Друг Вигнера – появляется в мысленном эксперименте Эйгена (Юджина) Вигнера, в котором он измеряет состояние атома в лаборатории, редуцируя его квантовую волновую функцию из множества вероятностей к одной реальности. Сам Вигнер в это время находится вне лаборатории, так что с его точки зрения никакой редукции волновой функции не было. Напротив: возникло запутанное состояние суперпозиции волновых функций атома и друга Вигнера. Возникает парадокс: кто прав? был ли коллапс волновой функции?

Дуальность – математически определяемое взаимно однозначное соответствие между двумя радикально различными физическими описаниями.

Зависимый от наблюдателя – так говорят о том, что изменяется при рассмотрении из разных систем отсчета.

Запутанность – разновидность суперпозиции квантовых состояний, при которой две системы описаны с помощью одной волновой функции, так что информация о системе не содержится ни в одной из систем в отдельности, а закодирована в их корреляции, которая сохраняется, несмотря на расстояние, разделяющее системы.

Излучение Унру – облако высокоэнергетических «горячих» частиц, известных также как частицы Риндлера. Они существуют только для ускоренного наблюдателя. Частицы образуются вблизи горизонта Риндлера примерно так же, как хокинговское излучение – вблизи горизонта черной дыры.

Излучение Хокинга – в ситуации, когда имеется горизонт событий, наблюдатели больше не смогут прийти к единому мнению, является ли пространство пустым или заполнено частицами. Эти зависящие от наблюдателя частицы называются излучением Хокинга.

Изоморфизм – взаимно однозначное соответствие. Например, информация, размазанная по поверхности двумерной голограммы, изоморфна трехмерному изображению объекта, закодированному в ней.

Инвариантность – одинаковость. Свойство является инвариантным, если оно не изменяется от одной системы отсчета к другой.

Инерциальный наблюдатель – наблюдатель, движущийся равномерно и прямолинейно. В книге фигурирует под именем Скруд. Оказавшись вблизи черной дыры, проваливается в нее.

Интерференционная картина – статический узор, возникающий при наложении волн. В тех точках, где их фазы совпадают, амплитуды волн складываются и интенсивность максимальна, а в тех точках, где фазы волн противоположны, амплитуды вычитаются и интенсивности минимальны.

Инфлатонное поле – гипотетическое скалярное поле, которое существовало в первые доли секунды после Большого взрыва. Считается, что инфлатонное поле рождается из ложного вакуума, распад которого вызывает расширение Вселенной со сверхсветовой скоростью.

Инфляция – расширение Вселенной со скоростью, превышающей скорость света. Возможно, имела место в течение первой одной триллионной доли секунды после Большого взрыва.

Калибровка – фаза или система отсчета.

Калибровочная симметрия – все калибровки или системы отсчета равноправны. Ни одна из них не предлагает более правдивую версию реальности, чем любая другая.

Калибровочное взаимодействие – взаимодействие, возникающее как компенсация несоответствия в описаниях одного и того же состояния в двух разных системах отсчета. Так, наличие электромагнитного взаимодействия, например, позволяет нам не перепутать два описания одного и того же электрона в разных системах отсчета, различающиеся фазой, и два разных электрона.

Калибровочный бозон – частица с целым спином, переносящая калибровочное взаимодействие.

Квантовая гравитация – спасительная окончательная теория, которая объединит все другие теории фундаментальных взаимодействий: и эйнштейновскую теорию гравитации, и общую теорию относительности, и квантовую теорию поля.

Квантовая космология – теория происхождения и эволюции Вселенной, которая учитывает ее принципиально квантовую природу. Проблема измерения приобретает для квантовой космологии особо острую форму, так как для Вселенной не может быть никакого «снаружи» по определению и, стало быть, негде устанавливать измерительный прибор.

Квантовая хромодинамика (КХД) – теория, которая описывает, как глюоны «склеивают» кварки друг с другом силами сильного ядерного взаимодействия.

Кварк-глюонная плазма – раскаленная плазма, состоящая из свободных кварков и глюонов. Она заполняла Вселенную на ранних этапах ее эволюции.

Коммутативность: если A × B = B × A, то A и B коммутируют. Если A × B не равно B × A, то они не коммутируют. Коммутационные соотношения говорят вам, насколько важен порядок действий. Квантовая неопределенность, например, говорит вам, что в рамках одной системы отсчета важно, измеряете ли вы сначала положение частицы в пространстве, а затем ее импульс, или сначала импульс, а затем положение в пространстве, потому что наиболее точно можно измерить то свойство частицы, которое измеряется первым. Точность измерения второго свойства будет зависеть от точности измерения первого.

Корпускулярно-волновой дуализм: всякая частица – одновременно с этим волна. Когда вы проводите измерение, она – всегда частица. Но она выглядит как волна в квантовой интерференции, обнаруживающей разницу фаз. Фаза может быть только у волны, так что частица должна быть волной. Но опять: фаза не является внутренним свойством частицы – она зависит от системы отсчета, в которой рассматривается частица.

Космический микроволновый фон – реликтовое излучение, оставшееся от Большого взрыва, состоящее из фотонов, чьи длины волн в процессе расширения Вселенной были растянуты до микроволновой области. Спектр реликтового излучения соответствует температуре 2,7 кельвина.

Космологическая константа – первоначально была введена Эйнштейном как постоянный член в уравнении общей теории относительности для того, чтобы в теории были стационарные решения. Со временем выяснился ее физический смысл: она дает значение плотности внутренней энергии вакуума. Если ее значение положительно, в вакууме действует расталкивающая сила, заставляющая пространство расширяться с ускорением. Если ее значение отрицательно, вакуум стягивает пространство в каждой его точке.

Красное смещение – растяжение длины волны фотона и соответствующее снижение его частоты и энергии. Красное смещение может возникать из-за эффекта Доплера, когда источник фотонов удаляется от наблюдателя. Так, например, галактики удаляются от нас благодаря расширению Вселенной. Красное смещение также может возникать из-за расширения пространства или в гравитационном поле, через которое распространяется свет от источника к наблюдателю.

Ландшафт (теории струн) – набор из 10500 вакуумных состояний, описываемых в теории струн, полученных различными способами, с помощью которых можно компактифицировать дополнительные пространственные измерения. Каждому вакууму соответствует своя вселенная со своими локальными законами физики и собственным значением космологической константы.

Ложный вакуум – состояние, сохраняющее стабильность в течение некоторого времени, но не соответствующее самому низкому значению энергии. По прошествии некоторого времени оно обязательно распадается в более низкое энергетическое состояние.

Локальный – в пределах одного светового конуса, доступного для одного наблюдателя.

Лоренц-преобразование – переход от одной инерциальной системы координат к другой, при котором обеспечивается инвариантность пространственно-временного интервала. При этом часть пространства в одной системе преобразуется во время в другой. Это ключевой инструмент специальной теории относительности, необходимый, чтобы гарантировать неизменность скорости света во всех системах отсчета.

Лоренц-инвариантность – симметрия, обеспечивающая эквивалентность всех инерциальных систем отсчета, каждая из которых движется по отношению к любой другой прямолинейно и равномерно.

М-теория – кандидат на роль волшебной палочки в теории квантовой гравитации; общая теория, для которой пять версий теории струн и одиннадцатимерная супергравитация – всего лишь тени. Она описывает такие объекты, как частицы, струны и браны, но никто из них не является ее фундаментальным ингредиентом. На самом деле, неясно, имеет ли M-теория какие-либо фундаментальные ингредиенты вообще.

Математическая структура – множество изоморфных элементов или эквивалентных представлений числа.

Мировая линия – след наблюдателя в пространстве-времени.

Многообразие – расширение понятия пространства: в окрестности любой своей точки многообразие почти не отличается от плоского евклидова пространства, но в целом оно может быть изогнуто и замкнуто на себя. Основное правило общей теории относительности: чтобы заставить кривую линию совпасть с прямой, согните лист бумаги. Бумага – это, в данном случае, и есть многообразие.

Мультивселенная – глобальная коллекция причинно не связанных друг с другом вселенных.

Наблюдатель – система отсчета, или, скорее, тело отсчета, с пространственными ограничениями, возникающими вследствие конечности скорости света.

Небулева логика – логическая система, отрицающая логическую двузначность (истинно и ложно), как правило, отменяющая закон исключенного среднего и допускающая значения, которые и истинны и ложны одновременно.

Недоопределенность (недодетерминация) – возникает, когда имеется несколько в равной степени состоятельных теоретических объяснений, и у нас нет способа решить, какова же истинная реальность, лежащая в основе явления. Структурный реализм позволяет решить эту проблему, так как теоретические альтернативы обычно используют одну и ту же математическую структуру, оставив только одну познаваемую истинную реальность.

Неевклидова геометрия – геометрия, описываемая системой аксиом, из которой исключена пятая аксиома Евклида о параллельных. Эта аксиома гласит, что параллельные линии никогда не пересекаются. Геометрия искривленного пространства-времени общей теории относительности неевклидова.

Общая теория относительности – главное творение Эйнштейна, в котором полностью уравниваются инерциальные и ускоренные наблюдатели. Согласно этой теории, гравитация – это эффект искривления пространства-времени, компенсирующего различие систем отсчета, чтобы мы по ошибке не приняли разные описания реальности за разные реальности.

Онтология – то, что существует; основа реальности.

Перманентная (хаотическая) инфляция. Согласно теории инфляции, эволюция Вселенной началась с состояния ложного вакуума, который затем распадается, но в силу принципа неопределенности он распадается не везде одновременно. Когда вакуум распался в одной области пространства, эта область расширяется со скоростью, превосходящей скорость света, образуя во Вселенной пузырь, причинно изолированный от исходного вакуума. Оставшиеся части вакуума также распадаются, образуя другие пузыри. Однако ложный вакуум растет быстрее, чем распадается, поэтому всегда остаются области ложного вакуума и новые пузыри не прекращают образовываться. Любая мыслимая теория инфляции описывает развитие и образование бесконечной мультивселенной по этому сценарию.

Писец – гипотетический наблюдатель, придуманный Леонардом Сасскиндом, который живет во фридмановом пространстве, образовавшемся в процессе инфляции после серии распадов вакуума. Световой конус Писца будет продолжать расти вечно, позволяя ему измерить и описать, в принципе, любую область Вселенной – за исключением самого себя.

Планковский масштаб – масштаб невероятно малых длин (порядка 10—33 см) или, что то же самое, невероятно высоких энергий (порядка 1019 ГэВ). На этом масштабе квантовые эффекты становятся существенны для пространства-времени. Попытка добиться большего разрешения требует таких высоких энергий, при которых пространство-время разрушается и происходит его коллапс в черную дыру, поэтому планковский масштаб – это граница, за которой пространство-время теряет смысл.

Подход «сверху вниз» в космологии. Стивен Хокинг и Томас Хертог предложили теоретическую концепцию, согласно которой космологические наблюдения, проводимые сегодня, формируют прошлое Вселенной, выбирая его из суперпозиции всех ее возможных квантовых состояний. Фактически, это эксперимент с отложенным выбором Уилера на самом грандиозном масштабе: наблюдатели в настоящее время создают космическую историю длиной в 13,7 млрд лет.

Предложение – осмысленная фраза, содержащая некое утверждение или декларацию, которые могут быть либо истинными, либо ложными. Например: «Земля круглая» или «2 + 3 = 7».

Принцип дополнительности для черных дыр (обобщенный принцип дополнительности Сасскинда): Вселенную можно описать либо с точки зрения наблюдателя, находящегося над горизонтом событий, либо под ним, но никогда – с обеих точек зрения сразу.

Принцип неопределенности. Чем большей точности вы достигаете при измерении одного из пары сопряженных параметров, такого как импульс или энергия, тем меньшая точность доступна вам в измерении другого, такого как координата или время. Принцип неопределенности отражает некоммутативность соответствующих квантовых операторов: порядок, в котором производится измерение, имеет значение. Это говорит о том, что квантовые свойства радикальным образом зависят от наблюдателя.

Принцип общей ковариантности – ключевой принцип теории Эйнштейна, заключающийся в том, что не существует выделенного способа разделить пространство-время на пространство и время: фундаментальные законы физики остаются неизменными, независимо от способа разделения. В мире, в котором существуют ускоренные и инерциальные системы отсчета, сохранение принципа общей ковариантности требует диффеоморфных преобразований.

Принцип эквивалентности – одна из самых удачных идей Эйнштейна: не существует никакого различия между ускоренной системой отсчета без силы тяжести и инерциальной системой отсчета с гравитацией. Другими словами, гравитация в конечном счете не реальна – это калибровочная сила, которая устраняет несоответствие между реальностью, данной нам в ощущении в инерциальной системе, и реальностью ускоренной системы.

Причинный бриллиант – ограниченная область Вселенной, содержащая внутри все мировые точки, с которыми у данного наблюдателя возможны причинно-следственные связи. По форме она напоминает бриллиант и образуется пересечением двух световых конусов: один ограничивает все доступное наблюдателю будущее для начальной точки его мировой линии, а другой ограничивает все возможное наблюдателю прошлое для конечной точки его мировой линии.

Проблема измерения (в квантовой механике) – до измерения квантовая система находится во многих состояниях одновременно, что подтверждается явлением интерференции. Однако при измерении она обнаруживается только в одном из своих состояний. Что значит сделать измерения? Почему наши измерения влияют на реальность?

Проблема меры (в теории перманентной инфляции) – в бесконечной мультивселенной, возникающей в процессе перманентной инфляции, все, что может когда-либо произойти, происходит бесконечное число раз. Вычисление вероятности какого-либо события становится невозможным, так как все вероятности равны бесконечности, поделенной на бесконечность.

Пуанкаре-инвариантность – симметрия, которая обеспечивает эквивалентность всех инерциальных систем отсчета: движущихся равномерно и прямолинейно относительно друг друга, повернутых относительно друг друга или имеющих разные мировые точки своим началом. Это группа симметрии пространства-времени Минковского – плоского, свободного от гравитации пространства-времени специальной теории относительности Эйнштейна. Элементарные частицы инвариантны только в Пуанкаре-инвариантном пространстве-времени.

Реляционная квантовая механика – интерпретация квантовой механики, предложенная Карло Ровелли, которая подчеркивает зависимость квантовых измерений от наблюдателя.

Сверхновая – взорвавшаяся звезда.

Световой конус – область пространства-времени, охватывающая все, с чем данный наблюдатель может иметь причинно-следственную связь. Если что-то находится в области светового конуса прошлого, вы можете это увидеть. Если это за пределами вашего светового конуса прошлого, вы не можете этого увидеть – не прошло еще достаточно времени с момента происхождения Вселенной, чтобы свет от далекого источника достиг вас. Если что-то лежит внутри светового конуса вашего будущего, то ваши действия могут повлиять на это. Если это за пределами светового конуса вашего будущего, то это навсегда останется вне досягаемости.

Сильный принцип дополнительности утверждает, что физика имеет смысл только в рамках системы отсчета одного наблюдателя. С точки зрения квантовой механики это означает, что каждый наблюдатель живет в его (или ее) собственном гильбертовом пространстве.

Симметрия – одинаковость. Симметрии системы гарантируют, что определенные свойства системы остаются инвариантными при преобразовании симметрии.

Сингулярность – место, в окрестности которого неограниченно растет кривизна пространства-времени и поэтому перестают работать законы общей теории относительности, а вместе с этим теряют смысл понятия пространства и времени вообще.

Солипсизм – философия, построенная на убеждении, что никаких других сознательных существ, кроме меня, во Вселенной нет, и я единственный наблюдатель, который когда-либо будет читать это предложение.

Сохраняемые величины – величины, инвариантность которых гарантируется законами физики. Все эксперименты показывают, что во Вселенной не существует ненулевых сохраняющихся величин.

Специальная теория относительности – теория Эйнштейна, которая ставит все инерциальные системы отсчета в равное положение, сохраняя скорость света инвариантной во всех системах отсчета, но позволяя пространственным длинам и временным интервалам изменяться при переходе из одной системы отсчета к другой, так что то, что один наблюдатель воспринимает как время, другой может воспринимать как пространство. При этом четырехмерные пространственно-временные интервалы остаются инвариантными.

Стрела времени – представление о предпочтительном направлении во времени, а именно – вперед.

Структурный реализм (онтический) – философская предпосылка, смысл которой в том, что исходной сущностью, из которой строится мир, надо считать не вещь, а математическое отношение или структуру.

Супергравитация – теория, которая объединяет общую теорию относительности с суперсимметрией. Поскольку суперсимметричные преобразования локальны и то, что выглядит как бозон в одной системе отсчета, может выглядеть как фермион в другой, требуется калибровочная сила для компенсации рассогласования между системами отсчета. Таким калибровочным взаимодействием является гравитация.

Суперпозиция – явление, связанное со способностью квантовой системы находиться одновременно в нескольких взаимоисключающих квантовых состояниях, вроде шрёдингеровского кота, который и жив и мертв в одно и то же время. Мы не можем измерить квантовую систему, пока она находится в суперпозиции – при измерении суперпозиция сразу исчезает. Тем не менее у нас есть проявление суперпозиции в виде интерференционной картины. Суперпозиции отражают небулеву логику квантовой теории.

Суперсимметрия – теория, согласно которой бозоны и фермионы – это разные представления одного и того же универсального объекта. Отсюда следует, что всякий известный бозон – это какой-то известный фермион, только замаскированный, и наоборот; в результате число элементарных частиц должно уменьшиться вдвое. Но на деле это не так. Вместо этого у всех известных бозонов появляется в качестве партнера какой-то неизвестный фермион, и наоборот, то есть количество элементарных частиц удваивается, причем половина из них никогда еще не наблюдалась. С другой стороны, суперсимметрия элегантно сокращает число семейств частиц до одного и при локальной симметрии объединяет гравитацию с другими известными взаимодействиями. Иногда бритва Оккама режет в обоих направлениях.

Темная материя – гипотетическая форма материи, не участвующая ни в электромагнитных, ни в сильных ядерных взаимодействиях, но ее гравитационное поле, по мнению ученых, не дает разлетаться звездам в галактике.

Темная энергия – непознанная причина ускоренного расширения Вселенной. Наиболее вероятный подозреваемый – эйнштейновская космологическая константа.

Теорема Гёделя о неполноте утверждает, что если математическая система аксиом – достаточно сложная, чтобы, по крайней мере, формулировать утверждения о себе самой – непротиворечива, то она не может быть полной. То есть она будет содержать утверждения, которые в рамках данной системы принципиально недоказуемы.

Теорема о запрете клонирования – неизвестное квантовое состояние не может быть скопировано.

Теория петлевой квантовой гравитации – теория квантовой гравитации, в которой пространство-время состоит из дискретных единиц площади и объема.

Теория струн – одна из версий теории квантовой гравитации, полагающая, что все разные типы элементарных частиц представляют собой колебания одной сущности: струны. Суперсимметричные струны вибрируют в девяти пространственных измерениях.

Ускорение – скорость, с которой вектор скорости меняется во времени.

Ускоренный наблюдатель – наблюдатель, чьи скорость или направление движения претерпевают изменение. Встречается в книге под условным именем Сэйф. Ему не грозит падение в черную дыру.

Фаза – параметр, указывающий мгновенное состояние данного волнового процесса относительно данного наблюдателя. Фаза – это вовсе не какое-то внутреннее свойство волны, она зависит и от системы отсчета, от точки, в которой рассматривается волна.

Фермион – элементарная частица с полуцелым спином. Самый известный пример фермиона – электрон, спин которого 1/2.

Фиктивная сила – сила, возникающая вследствие определенного выбора состояния наблюдателя. Все четыре фундаментальные взаимодействия, существующие в природе, – гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные силы – переносятся калибровочными полями, поэтому возникающие в результате силы являются фиктивными.

Фридманово пространство (пространство с метрикой Фридмана – Робертсона – Уокера, или, сокращенно, FRW-метрикой) – простая модель однородной расширяющейся или сужающейся вселенной.

Хиггсовский бозон – элементарное возбуждение хиггсовского поля.

Хиггсовское поле – всепроникающее поле, благодаря которому левоспиральные частицы симметричны правоспиральным. В результате и те, и другие могут иметь массу без нарушения калибровочной инвариантности.

Черная дыра – область пространства-времени, где настолько сильна гравитация, что даже свет не может выбраться из нее.

Черные дыры: парадокс потери информации. Что происходит с информацией внутри черной дыры, испаряющейся вследствие хокинговского излучения? Если информации удается оттуда выскользнуть, то теория относительности Эйнштейна неверна. Если информация не может избежать разрушения, то неверна квантовая механика. Но ни теория относительности, ни квантовая механика не должны оказаться ошибочными.

Эксперимент с двойной щелью – классический эксперимент, иллюстрирующий особенности квантового поведения частиц. В эксперименте частицы направляются на экран с двумя узкими параллельными щелями. За экраном расположена фотографическая пластинка для регистрации частиц. Когда обе щели открыты, на фотопластинке возникает интерференционная картина из чередующихся темных и светлых полос, характерная для налагающихся друг на друга волн. Даже в случае одиночных фотонов, проходящих через экран один за другим со значительной задержкой, возникает такая же интерференционная картина – факт удивительный, указывающий на то, что отдельные фотоны проходят через обе щели одновременно. Но если для регистрации фотонов в одной из щелей устанавливается детектор, то фотон будет проходить только через одну щель, и интерференционная картина исчезает.

Эксперимент с отложенным выбором – предложенная Уилером версия эксперимента с двойной щелью, в котором наблюдатель принимает решение либо измерить интерференционную картину, возникающую при прохождении частицы через обе щели, либо измерить траекторию, по которой проходит частица, и тем самым нарушить интерференцию уже после того, как частица, предположительно, прошла либо через обе щели, либо через одну. Другими словами, выбор наблюдателя определяет историю Вселенной после того, как она уже произошла.

Элементарная частица – неприводимое представление группы симметрии Пуанкаре. Это определение имеет значение лишь в таком пространстве-времени, которое инвариантно относительно движений этой группы, то есть в плоском пространстве-времени без гравитации. В присутствии гравитации не существует независимого от наблюдателя определения элементарной частицы. И в любом случае она, однозначно, совсем не похожа на крошечный шарик.

Энтропия – мера информации, требуемой, чтобы в деталях описать физическую систему.

Эпистемология – наука о познании: о том, что познаваемо и как, и о том, что непознаваемо и почему.

ЭПР – мысленный эксперимент, придуманный Эйнштейном, Борисом Подольским и Натаном Розеном в попытке доказать, что квантовая теория как описание реальности неполна. Если какие-то параметры двух физических систем – скажем, спины двух частиц – коррелированы, то при измерении параметров одной системы должны быть немедленно определены параметры другой, как бы далеко они ни находились друг от друга. Авторы эксперимента считали, что поскольку теория относительности запрещает мгновенные действия на расстоянии, то должны существовать так называемые скрытые параметры квантовых состояний, которые определяют свойства в любой момент времени, даже до измерения. Теорема Белла впоследствии доказала ошибочность такой интерпретации, а реляционная интерпретация квантовой механики Карло Ровелли устранила ЭПР-парадокс, показав зависимость результатов квантовых измерений от наблюдателя.

AdS/CFT-соответствие. В 1997 г. Хуан Малдасена обнаружил, что теория струн (с гравитацией) в антидеситтеровском пространстве с пятью протяженными и пятью компактифицированными измерениями на своей четырехмерной границе точно эквивалентна конформной теории поля (без гравитации). То, что представлено струнами с одной стороны эквивалентности, с другой выглядит частицами; то, что представляется пятью протяженными измерениями с одной стороны, с другой выглядит как четыре. Поэтому ни одно из этих описаний не более реально, чем другое. Открытие этого соответствия привнесло неясности в природу реальности и было первым убедительным примером голографического принципа в действии.

D-брана – мембрана, которая с одной точки зрения выглядит как область пространства, где могут находиться концы открытых струн, а с другой точки зрения она выглядит как объект, который может перемещать или образовывать черные дыры.

dS/CFT-соответствие – гипотетический аналог AdS/CFT-соответствия для деситтеровского пространства, предполагающий, что физика нашей деситтеровской Вселенной дуальна к конформной квантовой теории поля на двухмерной границе Вселенной. Такая формулировка, однако, описывает глобальную Вселенную, к которой ни один наблюдатель никогда не может получить доступ, так как любой наблюдатель в деситтеровском пространстве живет в области, ограниченной горизонтом событий.

H-состояние – бесконечное, неограниченное, однородное состояние. Известно также как ничто.

S-дуальность – соответствие двух разных теорий струн, демонстрирующее, что режим сильной связи для одной в точности совпадает с режимом слабой связи для другой. Таким образом, то, что выглядело поначалу двумя очень разными теориями струн, оборачивается в действительности двумя вариантами одной и той же теории: М-теории.

S-матрица – метод расчета вероятностей различных исходов взаимодействия частиц, который требует от наблюдателя находиться за пределами пространственно-временной области рассматриваемого взаимодействия.

T-дуальность – дуальность в теории струн, которая приравнивает пространство радиусом R пространству радиусом 1/R, большое маленькому. Это вытекает из странной роли геометрии в теории струн.

WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) – космический телескоп, позволяющий получить карту колебания температуры космического микроволнового радиационного фона.