Первые три минуты - Стивен Вайнберг

Распределение Планка. Распределение энергии по различным длинам волн для излучения в тепловом равновесии, т. е. для излучения черного тела.

Рекомбинация. Соединение атомных ядер и электронов в обычные атомы. В космологии термин «рекомбинация» часто используется специально для обозначения образования атомов гелия и водорода при температуре около 3000 К.

Ро-мезон. Один из многих чрезвычайно нестабильных адронов. Распадается на два пи-мезона со средним временем жизни 4,4 × 10-24 с.

С

Сверхновые. Грандиозные звездные взрывы, в которых все вещество звезды, кроме внутреннего ядра, выбрасывается в межзвездное пространство. Сверхновая за несколько дней рождает столько же энергии, сколько Солнце излучает за несколько миллионов лет. Последнюю сверхновую, наблюдавшуюся в нашей Галактике, видел в 1604 году Кеплер (а также корейские и китайские придворные астрономы) в созвездии Змееносца, но считается, что радиоисточник Кассиопея А связан с более поздней сверхновой.

Световой год. Расстояние, которое свет проходит за год, и равное 9,4605 тысячи миллиардов километров.

Сильные взаимодействия. Наиболее сильное из четырех общих типов взаимодействия элементарных частиц. Ответственно за ядерные силы, удерживающие протоны и нейтроны в атомных ядрах. Сильным взаимодействиям подвержены только адроны, но не фотоны и лептоны.

Слабые взаимодействия. Один из четырех общих типов взаимодействий элементарных частиц. При обычных энергиях слабые взаимодействия значительно слабее электромагнитных или сильных взаимодействий, хотя и много сильнее гравитационного взаимодействия. Слабые взаимодействия ответственны за относительно медленные распады частиц вроде распадов нейтрона и мюона, а также за все реакции с участием нейтрино. В настоящее время широко распространено мнение, что слабые, электромагнитные и, возможно, сильные взаимодействия суть проявления лежащей в их основе простой единой калибровочной теории поля.

Скорость света. Фундаментальная постоянная специальной теории относительности, равная 299 792 км/с. Обозначается с. Любая частица нулевой массы, такая, как фотон, нейтрино или гравитон, распространяется со скоростью света. Скорости материальных частиц приближаются к скорости света, когда их энергии становятся очень большими по сравнению с энергией покоя mс2, заключенной в их массе.

Собственное движение. Смещение положения астрономических тел на небе, вызванное их движением под углами к лучу зрения. Обычно измеряется в дуговых секундах за год.

Специальная теория относительности. Новый взгляд на пространство и время, предложенный в 1905 году Альбертом Эйнштейном. Как и в ньютоновой механике, имеется совокупность математических преобразований, связывающих пространственно-временные координаты, используемые различными наблюдателями, таким образом, что законы природы оказываются для этих наблюдателей одинаковыми. Однако в специальной теории относительности пространственно-временные преобразования имеют то существенное свойство, что они оставляют скорость света неизменной независимо от скорости наблюдателя. Говорят, что любая система, содержащая частицы со скоростями, близкими к скорости света, является релятивистской, и такая система должна изучаться в соответствии с законами специальной теории относительности, а не ньютоновой механики.

Спин. Фундаментальное свойство элементарных частиц, описывающее состояние вращения частицы. Согласно законам квантовой механики спин может принимать только некоторые определенные значения, равные целому или полуцелому числу, умноженному на постоянную Планка.

Средний свободный пробег. Среднее расстояние, проходимое данной частицей между столкновениями со средой, в которой она движется. Среднее свободное время есть среднее время между столкновениями.

Т

Теория стационарного состояния. Космологическая теория, развивавшаяся Бонди, Голдом и Хойлом, в которой средние свойства Вселенной никогда не меняются со временем; согласно этой теории, чтобы плотность удерживалась постоянной в процессе расширения Вселенной, должна непрерывно порождаться новая материя.

Тепловое равновесие. Такое состояние, когда скорости, с которыми частицы попадают в любой заданный интервал скоростей, спинов и т. п., в точности уравновешиваются скоростями, с которыми они покидают этот интервал. Любая физическая система, не возмущаемая достаточно долгое время, достигает в конце концов состояния теплового равновесия.

Типичные галактики. Это понятие используется в данной книге для обозначения галактик, не имеющих никаких необычных скоростей и поэтому движущихся только вместе с общим движением вещества, порожденным расширением Вселенной. Тот же смысл придается терминам типичная частица и типичный наблюдатель.

Тритий. Нестабильный тяжелый изотоп водорода 3Н. Ядро трития состоит из протона и двух нейтронов.

Туманности. Удаленные астрономические объекты, имеющие вид облаков. Некоторые туманности являются галактиками, другие на самом деле представляют собой облака пыли и газа внутри нашей Галактики.

Туманность Андромеды. Большая галактика, ближайшая к нашей. Спиральная, с массой, приблизительно равной 3 × 1011 солнечных масс. В каталоге Мессье имеет номер М 31, в «Новом общем каталоге» — номер NGC 224.

У

Ультрафиолетовое излучение. Электромагнитные волны с длинами в интервале от 10 до 2000 ангстрем (от 10-7 до 2 × 10-5 см), промежуточные между видимым светом и рентгеновским излучением.

Ф

Фазовый переход. Резкий переход системы из одной конфигурации в другую обычно с изменением симметрии. Примерами могут служить плавление, кипение и переход от обычной проводимости к сверхпроводимости.

Фотон. В квантовой теории излучения частица, связанная со световой волной. Обозначается γ.

Х

Характерное время расширения. Величина, обратная постоянной Хаббла. Грубо, в 100 раз больше того времени, за которое Вселенная расширится на 1 процент.

Ц

Цефеиды. Яркие переменные звезды с хорошо установленным соотношением между абсолютной светимостью, периодом изменения и цветом. Названы по звезде δ Цефея в созвездии Цефея. Используются как индикаторы расстояния до относительно близких галактик.

Циан. Химическое соединение CN, образованное из углерода и азота. Найдено в межзвездном пространстве по поглощению видимого света.

Ч

Частота. Быстрота, с которой состояние волны любого сорта изменяется в данной точке. Равна скорости волны, деленной на длину волны. Измеряется в циклах в секунду или в герцах.

Э

Электрон. Легчайшая из массивных элементарных частиц. Все химические свойства атомов и молекул определяются электрическим взаимодействием электронов друг с другом и с атомными ядрами.

Электронвольт. Принятая в атомной физике единица энергии, равная энергии, приобретаемой электроном при прохождении разности потенциалов в один вольт. Равен 1,60219 × 10-12 эрг.

Энергия покоя. Энергия частицы в состоянии покоя, которая выделилась бы, если бы вся масса частицы смогла аннигилировать. Дается формулой Эйнштейна Е = mс2.

Энтропия. Фундаментальная величина статистической механики, связанная со степенью беспорядка в физической системе. Энтропия сохраняется в любом процессе, в котором непрерывно поддерживается тепловое равновесие. Второе начало термодинамики утверждает, что полная энтропия в любой реакции никогда не уменьшается.

Эрг. Единица энергии в системе единиц сантиметр-грамм-секунда (СГС). Кинетическая энергия массы один грамм, движущейся со скоростью один сантиметр в секунду, равна половине эрга.

Я

Ядерная демократия. Доктрина, согласно которой все адроны в равной степени фундаментальны.

Ядерные частицы. Частицы, протоны и нейтроны, обнаруженные в ядрах обычных атомов. Обычно сокращенно называются нуклонами.

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ДОПОЛНЕНИЕ