Завтрак с Эйнштейном. Экзотическая физика повседневных предметов - Чад Орцель

Это моя четвертая книга, и некоторым образом она была самая сложная для написания. Бесконечная благодарность моей семье, без поддержки которой ничего из этого не было бы возможным. Я отдельно хочу поблагодарить Кейт Непвью за терпеливое прослушивание, чтение черновых вариантов, подстраивание под мой непредсказуемый рабочий график и привычку отвлекаться. Спасибо Клэр и Дэвиду за то, что они давали отличный повод иногда отвлечься от компьютера.

Об авторе

Чад Орцель работает профессором в Юнион-колледже, Нью-Йорк, автор трех книг: How to Teach Quantum Physics to Your Dog (2009), How to Teach Relativity to Your Dog (2012), где объясняется современная физика через воображаемые разговоры с Эмми, его немецкой овчаркой, и Eureka: Discovering Your Inner Scientist (2014) о роли научного мышления в повседневной жизни.

Чад Орцель имеет степени бакалавра в области физики и доктора наук в области химической физики. Он защитил диссертацию по исследованию столкновений атомов с лазерным охлаждением в Национальном институте стандартов и технологий, в лаборатории Билла Филлипса, лауреата Нобелевской премии по физике 1997 года (быловесело провести время в этой группе).

Автор ведет блог о науке с 2002 года на собственном сайте scienceblogs.com и совсем недавно для Forbes.

Чад Орцель живет в Нью-Йорке, женат на Кейт Непвью, они имеют двух детей, Клэр и Дэвида, и собаку Чарли.

Примечания

1

Ш р ё д и н г е р, Эрвин Рудольф Йозеф Александр (1887–1961) – австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии (1933). Ученый описал мысленный эксперимент с котом в 1935 г., согласно которому, когда мы не наблюдаем за системой, ядро атома (следовательно, и кот) находится в двух состояниях одновременно. – Прим. ред.

2

Встречаются три термина, примерно в равных количествах: спутанный, запутанный и связный (о взаимодействии этого типа). – Прим. пер.

3

П л а н к, Макс Карл Эрнст (1858–1947) – немецкий физик-теоретик, основоположник квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии (1918). – Прим. пер.

4

Б о р, Нильс Хенрик Дэвид (1885–1962) – датский физик-теоретик, общественный деятель. Лауреат Нобелевской премии (1922). Известен как создатель первой квантовой теории атома. – Прим. пер.

5

Б р о й л ь, Луи де (1892–1987) – французский физик-теоретик, один из основоположников квантовой физики. Лауреат Нобелевской премии (1929). – Прим. пер.

6

П а у л и, Вольфганг Эрнст (1900–1958) – швейцарский физик-теоретик, работал в области физики элементарных частиц и квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии (1945). – Прим. пер.

7

Up – верхний, down – нижний, strange – странный, charm – очарованный, top – истинный, bottom – прелестный (англ.). – Прим. пер.

8

При описаниях стандартных терминов, например, названий частиц или взаимодействий, приводятся устоявшиеся в российской научной литературе термины и определения, если это не искажает смысл, вложенный автором. Так, «электромагнетизм» переводится как электромагнитное взаимодействие, а «слабое ядерное взаимодействие» – просто как «слабое». – Прим. пер.

9

Для более полного и понятного обзора физических процессов в рамках Стандартной модели я рекомендую книгу: Robert Oester. The Theory of Almost Everything, 2006 год; а историческое развитие детально описано в работе: Frank Close. The Infinity Puzzle, 2013. -Прим. авт.

10

С т е в и н, Симон (1548–1620) – фламандский математик, механик, инженер. – Прим. ред.

11

Звезда на завершающей стадии своего формирования, вплоть до момента загорания термоядерных реакций в ядре, после которого она становится звездой главной последовательности. – Прим. ред.

12

Чтобы дать представление о масштабах, атом водорода при комнатной температуре движется примерно со скоростью 600 метров в секунду (около двух скоростей звука), в то время как у поверхности Солнца его скорость составляет 3000 метров в секунду. – Прим. авт.

13

Устройство, изобретенное М. Фарадеем в 1936 г., для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. – Прим. ред.

14

М а к с в е л л, Джеймс Клерк (1831–1879) – шотландский физик, математик и механик. – Прим. ред.

15

Система уравнений, описывавших электромагнитное поле и его связь с электрическими зарядами и токами в вакууме и сплошных средах. – Прим. ред.

16

Ваши волосы остаются, соответственно, с положительным зарядом, поэтому этот трюк заставит тонкие волосы встать дыбом. Теперь уже позитивно заряженные волосы отталкивают друг друга и пытаются отдалиться друг от друга, насколько это возможно. – Прим. авт.

17

Один кельвин равен одному градусу Цельсия, но шкала Кельвина не имеет отрицательных чисел и начинается от абсолютного нуля (температуры, при которой молекулярная активность минимальна). Вода замерзает при 0 градусов по Цельсию, что около 273 градусов Кельвина. – Прим. авт.

18

В российской традиции применяются оба термина, «бесцветная» и «белая» частица – частица с нулевым цветным зарядом. – Прим. пер.

19

Электроны также движутся быстрее, но на таких высоких скоростях, что прирост скорости не дает сильной разницы. Их единственная роль в плазме внутри звезды – обеспечить «размазанный» фон отрицательного заряда, сохраняя всю звезду электрически нейтральной. – Прим. авт.

20

Единицы измерения основаны на энергии, содержащейся согласно уравнению Е= mc2: масса верхнего кварка в 2/3 MeV/C2 показывает, что превращение верхнего кварка в энергию высвободит 2.3 миллиона электронвольт энергии (в обычных условиях это происходит, когда верхний кварк аннигилирует со своей противоположностью из мира антиматерии, высвобождая два фотона, каждый с 2.3 MeV энергией). Если посмотреть с другой стороны, требуется 2.3 MeV энергии соударения для создания верхнего кварка в ускорителе частиц (или, с более практической точки зрения, 4.6 MeV для создания кварка и антикварка как пары). – Прим. авт.

21

Если вы детально