книг, рекомендуемых для чтения

 

1. Жизнь первопроходца в мультивселенную Хью Эверетта была удивительной и трагичной. «Множественность миров Хью Эверетта III» Питера Бирна (2010) предоставляет подробную информацию.

 

2. Отличное описание в комиксах смотрите в «Квантовой теории в комиксах» Дж. П. Макэвоя (2020).

 

3. Чтобы узнать о бурно развивающейся области квантовой биологии, попробуйте «Жизнь на грани: ваша первая книга о квантовой биологии» Джима Аль-Халили и Джонджо Макфаддена (2017).

 

4. «Танцуя с мастерами Ву Ли» Гэри Зукава было самым продаваемым в 2001 году введением в квантовую физику.

 

5. «Как хиппи спасли физику: наука, контркультура и квантовое разоблачение» Дэвида Кейзера (2012) – это сообщение об эксцентричной группе физиков из Беркли (Калифорния), которые в 70-е годы XX века помогли задать физике новое направление.

 

6. Чтобы завершить своеобразную подборку книг для чтения, попробуйте «Дао физики» Фритьофа Капра (1992).

 

7. «Привидение в атоме: обсуждение тайн квантовой физики» П. К. В. Дэвиса (2010) является отличным справочником по конкурирующим интерпретациям квантовой механики.

 

8. «Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!» Ральфа Лейтона (1992) является биографией Фейнмана, излагающей квантовую физику на простом уровне, но богатой на барабаны бонго и другое веселье.

 

9. Рассмотрите подробно сложную жизнь Эрвина Шрёдингера в книге Джона Гриббина «В поисках кота Шрёдингера. Квантовая физика и реальность» (2016).

 

10. «Эйнштейн – его жизнь и Вселенная» Уолтера Айзексона (2015) – это прекрасный рассказ о великом человеке.

 

11. А если вы хотите, чтобы ваш питомец узнал о квантовом мире, попробуйте «Как обучить вашу собаку квантовой физике» Чада Орзела (2010).

 

12. Другое хорошее введение в тему – «Квантовая физика не может вас обидеть» Маркуса Чауна (2014).

 

13. Для изучения наиболее эксцентричного персонажа квантового мира прочитайте книгу Грэма Фармело «Самый странный человек. Тайная жизнь Поля Дирака и загадка атома» (2010).

 

14. Чтобы узнать побольше о Вернере Гейзенберге, попробуйте прочитать «Неопределенность: жизнь и исследования Вернера Гейзенберга» (1992).

 

15. Ход спора между Эйнштейном и Бором изложен в книге «Квант. Эйнштейн, Бор и великий спор о природе реальности» Манжита Кумара (2013).

 

16. Другая книга, посвященная этому спору, – «Эйнштейн, Бор и квантовая дилемма» Эндрю Вайтекера (1996).

 

17. Для более углубленного изучения попробуйте прочитать книгу «Квантовая механика и опыт» Дэвида Алберта (1994).

 

18. «Квантовая теория: понятия и методы» Ашера Переса (1995) также содержит объяснение значения квантовой теории и используемых ею методов.

 

19. «Квантовая механика. Теоретический минимум» Леонарда Сасскинда (2014) тоже дает хорошее введение в предмет.

 

Других способа копнуть глубже

 

1. Фейнмановские лекции по физике: http://www.feynmanlectures.caltech.edu/

 

2. Архив материалов, освещающих жизнь и работу Нильса Бора: http://www.nbarchive.dk/

 

3. «Эйнштейн онлайн» – интернет-портал немецкого Института гравитационной физики Общества Макса Планка (также называемого Институтом Альберта Эйнштейна) дает большой объем информации о теориях великого человека и их приложениях: https://www.einstein-online.info

 

4. Архив документов и аудиозаписей, связанных с работой Хью Эверетта, можно найти здесь: http://ucispace.lib.uci.edu/handle/10575/1060

 

Глоссарий

 

Двухщелевой эксперимент — знаменитый эксперимент, показавший, что квантовое вещество может вести себя как частицы или как волна в зависимости от того, наблюдают ли за ним. В ходе этого эксперимента фотоны света запускаются по одному на экран с двумя щелями. Если за фотонами наблюдают, каждый из них пройдет через одну щель и они оставят отдельные следы на экране. Если же за ними не смотрят, вместо этого образуется интерференционная картина, означающая, что свет ведет себя как волна и интерферирует сам с собой, проходя одновременно через обе щели.

 

Декогеренция — процесс, в ходе которого как только что-то увеличивается в размерах, он теряет свои квантовые свойства.

 

Запутанность — идея, согласно которой объекты в квантовом мире могут стать связанными, или запутанными, таким образом, что изменение одного из них неизбежно подействует на другого, независимо от того, насколько они далеки друг от друга.

 

Измерение — в квантовом смысле оно необязательно является преднамеренным действием, а является всем тем, что выдает свойства квантовой частицы (и тем самым приводит к тому, что она перестает находиться в суперпозиции, то есть принимает определенное состояние, а не существует в комбинации состояний).

 

Квантовые вычисления — вычисления быстрее обычных, основанные на квантовых принципах, делающих возможным запуск множества вычислительных процессов одновременно.

 

Квантовая гравитация — физики ищут теорию квантовой гравитации, которая объединит квантовую физику, описывающую очень маленькие системы, и общую теорию относительности, описывающую гравитацию и крупномасштабные механизмы Вселенной. В настоящее время две теории не согласуются относительно таких явлений, как, например, происходящие на краю черной дыры.

 

Квантовая криптография — использует законы квантовой механики для защиты информации, так что ее невозможно перехватить и считать.

 

Квантовая механика — теория, основанная на законах, объясняющих поведение объектов на атомном и субатомном уровне, где частицы распространяются как волны, могут быть в нескольких состояниях одновременно, а также обладать общими состояниями, соединяющими их во времени и в пространстве.

 

Квантовая телепортация — явление, в котором квантовое состояние одной частицы может быть передано другой удаленной частице без какого-либо физического распространения между ними.

 

Квантовая теория информации — квантовый вариант классической теории информации, касающейся способов хранения и обработки информации в различных системах.

 

Квантовое туннелирование — явление, в котором частица может проходить через непроницаемый, на первый взгляд, барьер, используя свои волновые свойства.

 

Классическая физика — физика, предшествующая квантовой механике и теории относительности. В ней, например, есть законы движения Ньютона.

 

Коллапс волновой функции — явление, в котором частица, находящаяся в комбинации состояний, переходит во всего лишь одно из них. Это часто происходит, когда мы проводим измерения над квантовой системой.

 

Копенгагенская интерпретация – хотя квантовая механика проходила все экспериментальные проверки, физики так и не решили, какое значение она имеет для природы реальности. Эта интерпретация говорит, что частицы не обладают определенными свойствами до того, как вы их измерите.

 

Корпускулярно-волновой дуализм — крохотные порции вещества, подобно фотонам света, могут вести себя либо как частицы, либо как волны в зависимости от того, как вы их измеряете.

 

Кот Шрёдингера — знаменитый мысленный эксперимент, придуманный Эрвином Шрёдингером. Кота помещают в закрытый ящик, где смертельно опасный для него процесс может быть запущен непредсказуемым явлением, например распадом радиоактивной частицы. Согласно некоторым интерпретациям квантовой механики, кот и жив, и мертв одновременно, пока вы не откроете ящик, чтобы выяснить, жив он или мертв.

 

Кротовая нора — кратчайший путь между двумя точками пространства-времени. Некоторые теории говорят, что пары черных дыр могут быть соединены кротовыми норами благодаря квантовой запутанности.

 

Кубит — сокращение для термина «квантовый бит». При вычислениях обычный бит может принимать значение либо 0, либо 1. Квантовый бит может принимать оба значения одновременно.

 

Многомировая интерпретация — другой взгляд на следствия квантовой механики (см. Копенгагенская интерпретация). Многомировая интерпретация говорит, что каждый раз, когда вы осуществляете измерение, Вселенная расщепляется, создавая новые реальности. Каждый возможный результат измерений существует в одной из этих реальностей.

 

Мультивселенная – наша Вселенная может быть всего лишь одной из множества вселенных. Есть много типов мультивселенных. Инфляционная мультивселенная, например, возникает в результате экспоненциального расширения пространства-времени: это означает, что далеко за краем наблюдаемой Вселенной имеются бесчисленные вселенные, раздувающиеся как пузыри и недоступные нам. Многомировая интерпретация квантовой механики также включает существование бесчисленных вселенных, параллельных по отношению к нашей, взаимодействие между которыми приводит к возникновению квантовых явлений.

 

Наблюдатель – человек или предмет, проводящий измерение.

 

Нелокальность — способ, с помощью которого, как кажется, квантовые частицы способны мгновенно влиять друг на друга на огромных расстояниях.

 

Неравенства Белла – были получены физиком Джоном Беллом, чтобы проверить, могут ли таинственные квантовые воздействия на вроде бы невероятных расстояниях быть вызваны некоторым другим эффектом вроде неизвестной силы или свойства.

 

Общая теория относительности – теория Эйнштейна о том, как массивные объекты искривляют пространство и время вокруг них, вызывая гравитационные эффекты.

 

Принцип неопределенности Гейзенберга – утверждает, что в квантовом мире импульс и положение объекта не являются отдельными свойствами. Они обладают смесью этих двух свойств, которые нельзя полностью разделить.

Гейзенберг показал, что если мы точно знаем положение частицы, то не можем уверенно сказать о ее скорости, и наоборот, – всегда есть неопределенность в одной из величин. Это также верно для других пар свойств.

 

Скрытые параметры — величины, относящиеся к так и не обнаруженным силам или свойствам, которые, как считают некоторые физики, могут объяснить квантовую таинственность.

 

Специальная теория относительности — теория Эйнштейна, постулирующая, что скорость света всегда и везде одинакова, независимо от движения человека, измеряющего ее, а также что пространство и время тесно взаимосвязаны.

 

Спин (в квантовом смысле) — квантовое свойство, которым обладают многие виды частиц, включая электроны. Вы его можете представить как вращение частицы вокруг своей оси, хотя, строго говоря, это не совсем так.

 

Стандартная модель физики частиц — охватывает три из четырех взаимодействий в природе. Она описывает взаимодействие частиц-бозонов, переносящих взаимодействия, с частицами-фермионами, составляющими вещество согласно математике квантовой теории поля.

 

Суперпозиция — явление, в котором частица существует в нескольких состояниях одновременно подобно нахождению в двух местах одновременно.

 

Уравнение Дирака – полученное Полем Дираком, оно примирило квантовую механику и специальную теорию относительности, чтобы описать электрон, распространяющийся со скоростью, близкой к скорости света.

 

Уравнение Шрёдингера — уравнение, описывающее изменения квантовой системы со временем.

 

Фотоны – отдельные частицы света.

 

Черная дыра – точка, где пространство-время обладает бесконечной кривизной, вокруг которой обычные законы физики нарушаются, а квантовая физика и теория относительности Эйнштейна не согласуются друг с другом. Она безжалостно затягивает вещество, и даже свет не может выйти.

 

 

[1] Лат. «год чудес». – Прим. пер.

 

[2] Термин anyon не имеет никакого отношения к отрицательно заряженным ионам, которые тоже называются анионами (anion). – Прим. пер.