Элегантная Вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории

• Предисловие

• Часть I. На переднем краю познания
• Глава 1. Связанные струной
• Три конфликта
• Вселенная в своём самом малом, или что мы знаем о материи
• Взаимодействия, или куда делся фотон
• Теория струн: основная идея
• Теория струн как единая теория всего
• Современное состояние теории струн

• Часть II. Дилемма пространства, времени и квантов
• Глава 2. Пространство, время и взгляд наблюдателя
• Интуиция и её изъяны
• Принцип относительности
• Скорость света
• Истина и её последствия
• Влияние на время. Часть I
• Влияние на время. Часть II
• Жизнь на бегу
• И всё же: кто движется?
• Влияние движения на пространство
• Движение в пространстве-времени
• Как насчёт E = mc²?
• Глава 3. Об искривлениях и волнистой ряби
• Ньютоновский взгляд на гравитацию
• Несовместимость ньютоновской теории тяготения и специальной теории относительности
• Самая счастливая идея Эйнштейна
• Ускорение и искривление пространства и времени
• Основы общей теории относительности
• Некоторые замечания
• Разрешение противоречия
• Снова об искривлении времени
• Экспериментальное подтверждение общей теории относительности
• Чёрные дыры, Большой взрыв и расширение Вселенной
• Верна ли общая теория относительности?
• Глава 4. Микроскопические странности
• Квантовая теория
• На кухне слишком жарко
• Деление на порции на рубеже веков
• Что представляют собой порции?
• Волна или частица?
• Частицы материи также являются волнами
• Волны чего?
• Точка зрения Фейнмана
• Квантовые чудеса
• Глава 5. Необходимость новой теории: общая теория относительности versus квантовая механика
• Суть квантовой механики
• Квантовая теория поля
• Частицы-посланники
• Калибровочная симметрия
• Общая теория относительности и квантовая механика

• Часть III. Космическая симфония
• Глава 6. Только музыка, или Суть теории суперструн
• Краткая история теории струн
• Снова атомы в духе древних греков?
• Объединение через теорию струн
• Музыка теории струн
• Три следствия жёстких струн
• Гравитация и квантовая механика в теории струн
• Грубый ответ
• Ловкость рук?
• Более точный ответ
• Не только струны?
• Глава 7. «Супер» в суперструнах
• Характер физических законов
• Спин
• Суперсимметрия и суперпартнёры
• Доводы в пользу суперсимметрии — до появления теории струн
• Суперсимметрия в теории струн
• Суперпроблема изобилия
• Глава 8. Измерений больше, чем видит глаз
• Иллюзия привычного
• Идея Калуцы и уточнение Клейна
• Взад и вперёд по Садовому шлангу
• Объединение в высших измерениях
• Современное состояние теории Калуцы–Клейна
• Дополнительные измерения и теория струн
• Некоторые вопросы
• Физические следствия дополнительных измерений
• Как выглядят свёрнутые измерения?
• Глава 9. Дымящееся ружьё: экспериментальные свидетельства
• Перекрёстный огонь критики
• Дорога к эксперименту
• Перебирая возможности
• Суперчастицы
• Частицы с дробным электрическим зарядом
• Некоторые более отдалённые перспективы
• Оценка ситуации

• Часть IV. Теория струн и структура пространства-времени
• Глава 10. Квантовая геометрия
• Суть римановой геометрии
• Космологическая сцена
• Существенно новая черта
• Физические свойства намотанных струн
• Спектр состояний струны[14]
• Спор двух профессоров
• Три вопроса
• Два взаимосвязанных понятия расстояния в теории струн
• Минимальный размер
• Насколько общий этот вывод?
• Зеркальная симметрия
• Физика и математика зеркальной симметрии
• Глава 11. Разрывая ткань пространства
• Волнующая возможность
• Зеркальная перспектива
• Медленный прогресс
• Рождение стратегии
• Поздние вечера в последней обители Эйнштейна
• О шести банках пива и работе по выходным
• Момент истины
• Подход Виттена
• Следствия
• Глава 12. За рамками струн: в поисках M-теории
• Краткое изложение результатов второй революции в теории суперструн
• Приближённый метод
• Классический пример теории возмущений
• Использование теории возмущений в теории струн
• Приближает ли к ответу приближение?
• Уравнения теории струн
• Дуальность
• Мощь симметрии
• Дуальность в теории струн
• Предварительные итоги
• Супергравитация
• Проблески M-теории
• M-теория и паутина взаимосвязей
• Общая панорама
• Сюрприз в M-теории: демократия в протяжении
• Помогает ли это в неразрешённых вопросах теории струн?
• Глава 13. Чёрные дыры с точки зрения теории струн и M-теории
• Чёрные дыры и элементарные частицы
• Позволяет ли теория струн продвигаться вперёд?
• Убеждённо разрывая ткань пространства
• Шквал электронной почты
• Снова о чёрных дырах и элементарных частицах
• «Таяние» чёрных дыр
• Энтропия чёрной дыры
• Насколько черно чёрное?
• Ваш выход, теория струн!
• Нераскрытые тайны чёрных дыр
• Глава 14. Размышления о космологии
• Стандартная космологическая модель
• Проверка модели Большого взрыва
• От планковских времён до сотых долей секунды после Большого взрыва
• Космологическая загадка
• Инфляция
• Космология и теория суперструн
• В начале был комок планковских размеров
• Почему три?
• Космология и вид пространств Калаби–Яу
• До начала?
• M-теория и слияние всех сил природы
• Рассуждения о космологии и окончательная теория

• Часть V. Единая теория в XXI веке
• Глава 15. Перспективы
• Что является фундаментальным принципом теории струн?
• Что есть пространство и время на самом деле, и можем ли мы без них обойтись?
• Приведёт ли теория струн к переформулировке квантовой механики?
• Можно ли теорию струн проверить экспериментально?
• Существуют ли пределы познания?
• Достичь звёзд

• Словарь научных терминов

• Рекомендуемая литература