Коротка історія часу - Стівен Вільям Хокінг

ІСАК НЬЮТОН

Ісак (Айзек) Ньютон не був приємна людина. Стосунки з іншими науковцями були сумнозвісні, а остання частина його життя переважно була згаяна в бурхливих суперечках. Після видання «Математичних основ», безсумнівно, найвпливовішої книжки, написаної в галузі фізики, Ньютон швидко піднявся в суспільному становищі. Його призначили президентом Королівського товариства і він став першим науковцем, якому надали звання рицаря.

Ньютон невдовзі зіткнувся з королівським астрономом Джоном Флемстидом, який раніше надавав йому дуже потрібні для «Основ» дані, а тепер затримував потрібну Ньютонові інформацію. Ньютон такого не стерпів: він сам себе призначив до керівництва Королівської обсерваторії, а потім став добиватися негайної публікації даних. Зрештою він влаштував так, що роботу Флемстида захопив і підготував до публікації смертельний ворог останнього, Едмонд Галі (Галей). Але Флемстид подав до суду, і якраз вчасно виграв справу, через судову постанову запобігши розповсюдженню викраденої роботи. Це страшенно розгнівило Ньютона і він, прагнучи відомстити, систематично вилучав усі поклика́ння на Флемстида в пізніших редакціях «Основ».

Ще серйозніша суперечка виникла з німецьким філософом Готфридом Ляйбніцом. Обоє, і Ляйбніц, і Ньютон, незалежно один від одного розробили галузь математики, так званий математичний аналіз (числення), що лежить в основі більшої частини сучасної фізики. Хоча ми тепер знаємо, що Ньютон відкрив числення на роки раніше від Ляйбніца, та опублікував свою роботу він набагато пізніше. Виникла велика суперечка про те, хто був перший, в якій науковці бурхливо захищали обох суперників. Примітно, однак, те, що більшість статтей на захист Ньютона спочатку він написав власноруч, і лише опублікував під іменами своїх друзів! Суперечка розгорялася, і Ляйбніц зробив помилку, звернувшись до Королівського товариства з проханням її розв’язати. Ньютон, як президент, призначив «неупереджений» комітет для розслідування, що випадково повністю складався з його друзів! Але й це не все: Ньютон сам написав звіт комітету і Королівське товариство опублікувало його, офіційно звинувативши Ляйбніца в плагіяті. Все ще незадоволений, він тоді написав анонімний огляд звіту в журналі Королівського товариства. Кажуть, після смерті Ляйбніца Ньютон заявив, що дуже задоволений тим, що «розбив серце Ляйбніца».

Поки тривали ці дві суперечки, Ньютон покинув Кембридж і академічний світ. Він брав активну участь в антикатолицькій політиці в Кембриджі, а пізніше в парламенті, й був зрештою винагороджений прибутковою посадою доглядача Королівського монетного двору. Тут він використовував свої таланти підступності та злостивості соціяльно прийнятнішим чином, успішно провівши масштабну кампанію проти підробок, навіть пославши декількох людей на смерть через шибеницю.

ГЛОСАРІЙ

Абсолютний нуль (Absolute zero) — найнижча можлива температура, за якої речовини не мають теплової енергії.

Античастинка (Antiparticle) — кожен тип частинки матерії має відповідну античастинку. Коли частинка зіштовхується зі своєю античастинкою, вони анігілюють, виділяючи лише енергію.

Антропний принцип (Anthropic principle) — ми бачимо Всесвіт таким, як він є, бо якби він був інакший, нас би тут не було і ми не могли б його спостерігати.

Атом (Atom) — базова одиниця звичайної матерії, утворена з крихітного ядра (що складається з протонів і нейтронів) та електронів, що обертаються навколо нього.

Білий карлик (White dwarf) — стабільна холодна зоря, утримувана, завдяки принципові Паулі, відштовхуванням між електронами.

Вага (Weight) — сила, з якою гравітаційне поле діє на тіло. Пропорційна, але не тотожна його масі.

Великий вибух (Big bang) — сингулярність на початку Всесвіту.

Великий стиск/Великий колапс (Big crunch) — сингулярність у кінці Всесвіту.

Віртуальна частинка (Virtual particle) — у квантовій механіці частинка, яку ніколи не можна виявити безпосередньо, але існування якої має вимірні ефекти.

Гама-промені (Gamma rays) — електромагнетні промені з дуже короткою довжиною хвилі, які утворюються під час радіоактивного розпаду чи зіткнень елементарних частинок.

Геодезична (Geodesic) — найкоротший (або найдовший) шлях між двома точками.

Гола сингулярність (Naked singularity) — просторочасова сингулярність, не оточена чорною дірою.

Горизонт подій (Event horizon) — межа чорної діри.

Довжина хвилі (Wavelength) — для хвилі, відстань між двома сусідніми западинами або гребенями.

Дуальність (Duality) — відповідність між явно різними теоріями, що приводять до однакових фізичних результатів.

Дуальність хвиль і частинок / Частинково [Корпускулярно]-хвильовий дуалізм (Wave/particle duality) — концепція у квантовій механіці, згідно з якою між хвилями й частинками немає відмінності; частинки інколи можуть поводитися, як хвилі, й навпаки.

Електричний заряд (Electric charge) — властивість частинки, завдяки якій вона може відштовхувати (або притягати) інші частинки, що мають заряд однакового (або різного) знаку.

Електромагнетна сила (Electromagnetic force) — сила/взаємодія, що виникає між частинками з електричним зарядом; друга найсильніша з чотирьох фундаментальних сил/взаємодій.

Електрон (Electron) — частинка з негативним електричним зарядом, що обертається навколо ядра атома.

Елементарна частинка (Elementary particle) — частинка, яку вважають неподільною.

Енергія великого об’єднання (Grand unification energy) — енергія, вище від якої, як вважають, електромагнетна, слабка і сильна сили/взаємодії стають невідрізненними.

Енергія електрослабкого об’єднання (Electroweak unification energy) — енергія (близько 100 ГеВ), вище від якої зникає відмінність між електромагнетною і слабкою силами/взаємодіями.

Загальна теорія відносності (General relativity) — Айнштайнова теорія, ґрунтована на ідеї, що наукові закони мають бути однакові для всіх спостерігачів, незалежно від того, як вони рухаються. Вона пояснює силу тяжіння в термінах кривини чотиривимірного простору-часу.

Збереження енергії (Conservation of energy) — науковий закон, згідно з яким енергію (чи її масовий еквівалент) неможливо створити чи знищити.

Казимирів ефект (Casimir effect) — притягальний тиск між двома плоскими паралельними металевими пластинами, розташованими дуже близько одна від одної у вакуумі. Тиск спричинює меншання звичайної кількості віртуальних частинок у просторі між пластинами.

Квант (Quantum) — неподільна одиниця енергії випромінювання чи поглинання хвиль.

Квантова механіка (Quantum mechanics) — теорія, розвинена з квантового принципу Планка і принципу невизначеності Гайзенберґа.

Квантова хромодинаміка (КХД) (Quantum chromodynamics, QCD) — теорія, що описує взаємодію кварків і глюонів.

Квантовий принцип Планка (Planck’s quantum principle) — ідея, що світло (або будь-які інші класичні хвилі) може випромінюватися або поглинатися лише дискретними квантами, чия енергія пропорційна частоті їхніх хвиль. Також див. примітку щодо квантів у розділі 4.

Кварк (Quark) — (заряджена) елементарна частинка, на яку впливає сильна сила/взаємодія. Протони й нейтрони складаються з трьох кварків.

Координати (Coordinates) — числа, що визначають положення точки в просторі й часі.

Космологічна константа (Cosmological constant) — математичний спосіб, який використав Айнштайн, щоб простір-час набув тенденції розширюватися.

Космологія (Cosmology) — дослідження Всесвіту як цілого.

Магнетне поле (Magnetic field) — поле, що відповідає за магнетну силу/взаємодію, тепер об’єднане разом з електричним в електромагнетне поле.

Маса (Mass)