粒子物理學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型的建立過(guò)程
暴脹宇宙(Inflationary cosmology)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的大爆炸宇宙學(xué)關(guān)于極早期圖景的修正,宇宙在極短時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷巨大的膨脹。
閉弦(Closed string)形如線(xiàn)圈的一種弦。
波長(zhǎng)(Wavelength)波相繼兩個(gè)峰或谷之間的距離。
波函數(shù)(Wave function)量子力學(xué)賴(lài)以建立的幾率波。
波粒二相性(Wave-particle duality)量子力學(xué)的基本特征,說(shuō)明物質(zhì)表現(xiàn)出既像波又像粒子的性質(zhì)。
玻色弦理論(Bosonic string theory)最早的一種弦理論,包含的振動(dòng)模式都是玻色子。
玻色子(Boson)一種粒子或弦振動(dòng)模式,自旋為整數(shù),通常是力的信使粒子。
不確定性原理(Uncertainty principle)海森堡發(fā)現(xiàn)的一個(gè)量子力學(xué)原理,說(shuō)明宇宙中存在著某些特征,如位置和速度,不可能同時(shí)完全精確地認(rèn)識(shí)。微觀(guān)世界的這種不確定性在我們考慮的距離和時(shí)間尺度越小時(shí)變得越顯著。由于量子不確定性,粒子和場(chǎng)在所有可能的數(shù)值間波動(dòng)、漲落。這說(shuō)明微觀(guān)世界是一片沸騰洶涌的量子漲落的汪洋。
纏繞模式(Winding mode)纏繞在卷縮空間維上的弦構(gòu)形。
纏繞能量(Winding energy)纏繞在卷縮空間維上的弦所具有的能量。
纏繞數(shù)(Winding number)弦在卷縮空間維上的纏繞圈數(shù)。
場(chǎng),力場(chǎng)(Field, Force field)從宏觀(guān)觀(guān)點(diǎn)看,力通過(guò)它來(lái)產(chǎn)生作用。由空間每一點(diǎn)的力的大小和方向的集合來(lái)表現(xiàn)。
超對(duì)稱(chēng)標(biāo)準(zhǔn)模型(Supersymmetric standard model)包含超對(duì)稱(chēng)性的粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的推廣,使已知的基本粒子類(lèi)型增多了一倍。
超對(duì)稱(chēng)量子場(chǎng)論(Supersymmetric quantum field theory)融合了超對(duì)稱(chēng)性的量子場(chǎng)論。
超對(duì)稱(chēng)性(Supersymmetry)聯(lián)系整數(shù)自旋(玻色子)與半整(奇)數(shù)自旋粒子(費(fèi)米子)的一種對(duì)稱(chēng)性原理。
超伙伴(Superpartners)由超對(duì)稱(chēng)性聯(lián)系的自旋相差1/2單位的兩個(gè)粒子。
超微觀(guān)(Ultramicroscopic)長(zhǎng)度小于普朗克長(zhǎng)度(從而時(shí)間小于普朗克時(shí)間)。
超弦理論(Superstring theory)融合了超對(duì)稱(chēng)性的弦理論。
超引力(Supergravity)結(jié)合廣義相對(duì)論和超對(duì)稱(chēng)性的一種點(diǎn)粒子理論。
蟲(chóng)洞(Wormhole)連接宇宙不同區(qū)域的一個(gè)類(lèi)似于管道的區(qū)域。
初始條件(Initiation condition)描寫(xiě)物理系統(tǒng)初始狀態(tài)的數(shù)據(jù)。
大爆炸(Big bang)現(xiàn)在流行的一種宇宙理論,認(rèn)為今天膨脹的宇宙來(lái)自約150億年前的一個(gè)高能量、高密度的壓縮狀態(tài)。
大收縮(Big crunch)一種假想的未來(lái)宇宙狀態(tài),今天的膨脹將停止、反轉(zhuǎn),然后所有空間和物質(zhì)坍縮到一起;是大爆炸的逆過(guò)程。
大統(tǒng)一(Grand unification)把引力以外的所有力融合在一個(gè)框架下的一種理論模型。
單圈過(guò)程(One-loop process)微擾論計(jì)算中的一項(xiàng),只包括一個(gè)虛弦對(duì)(在點(diǎn)粒子理論中即一個(gè)虛粒子對(duì))。
倒數(shù)(Reciprocal)乘積為1的兩個(gè)數(shù)互為倒數(shù)。如3的倒數(shù)是1/3,2的倒數(shù)是1/2。
等效原理(Equivalence principle;Principle of equivalence)廣義相對(duì)論的核心原則,聲稱(chēng)加速運(yùn)動(dòng)與在引力場(chǎng)中靜止(在足夠小的觀(guān)測(cè)區(qū)域內(nèi))是不可區(qū)分的。這是推廣了的相對(duì)性原理,一切觀(guān)測(cè)者,不論運(yùn)動(dòng)狀態(tài)如何,只要承認(rèn)引力的存在,都可以說(shuō)自己是靜止的。
第二次超弦革命(Second superstring revolution)約從1995年興起的一場(chǎng)弦理論發(fā)展運(yùn)動(dòng),開(kāi)始認(rèn)識(shí)了一些理論的非微擾特征。
電磁波(Electromagnetic wave)電磁場(chǎng)中的波擾動(dòng),所有這樣的波都以光速運(yùn)動(dòng)。例如,可見(jiàn)光、X射線(xiàn)、微波、紅外線(xiàn)等。
電磁場(chǎng)(Electromagnetic field)電磁力的作用場(chǎng),由空間每一點(diǎn)的電力線(xiàn)和磁力線(xiàn)構(gòu)成。
電磁輻射(Electromagnetic radiation)電磁波所攜帶的能量。
電磁規(guī)范對(duì)稱(chēng)性(Electromagnetic gauge symmetry)量子電動(dòng)力學(xué)的基本規(guī)范對(duì)稱(chēng)性。
電子(Electron)帶負(fù)電荷的粒子,一般出現(xiàn)在原子核外的軌道上。
對(duì)稱(chēng)破缺(Symmetry breaking)系統(tǒng)表現(xiàn)的對(duì)稱(chēng)性的減少,通常與相變相關(guān)。
對(duì)稱(chēng)性(Symmetry)物理系統(tǒng)不因某種變換而改變的性質(zhì)。例如,球是旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的,因?yàn)樗灰蛐D(zhuǎn)而改變。
對(duì)偶,對(duì)偶性,對(duì)偶對(duì)稱(chēng)性(Dual, Duality, Duality symmetry)表面上完全不同的兩個(gè)或多個(gè)理論能得出完全相同的物理結(jié)果,它們就是對(duì)偶的。
多孔面包圈,多柄圈(Multi-doughnut, Multi-handled doughnut)面包圈(環(huán))的推廣,有多個(gè)孔或柄。
多維孔洞(Multidimensional hole)面包圈在高維情形的推廣。
多重宇宙(Multiverse)假想的擴(kuò)大的宇宙,我們的宇宙不過(guò)是無(wú)數(shù)獨(dú)立的不同宇宙中的一個(gè)。
2維球面(Two-dimensional sphere)見(jiàn)球面。
翻轉(zhuǎn)變換(Flop transition)空間卡-丘形態(tài)的演化形式。結(jié)構(gòu)在演化中破裂,然后自我修復(fù),而產(chǎn)生的結(jié)果在弦理論背景下則是溫和的、可以接受的。
反粒子(Antiparticle)反物質(zhì)的粒子。
反物質(zhì)(Antimatter)與尋常物質(zhì)有相同的引力性質(zhì),但有相反的電荷和相反的核力荷。
非微擾的(Nonperturbative)有效性獨(dú)立于近似的、微擾的計(jì)算的理論所具有的特征;是理論的一種精確特性。
費(fèi)曼路徑求和(Feynman sum-over-paths)一種量子力學(xué)思維形式,假想粒子從一點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到另一點(diǎn)要經(jīng)過(guò)兩點(diǎn)間所有可能的路徑。
費(fèi)米子(Fermion)一種粒子或弦振動(dòng)模式,具有半奇數(shù)的自旋,一般為物質(zhì)粒子。
輻射(Radiation)波或粒子攜帶的能量。
干涉模式(Interference pattern)來(lái)自不同位置的波因?yàn)橄嗷クB加而形成的波動(dòng)圖樣。
高維超引力(High-dimensional supergravity)高于4維的超引力理論。
共振(Resonance)物理系統(tǒng)振動(dòng)的一種自然狀態(tài)。
觀(guān)測(cè)者(Observer)理想化的(通常是假想的)測(cè)量相關(guān)物理性質(zhì)的人或儀器。
光電效應(yīng)(Photoelectric effect)電子在光照下從金屬表面逸出的現(xiàn)象。
光滑,光滑空間(Smooth, Smooth space)空間結(jié)構(gòu)平直或微弱彎曲的特殊區(qū)域,沒(méi)有褶皺、破裂或任何類(lèi)型的裂痕。
光子(Photon)電磁力場(chǎng)的最小單元,電磁力的信使粒子,最小的一束光。
光子鐘(Light clock)通過(guò)記數(shù)一個(gè)光子在兩個(gè)鏡面間往返的次數(shù)來(lái)測(cè)量時(shí)間流逝的一種假想時(shí)鐘。
廣義相對(duì)論(General relativity)愛(ài)因斯坦建立的引力理論,證明了空間和時(shí)間通過(guò)它們的彎曲傳遞引力。
規(guī)范對(duì)稱(chēng)(Gauge symmetry)引力以外的3種力的量子力學(xué)圖景所依據(jù)的對(duì)稱(chēng)性原理。它包括物理系統(tǒng)在電荷、位置(空間)和時(shí)間改變下的一些不變性。
核(Nucleus)原子的中心,由質(zhì)子和中子組成。
荷(Charge)見(jiàn)力荷。
黑洞(Black hole)理論預(yù)言的天體的最后歸宿,巨大的引力場(chǎng)將一切事物(包括光)緊緊捕獲在一個(gè)極小的空間里(由它的事件視界所包圍的空間)。
黑洞熵(Black-hole entropy)黑洞內(nèi)部所表現(xiàn)的熵。
宏觀(guān)(Macroscopic)指尋常經(jīng)歷的典型的較大尺度,與微觀(guān)相對(duì)。
環(huán)(Torus)面包圈的2維表面。
積(Product)兩個(gè)數(shù)相乘的結(jié)果。
極端黑洞(Extremal black hole)具有一定質(zhì)量下的最大可能力荷的黑洞。
加速度(Acceleration)物體速度大小或方向的改變量,參見(jiàn)速度。
膠子(Gluon)強(qiáng)力場(chǎng)的最小作用單元,強(qiáng)力的信使粒子。
鏡像對(duì)稱(chēng)性(Mirror symmetry)弦理論背景下的一種對(duì)稱(chēng)性,互為鏡像的兩個(gè)卡-丘空間,在選擇為弦理論的卷縮維的幾何形式時(shí),將生成相同的物理。
卷縮維(Curled-up dimension)沒(méi)有大的可觀(guān)測(cè)延展的空間維;擠壓、卷曲在微小的空間區(qū)域,因而不能直接探測(cè)。
絕對(duì)零度(Absolute zero)自然界可能出現(xiàn)的最低溫度,開(kāi)爾文(Kelvin)溫標(biāo)的零度(0K),或約-273攝氏度(-273℃)。
均勻振動(dòng)(Uniform vibration)弦的整體運(yùn)動(dòng),沒(méi)有任何形變。
卡拉比-丘(成桐)空間,卡拉比-丘(成桐)形態(tài)(Kalabi-Yau space, Kalabi-Yau shape)弦理論要求的多余空間維所能卷縮形成的空間(形態(tài)),與理論的方程相應(yīng)。
卡魯扎-克萊茵理論(Kaluza-Klein theory)將多余卷縮維與量子力學(xué)結(jié)合在一起的一種理論。
開(kāi)爾文(Kelvin)以絕對(duì)零度為基準(zhǔn)的一種熱力學(xué)溫標(biāo)。
開(kāi)弦(Open string)弦的一種,有兩個(gè)自由端。
克萊茵-戈登方程(Kline-Golden equation)相對(duì)論量子場(chǎng)論的一個(gè)基本方程。
夸克(Quark)受強(qiáng)力作用的粒子,有6種類(lèi)型(上、下、粲、奇、頂、底)和3種“顏色”(紅、綠、藍(lán))。
快子(Tachyon)質(zhì)量(平方)為負(fù)的粒子,它在理論中的出現(xiàn)通常會(huì)帶來(lái)矛盾。
拉普拉斯決定論(Laplacian determinism)宇宙像時(shí)鐘那樣運(yùn)行,某一時(shí)刻宇宙的完整信息能夠決定它在未來(lái)和過(guò)去任意時(shí)刻的狀態(tài)。
黎曼幾何(Riemann geometry)描寫(xiě)任意維彎曲形態(tài)的數(shù)學(xué)框架,在愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的時(shí)空描述中起著關(guān)鍵作用。
力荷(Force charge)粒子具有的對(duì)某種力的作用產(chǎn)生一定響應(yīng)的性質(zhì)。例如,粒子的電荷決定了它對(duì)電磁力的反應(yīng)。
粒子加速器(Particle accelerator)使粒子產(chǎn)生近光速度并將其擠壓在一起以探測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的機(jī)器。
粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型(Standard model of particle physics)關(guān)于引力外的3種力及其與物質(zhì)相互作用的高度成功的理論。是量子色動(dòng)力學(xué)與弱電理論的強(qiáng)有力統(tǒng)一。
粒子族(Families)物質(zhì)粒子有組織地分成3組,每一組被稱(chēng)為一族。每一族粒子帶有相同的電荷和核力荷,但后一族的粒子有更大的質(zhì)量。
量子(Quanta)根據(jù)量子力學(xué),物質(zhì)可以分解成的最小物理單元。例如,光子是電磁場(chǎng)的量子。
量子場(chǎng)論(Quantum field theory)見(jiàn)相對(duì)論量子場(chǎng)論。
量子電動(dòng)力學(xué)(Quantum electrodynamics, QED)融合了狹義相對(duì)論的電磁力和電子的相對(duì)論量子場(chǎng)論。
量子幾何(Quantum geometry)為了描寫(xiě)量子效應(yīng)顯著的超微觀(guān)尺度下的空間的物理而對(duì)黎曼幾何進(jìn)行的修正。
量子決定論(Quantum determinism)量子力學(xué)的一個(gè)性質(zhì)。一個(gè)系統(tǒng)在某一時(shí)刻的量子態(tài)完全決定了它在過(guò)去和未來(lái)任意時(shí)刻的量子態(tài)。然而量子態(tài)的知識(shí)只能決定它在未來(lái)某個(gè)時(shí)刻實(shí)際發(fā)生的幾率。
量子力學(xué)(Quantum mechanics)主宰宇宙的一個(gè)理論框架,有許多陌生的基本特征,如不確定性、量子漲落、波粒二相性等,在原子和亞原子的微觀(guān)尺度上將變得極為顯著。
量子泡沫(Quantum foam)見(jiàn)時(shí)空泡沫。
量子弱電理論(Quantum electroweak theory)見(jiàn)弱電理論。
量子色動(dòng)力學(xué)(Quantum chromodynamics, QCD)融合了狹義相對(duì)論的強(qiáng)力和夸克的相對(duì)論量子場(chǎng)論。
量子隧道(Quantum tunneling)量子力學(xué)的一個(gè)特征,指物體可以通過(guò)在牛頓經(jīng)典物理定律看來(lái)不可能通過(guò)的勢(shì)壘。
量子引力(Quantum gravity)能成功融合(可能有一定修正)量子力學(xué)和廣義相對(duì)論的一個(gè)理論。弦理論是這種理論的一個(gè)例子。
量子幽閉(Quantum claustrophobia)見(jiàn)量子漲落。
量子漲落(Quantum fluctuation)系統(tǒng)在微觀(guān)尺度上由于不確定性原理而出現(xiàn)的湍流行為。
零維球面(Zero-dimensional sphere)見(jiàn)球面。
洛倫茲收縮(Lorentz contraction)狹義相對(duì)論表現(xiàn)的一個(gè)特征:運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)方向上顯得縮短了。
麥克斯韋理論,麥克斯韋電磁理論(Maxwell theory, Maxwell electromagnetic theory)麥克斯韋19世紀(jì)80年代在電磁場(chǎng)概念基礎(chǔ)上提出的統(tǒng)一電與磁的理論,證明了可見(jiàn)光是電磁波的一種。
膜(Brane)弦理論中出現(xiàn)的任何延展體。1-膜是弦,2-膜即通常的膜,3-膜有3個(gè)延展方向(維),等等。一般地說(shuō),p-膜有p個(gè)空間維。
牛頓萬(wàn)有引力理論(Newton's universal theory of gravity)一種引力理論,宣稱(chēng)兩個(gè)物體間的相互吸引力正比于物體質(zhì)量的乘積,反比于物體間距離的平方;后來(lái)被愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論所取代。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律(Newton's laws of motion)以絕對(duì)的不可變易的空間和時(shí)間概念為基礎(chǔ)的描寫(xiě)物體運(yùn)動(dòng)的定律;在愛(ài)因斯坦發(fā)現(xiàn)狹義相對(duì)論之前,這些定律是不可動(dòng)搖的。
耦合常數(shù)(Coupling constant)見(jiàn)弦耦合常數(shù)。
頻率(Frequency)波在每一秒鐘所完成的波動(dòng)循環(huán)數(shù)。
平直性(Flat)歐幾里得幾何應(yīng)服從的法則。例如完全光滑的桌面以及它的高維推廣。
普朗克長(zhǎng)度(Planck length)約10-33厘米。在小于它的尺度下,時(shí)空結(jié)構(gòu)的量子漲落開(kāi)始變得劇烈。弦理論中一根弦的典型大小。
普朗克常數(shù)(Planck constant)記作h,量子力學(xué)的基本常數(shù)。它決定著能量、質(zhì)量、自旋等物理量的離散單位的大小,微觀(guān)世界即照那些單位分離。它的值為6.62×10-34焦·秒。
普朗克能量(Planck energy)約1000千瓦時(shí);探測(cè)普朗克長(zhǎng)度下的距離所必需的能量。弦理論中一根振動(dòng)弦的典型能量。
普朗克時(shí)間(Planck time)約10-43秒。這時(shí)的宇宙大小約為普朗克長(zhǎng)度;更準(zhǔn)確地說(shuō),它是光經(jīng)過(guò)普朗克長(zhǎng)度的時(shí)間。
普朗克張力(Planck tension)約1039噸。弦理論的典型張力。
普朗克質(zhì)量(Planck mass)約質(zhì)子質(zhì)量的1000億億倍,10-5克;大約一?;覊m的質(zhì)量。弦理論中一根振動(dòng)弦的典型等價(jià)質(zhì)量。
奇點(diǎn)(Singularity)時(shí)空的空間幾何徹底破碎的地方。
強(qiáng)力,強(qiáng)核力(Strong force, Strong nuclear force)4種基本力中最強(qiáng)的,主要作用是把夸克束縛在質(zhì)子和中子里,并把質(zhì)子和中子束縛在原子核中。
強(qiáng)力對(duì)稱(chēng)性(Strong force symmetry)作為強(qiáng)力基礎(chǔ)的一種規(guī)范對(duì)稱(chēng)性,與物理系統(tǒng)在夸克顏色轉(zhuǎn)移下的不變性相關(guān)。
強(qiáng)耦合(Strong coupled)弦耦合常數(shù)大于1的理論。
球面(Sphere)球體的外表面。我們熟悉的3維球體的表面是2維的(可以用兩個(gè)數(shù)來(lái)表征,如地球表面的“經(jīng)度”和“緯度”)。不過(guò),球面概念還更一般地用于任何維的球體和球面。1維球面是圓周的更富想象的名字;0維球面是兩個(gè)點(diǎn)(解釋見(jiàn)正文)。3維球面則很難畫(huà)出來(lái),它是4維球體的表面。
曲率(Curvature)物體、空間或時(shí)空形態(tài)偏離平直形態(tài),從而也偏離歐幾里得幾何法則的程度。
熱力學(xué)(Thermodynamics)19世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的理論,描寫(xiě)物理系統(tǒng)的熱、功、能、熵及其相互演化。
熱力學(xué)第二定律(Second law of thermodynamics)關(guān)于總熵永遠(yuǎn)增大的定律。
人存原理(Anthropic principle)關(guān)于宇宙為什么具有我們觀(guān)測(cè)的性質(zhì)的一種解釋原則,假如宇宙不是那樣,就可能不會(huì)形成生命,從而也就不會(huì)有我們來(lái)觀(guān)測(cè)那些變化。
弱電理論(Electroweak theory)在一個(gè)統(tǒng)一框架下描寫(xiě)弱力和電磁力的相對(duì)論量子場(chǎng)論。
弱規(guī)范玻色子(Weak gauge boson)弱力場(chǎng)的最小單元,弱力的信使粒子,叫W或Z玻色子。
弱力,弱核力(Weak force, Weak nuclear force)4種基本力之一,最有名的表現(xiàn)是輻射衰變中的力。
弱耦合(Weak coupled)弦耦合常數(shù)小于1的理論。
3維球面(Three-dimensional sphere)見(jiàn)球面。
熵(Entropy)物理系統(tǒng)無(wú)序的量度;由在不改變系統(tǒng)外在表現(xiàn)的條件下重新安排系統(tǒng)組成的方式數(shù)來(lái)決定。
11維超引力(Eleven-dimensional supergravity)一個(gè)很有希望的高維超引力理論,在20世紀(jì)70年代發(fā)展,后來(lái)被忽略,最近被證明為弦理論一個(gè)重要部分。
時(shí)間膨脹(Time dilation)狹義相對(duì)論中的現(xiàn)象,在運(yùn)動(dòng)觀(guān)測(cè)者看來(lái),時(shí)間流變慢了。
時(shí)空(Spacetime)最先出現(xiàn)在狹義相對(duì)論的空間和時(shí)間的統(tǒng)一體,可以看作宇宙賴(lài)以形成的一種“結(jié)構(gòu)”,為宇宙事件的發(fā)生提供了動(dòng)力學(xué)的舞臺(tái)。
時(shí)空泡沫(Spacetime foam)根據(jù)傳統(tǒng)的點(diǎn)粒子觀(guān)點(diǎn),超微觀(guān)尺度的時(shí)空結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)的扭曲、混亂特征。弦理論出現(xiàn)以前,這是量子力學(xué)與廣義相對(duì)論互不相容的一個(gè)根本原因。
時(shí)空破裂翻轉(zhuǎn)變換(Space-tearing flop transition)見(jiàn)翻轉(zhuǎn)變換。
史瓦西解(Schwarzschild solution)廣義相對(duì)論方程關(guān)于球狀物質(zhì)分布的解,這個(gè)解的一個(gè)結(jié)果是可能存在黑洞。
世界葉(World-sheet)弦運(yùn)動(dòng)掃過(guò)的2維曲面。
視界問(wèn)題(Horizon problem)與下面事實(shí)相關(guān)的一個(gè)宇宙學(xué)難題:宇宙中分隔遙遠(yuǎn)的區(qū)域具有幾乎完全相同的性質(zhì),如溫度。暴脹宇宙模型提供了一個(gè)答案。
手征的,手征性(Chiral, Chirality)基本粒子物理學(xué)區(qū)別左和右的特征,說(shuō)明宇宙不完全是左右對(duì)稱(chēng)的。
速度(Velocity)物體運(yùn)動(dòng)矢量,包括運(yùn)動(dòng)方向和速率。
統(tǒng)一理論,統(tǒng)一場(chǎng)論(Unified theory, Unified field theory)在一個(gè)包羅一切的框架下描寫(xiě)一切力和物質(zhì)的理論。
拓?fù)洌═opology)幾何形態(tài)的分類(lèi)性質(zhì),同一類(lèi)型的不同形態(tài)可以不經(jīng)過(guò)任何結(jié)構(gòu)破壞而相互變換。
拓?fù)洳町悾═opologically distinct)兩種形態(tài)如果不經(jīng)過(guò)某種形式的結(jié)構(gòu)破壞不可能從一個(gè)變形為另一個(gè)。
拓?fù)涓淖冏儞Q(Topology-changing transition)發(fā)生結(jié)構(gòu)破壞的空間演化,從而成為不同拓?fù)涞目臻g。
微擾方法(Perturbative approach, Perturbative method)見(jiàn)微擾論。
微擾論(Perturbative theory)一種簡(jiǎn)化問(wèn)題的方法,先尋找一個(gè)近似解,然后將原來(lái)忽略的、未系統(tǒng)考慮的細(xì)節(jié)包括進(jìn)來(lái)。
維(Dimension)空間或時(shí)空的一個(gè)獨(dú)立方向或坐標(biāo)軸。我們周?chē)目臻g有3個(gè)維(上下、前后、左右),而我們熟悉的時(shí)空有4個(gè)維(前面的3個(gè)空間軸和1個(gè)時(shí)間軸)。超弦理論要求宇宙有更多的空間維。
無(wú)窮大(Infinities)在點(diǎn)粒子框架下的廣義相對(duì)論和量子力學(xué)計(jì)算中出現(xiàn)的一類(lèi)典型的無(wú)意義結(jié)果。
無(wú)質(zhì)量黑洞(Massless black hole)弦理論中的一類(lèi)特殊黑洞,它原來(lái)可能有巨大質(zhì)量,但隨著空間卡-丘部分的收縮而變得越來(lái)越輕,當(dāng)卡-丘空間收縮到一個(gè)點(diǎn)時(shí),它的質(zhì)量也完全消失了,成為無(wú)質(zhì)量的。在這種狀態(tài),它不再表現(xiàn)通常的黑洞性質(zhì),如事件視界。
狹義相對(duì)論(Special relativity)愛(ài)因斯坦關(guān)于在無(wú)引力作用時(shí)的空間和時(shí)間定律。(參見(jiàn)廣義相對(duì)論。)
弦(String)基本的1維物體,是弦理論的物質(zhì)基元。
弦理論(String theory)一個(gè)統(tǒng)一理論,提出自然的基本組成不是0維的點(diǎn)粒子,而是1維的被稱(chēng)為弦的小細(xì)絲。弦理論和諧地統(tǒng)一了量子力學(xué)和廣義相對(duì)論這兩個(gè)已知的然而互不相容的關(guān)于“小”和“大”的理論體系。通常是超弦理論的簡(jiǎn)稱(chēng)。
弦模式(String mode)弦可能表現(xiàn)的形式(如振動(dòng)模式,纏繞形式等)。
弦耦合常數(shù)(String coupling constant)一個(gè)(正)數(shù),決定著一根弦如何分裂為兩根,或者兩根弦如何結(jié)合成一根——弦理論的基本過(guò)程。每個(gè)弦理論都有自己的耦合常數(shù),其值可以由方程來(lái)決定;不過(guò),我們現(xiàn)在的方程還不足以得出任何有用的信息。耦合常數(shù)小于1意味著微擾論是有效的。
相(Phase)用于物質(zhì)時(shí),指它可能的狀態(tài):固相、液相和氣相。更一般地說(shuō),指一個(gè)物理系統(tǒng)在所依賴(lài)的某個(gè)性質(zhì)(溫度,弦耦合常數(shù)值,時(shí)空形式等)發(fā)生改變時(shí)所可能表現(xiàn)的圖像。
相變(Phase transition)物理系統(tǒng)從一個(gè)相到另一個(gè)相的轉(zhuǎn)變。
相對(duì)論量子場(chǎng)論(Relativistic quantum field theory)融合了狹義相對(duì)論的關(guān)于場(chǎng)(如電磁場(chǎng))的量子力學(xué)理論。
相對(duì)性原理(Principle of relativity)狹義相對(duì)論的中心原理,聲稱(chēng)所有勻速運(yùn)動(dòng)的觀(guān)測(cè)者都遵從相同的物理學(xué)定律,因每一個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的觀(guān)測(cè)者都可以說(shuō)自己是靜止的。這個(gè)原理被推廣為等效原理。
信使粒子(Messenger particle)力場(chǎng)的最小作用單位,力的微觀(guān)攜帶者。
虛粒子(Virtual particles)從真空瞬時(shí)生成的粒子,根據(jù)不確定性原理,依靠借能量而存在,然后在瞬間湮滅,從而還回能量。
薛定諤方程(Schr?dinger equation)量子力學(xué)中決定幾率波演化的方程。
延展維(Extended dimension)大的能直接顯現(xiàn)的空間(和時(shí)空)維,是我們熟悉的維,與卷縮維相對(duì)。
引力(Gravitational force)自然界4種相互作用中最弱的那一種,曾經(jīng)用牛頓的萬(wàn)有引力定律來(lái)描寫(xiě),后來(lái)用愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論來(lái)描寫(xiě)。
引力子(Graviton)引力場(chǎng)的最小作用單元,引力相互作用的信使粒子。
宇宙微波背景輻射(Cosmic microwave background radiation)在大爆炸產(chǎn)生的隨著宇宙膨脹而稀薄、冷卻的充滿(mǎn)宇宙的微波輻射。
宇宙學(xué)常數(shù)(Cosmological constant)愛(ài)因斯坦為了滿(mǎn)足靜態(tài)宇宙而添加在他原來(lái)的廣義相對(duì)論方程里的一個(gè)修正常數(shù),可以解釋為真空的常數(shù)能量密度。
宇宙學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)模型(Standard model of cosmology)大爆炸理論加上總結(jié)在粒子物理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)模型的關(guān)于引力外的3種力的認(rèn)識(shí)。
原初核合成(Primordial nucleosynthesis)發(fā)生在大爆炸后最初3分鐘時(shí)的原子核生成。
原子(Atom)物質(zhì)的基本構(gòu)成要素,由原子核(包括質(zhì)子和中子)和核外的一群繞核旋轉(zhuǎn)的電子構(gòu)成。
雜化E弦理論(Heterotic-E string theory)即雜化E8×E8弦理論,5種超弦理論之一,其中的閉弦的右向振動(dòng)與Ⅱ型弦的相同,而左向振動(dòng)涉及玻色弦。與雜化O弦理論有重要而微妙的區(qū)別。
雜化O弦理論(Heterotic-O string theory)即雜化O(32)弦理論,5種超弦理論之一,其中的閉弦的右向振動(dòng)與Ⅱ型弦的相同,而左向振動(dòng)涉及玻色弦。與雜化E弦理論有重要而微妙的區(qū)別。
振動(dòng)模式(Oscillatory pattern, Vibrational mode, Vibrational pattern)弦振動(dòng)時(shí)準(zhǔn)確的峰、谷數(shù)和振幅大小。
振動(dòng)數(shù)(Vibrational number)描寫(xiě)弦的均勻振動(dòng)的能量的數(shù);這個(gè)整體運(yùn)動(dòng)的能量不同于與形變相關(guān)的能量。
振幅(Amplitude)波峰的最大高度或波谷的最大深度。
質(zhì)子(Proton)帶正電荷的粒子,一般存在于原子核,由3個(gè)夸克組成(2個(gè)上夸克和1個(gè)下夸克)。
中微子(Neutrino)電中性粒子,只服從弱作用。
中子(Neutron)電中性粒子,通常出現(xiàn)在原子核中,由3個(gè)夸克組成(2個(gè)下夸克,1個(gè)上夸克)。
錐形變換(Conifold transition)空間的卡-丘部分的一種演化形式,其結(jié)構(gòu)先發(fā)生破裂,然后自我修復(fù),但產(chǎn)生的物理結(jié)果在弦理論背景下是溫和的、可以接受的。這里出現(xiàn)的破裂比翻轉(zhuǎn)變換的更嚴(yán)重。
自旋(Spin)我們所熟悉的同一名稱(chēng)的量子力學(xué)形式。粒子有一定量的內(nèi)稟自旋,要么是整數(shù),要么是半整數(shù)(以普朗克常數(shù)為單位),永不改變。
Ⅰ型弦理論(Type I string theory)5種超弦理論的一種,包括開(kāi)弦和閉弦。
2-膜(Two-brane)見(jiàn)膜。
ⅡA型弦理論(TypeⅡA string theory)5種超弦理論中的一種,包括具有左右對(duì)稱(chēng)振動(dòng)模式的閉弦。
ⅡB型弦理論(TypeⅡB string theory)5種超弦理論中的一種,包括具有左右對(duì)稱(chēng)振動(dòng)模式的閉弦。
3-膜(Three-brane)見(jiàn)膜。
ATB“大爆炸之后”(“After The Bang”)的縮寫(xiě),通常用來(lái)表示自大爆炸以來(lái)的時(shí)間。
BPS態(tài)(BPS states)超對(duì)稱(chēng)理論中的物質(zhì)構(gòu)成,其性質(zhì)可以通過(guò)以對(duì)稱(chēng)性為基礎(chǔ)的論證完全決定。
M理論(M-theory)第二次超弦革命出現(xiàn)的理論,將以前的5個(gè)超弦理論統(tǒng)一在一個(gè)宏大框架內(nèi)。M理論似乎是一個(gè)包含著11個(gè)時(shí)空維的理論,還有很多方面有待認(rèn)識(shí)。
T. O.E.(包羅萬(wàn)象的理論,Theory of Everything)囊括所有力和物質(zhì)的量子力學(xué)理論。
W玻色子(W boson)見(jiàn)弱規(guī)范玻色子。
Z玻色子(Z boson)見(jiàn)弱規(guī)范玻色子。
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