Heller Michal - Kosmologia kwantowa.pdf

(435 KB) Pobierz
KOSMOLOGIA KWANTOWA
MICHAŁ HELLER
KOSMOLOGIA
KWANTOWA
"Prószy nski i S-ka
Warszawa 2001
Copyright (c) by Michał Heller 2001
Projekt okładki
Katarzyna A. Jarnuszkiewicz
Ilustracja na okładce
Science Photo Library/EAST NEWS
Ilustracje w książce
Dorota Ostaszewska
na podstawie szkiców Autora
ISBN 83-7255-054-9
Wydawca
Prószyński i S-ka SA
ul. Garażowa 7
02-651 Warszawa
Druk i oprawa
OPOLGRAF
Spółka Akcyjna
SPIS RZECZY
Wstęp
1 Czy współczesna fizyka jest chora na schizofrenię?
Stulecie fizyki
Rozdwojenie jaźni i strategia przybliżeń
W erze Plancka
2 Względność i kwanty
Teorie i eksperymenty
Czasoprzestrzeń
Geometria przestrzeni Hilberta
Geometria czasoprzestrzeni
Obserwable
3 Jak teoretycy traktują Wszechświat?
Epoka Plancka
Ostateczny akcelerator
Co to jest model kosmologiczny?
Modele Friedmana
Co wolą obserwatorzy, a co teoretycy?
4 Kwantowanie kanoniczne
Program kanonicznego kwantowania
Przestrzeń stanów i kwantowanie
Geometrodynamika Wheelera
Kwantowy świat Wheelera-DeWitta
Trudności i perspektywy
6 • KOSMOLOGIA KWANTOWA
5 Ku jedności
Jedność w wielości
Unifikacja oddziaływań
Siły i symetrie
Supersymetria l superuniflkacja
Supergrawitacja
Superstruny
6 Wszechświat Hawkinga
Parowanie czarnych dziur
Czasoprzestrzenne tuby
Kwantowe stworzenie Wszechświata
Bez warunków brzegowych i początkowych
7 Wszechświat i instantony
Program badawczy Hawkinga
Instanton i inflacja
Inflacja w otwartym wszechświecie
Fluktuacje i struktura Wszechświata
8 Teoria M
Ocean struktur
Struny l superstruny
Świat wielkich wymiarów
Odkrywanie M-asywu
9 Ekpyrotyczny wszechświat
M-teorla l kosmologia
Założenia modelu
Scenariusz początku
Chwila na refleksję
10 Struktura początku i końca
Rywale
O entropii geometrycznie
Entropia l Wszechświat
Entropia czarnych dziur
Termodynamika w pracowni Pana Boga
Struktura osobliwości
Kwantowa teoria grawitacji
Pod prąd
11 Nieprzemienny wszechświat
Gdzie szukać?
Nieprzemlenność l jej następstwa
Nieprzemienne modele
Bezczasowa fizyka
Przyczynowość
Nieprzemienny wszechświat
12 Od superstrun do geometrii nieprzemlennej
Zero-brany
Piana czasoprzestrzeni i jeszcze dalej
Próba scenariusza
Paradoks horyzontu l inne trudności
Zakończenie: w erze Plancka fizyka
spotyka się z filozofią
Bibliografia
Indeks
WSTĘP
Wyraz "wstęp" jest znaczeniowo rozmyty. Może znaczyć
wstęp-wejście, na przykład "Wstęp wzbroniony", lub
wstęp-wprowadzenie, chociażby wstęp do książki. Ale obydwa
te znaczenia mają ze sobą coś wspólnego: odwołują się do ja-
kiegoś wejścia, do drzwi, które dokądś prowadzą; zapraszają
do przejścia przez nie lub - przeciwnie - zakazują wstępu. Ja,
oczywiście, zapraszam Czytelnika, by wszedł. Wejście prowadzi
na taras widokowy, z którego można podziwiać niezwykłą pa-
noramę. Ale nie jest to panorama w stanie gotowym - jak pa-
smo górskie rozciągające się na linii horyzontu: wystarczy tyl-
ko lekko odwrócić głowę, by móc kontemplować inny jego frag-
ment. Raczej jest to coś w rodzaju panoramicznego filmu, i to
z nie do końca ustalonym scenariuszem. Akcja dopiero się
tworzy. W jakim pójdzie kierunku? - w dużej mierze zależy to
od dotychczasowej drogi.
U wejścia na taras nie ma więc tabliczki z napisem "Wstęp
wzbroniony". Każdy jest mile widzianym gościem. Ale muszę
ostrzec: kto boi się intelektualnego wysiłku, pewnej myślowej
dyscypliny, niech raczej nie wchodzi. Poszukiwanie zbyt ła-
twych doznań na tym terenie może grozić logicznym chaosem
i pomysłami, które prowadzą na manowce. Cała panorama,
choć jeszcze w stanie dynamicznego rozwoju, opiera się na dą-
żeniu do matematycznej precyzji. Właśnie to sprawia, że pano-
rama Jest wyjątkowo piękna. Z chwilą gdy precyzja zostaje
osiągnięta, umysł w jasnym - ale nie oślepiającym - świetle
10 • KOSMOLOGIA KWANTOWA
Zgłoś jeśli naruszono regulamin