Дэйв Голдберг - Вселенная в зеркале заднего вида. Был ли Бог правшой? Или скрытая симметрия, антивещество и бозон Хиггса

Вращательная симметрия (инвариантность вращения).Законы физики не меняются, если повернуть систему в целом. На крупных масштабах это отражается в изотропии вселенной, а кроме того, входит в систему предположений, на которых основан космологический принцип. Это приводит к сохранению момента импульса.

Лоренц-инвариантность. Законы физики одинаково справедливы для любого наблюдателя, который движется равномерно и прямолинейно. Кроме того, это основа специальной теории относительности.

Слабый принцип эквивалентности.Частицы в состоянии свободного падения локально неотличимы от инерциальных систем отсчета. Это основа общей теории относительности.

Фазовая симметрия, она же U (1). Фаза поля может меняться, и при этом никаких измеримых последствий наблюдаться не будет.

Симметрия электронов-нейтрино, она же SU (2) L. Слабое взаимодействие происходит совершенно так же, если заменить все нейтрино электронами и наоборот, если все они леворукие.

Симметрия цвета, она же SU (3).Сильное взаимодействие ведет себя совершенно одинаково с зелеными, синими и красными кварками. Если подменить один цвет другим (главное — проявить последовательность), и взаимодействие окажется прежним.

SU (5).Одна из первых и самых испытанных теорий Великого объединения. Она предсказывает существование дополнительных частиц, что приводит к распаду протонов. Измеренное время жизни протона противоречит ей, поэтому от нее пришлось отказаться.

SO (10).Популярная в наши дни теория Великого объединения, которая предсказывает долгий срок жизни протонов, а также очень массивное праворукое нейтрино.

E 8 . Спекулятивная Теория Всего, которая претендует на объяснение масс разных поколений частиц и количества этих поколений (три), а заодно и гравитации.

SUSY. Прозвище суперсимметрии, согласно которой у каждого фермиона есть партнер-бозон, а у каждого бозона — свой фермион. Результаты первых экспериментов особых успехов не сулят.

Abbott, Edwin. Flatland: A Romance of Many Dimensions . New York: Dover, 1992. Приключения «Квадрата» в строго иерархической геометрической вселенной.

Bryson, Bill. A Short History of Nearly Everything . New York: Broadway Books, 2003. Чудесная экскурсия в историю науки с интереснейшими историческими зарисовками.

«Desperately Seeking Symmetry». Radiolab . WNYC Radio, 18 апреля 2011 года.

Du Sautoy, Marcus. Symmetry: A Journey into the Patterns of Nature. New York: Harper, 2008. Сочинение скорее автобиографическое, однако оно закладывает солидную основу для понимания симметрии в природе и математике.

Gardner, Martin. The New Ambidextrous Universe: Symmetry and Asymmetry from Mirror Reflections to Superstrings . 3rd rev. ed. Mineola, NY: Dover, 2005. Классическая (полупрофессиональная) книга о симметрии в математике, природе и законах физики.

Goldberg, Dave, and Jeff Blomquist. A User’s Guide to the Universe: Surviving the Perils of Black Holes, Time Paradoxes, and Quantum Uncertainty . Hoboken, NJ: Wiley, 2009. Забавное путешествие по времени и пространству, к описанию которого приложил руку ваш покорный слуга.

Lederman, Leon M., and Christopher T. Hill. Symmetry and the Beautiful Universe. Amherst, NY: Prometheus Books, 2004. Великолепный рассказ о роли симметрии в фундаментальной физике.

Stewart, Ian. Why Beauty Is Truth: the History of Symmetry. New York: Basic Books, 2007.

Weyl, Hermann. Symmetry. Princeton, NJ: Princeton University Press, 1952. Вейль сделал самый большой вклад в понимание роли симметрии в физике. Это классическая работа, где говорится не только о физике, но и о мозаиках, истории и философии.

Anderson, P. W. «More Is Different». Science 177, no. 4047 (1972): 393–396. Цитата из введения.

Feynman, Richard Phillips, Robert B. Leighton, and Matthew L. Sands. «Basic Physics». В кн.: the Feynman Lectures on Physics . Redwood City, CA: Addison-Wesley, 1989, p. 2–2. Фейнман прибегает к шахматной аналогии несколько раз, однако есть и более удачные способы проиллюстрировать, что пытается показать нам физика.

Feynman, Richard P., Robert B. Leighton, and Matthew L. Sands. «Symmetry in Physical Laws». In the Feynman Lectures on Physics . Reading, MA: Addison-Wesley, 1963, 1965, pp. 52–1–12. Одно из лучших попадавшихся мне введений в симметрию в физике (на тот момент). Настоятельно рекомендую раздобыть и послушать аудиокнигу.

Galilei, Galileo. Two New Sciences. Dover, 1914. Помимо всего прочего, Галилей пишет о великанах и показывает, что кости великанов должны были быть чудовищно толстыми, чтобы обеспечить необходимую опору.

Haldane, J. B. S. «On Being the Right Size». Harper’s Magazine , March 1926. Холдейн пишет, в частности, о том, почему гравитация на насекомых почти не действует, зато поверхностное натяжение влияет очень сильно.

Horgan, John. The End of Science: Facing the Limits of Knowledge in the Twilight of the Scientific Age . Reading, MA: Addison— Wesley, 1996.

Scoular, Spencer. First Philosophy: the theory of Everything . Boca Raton, FL: Universal, 2007. В этой работе вы найдете множество превосходно подобранных цитат о природе симметрии.

Stannard, Russell. The End of Discovery . Oxford: Oxford University Press, 2010.

Birks, J. B. Rutherford at Manchester . New York: Benjamin, 1962. Источник цитаты о коллекционировании марок.

Brown, Dan. Angels & Demons . New York: Atria Books, 2000.

Carroll, Lewis. Through the Looking-Glass, and What Alice Found there . London: Macmillan, 1871. Классический труд о симметрии, математическом юморе и умении дурачиться с умом. А также источник вдохновения при написании книги, которую вы держите в руках.

ChemSpider: the Free Chemical Database. http://www.chemspider.com. Веб-сайт Королевского химического общества, где перечисляются все известные химические соединения (сейчас, когда я пишу эти строки, их около 26 миллионов).

Chown, Marcus . The Magic Furnace: the Search for the Origins of Atoms. Oxford: Oxford University Press, 2001. Среди всего прочего, здесь содержится интереснейшее описание свинцового ящика с бумагами Мари Кюри и радиоактивных отпечатков ее пальцев.

Close, F. E. Neutrino . Oxford: Oxford University Press, 2010. Очень хорошее описание истории нейтрино и открытия нейтринных осцилляций и массы нейтрино.

Fukuda, Y., T. Hayakawa, E. Ichihara, et al. «Measurements of the Solar Neutrino Flux from Super— Kamiokande’s First 300 Days». Physical Review Letters 81, no. 6 (1998): 1158–1162. Научная статья, в которой описаны первые экспериментальные доказательства наличия у нейтрино массы.

Hofstadter, Douglas R. Gödel, Escher, Bach: An Eternal Golden Braid . New York: Basic Books, 1979. Классический труд Хофштадтера повествует о самых разных симметриях. В частности, Хофштадтер упоминает «Крабий канон» Баха — музыкальный палиндром.

James, Laylin K. Nobel Laureates in Chemistry, 1901–1992 . Washington, DC: American Chemical Society, 1993.

Rutherford, E. «The Scattering of a and b Particles by Matter and the Structure of the Atom». Philosophical Magazine 21 (1911): 669–688. Одна из эпохальных статей по физике. Резерфорд открыл структуру атома — не больше и не меньше.

Tuniz, Claudio. Radioactivity: A Very Short Introduction. Oxford: Oxford University Press, 2012.

Wald, G. «the Origin of Optical Activity». Annals of the New York Academy of Science 69, no. 2 (1957): 352–368. Отсюда взята цитата из Эйнштейна о веществе и антивеществе и как отрицательный заряд «победил».