Стивен Вайнберг - Мечты об окончательной теории: Физика в поисках самых фундаментальных законов природы

Zilsel E. The Genesis of the Concept of Physical Law // Philosophical Review. 51 (1942): 245.

Green P.S. Alexander to Actium: The Historical Evolution of the Hellenistic Age (Berkeley and Los Angeles: University of California Press, 1990), pp. 456, 475–78.

Я благодарен Б. Нагелю за предложение использовать эту цитату.

См. The Autobiography of Robert A. Millikan (New York: Prentice-Hall, 1950), p. 23, а также заметку К. К. Darrow (Isis 41 (1950): 201).

Речь идет о физике Абдусе Саламе.

Основания для чувства удовлетворенности в науке конца XIX в. можно найти в книге: Badash L. The Completeness of Nineteenth-Century Science // Isis 63 (1972): 48–58.

Michelson A.A. Light Waves and Their Uses (Chicago: University of Chicago Press, 1903), p. 163.

Dirac P.A.M. Quantum Mechanics of Many Electron Systems // Proceedings of the Royal Society Al23 (1929): 713.

Цит. пo Boxer S. // New York Times Book Review, January 26, 1992, p. 3.

Huxley T.H. On a Piece of Chalk / Ed. Loren Eisley (New York: Scribner, 1967).

Конкретные цвета меняются от одного соединения меди к другому, поскольку окружающие атомы влияют на энергии атомных состояний.

Gross D.J. The Status and Future Prospects of String Theory // Nuclear Physics В (Proceedings Supplement) 15 (1990): 43.

Nagel E. The Structure of Science: Problems in the Logic of Scientific Explanation (New York: Harcourt, Brace, 1961).

Согласно законам Кеплера, орбиты планет имеют форму эллипсов, в одном из фокусов которых находится Солнце; при обращении вокруг Солнца скорость каждой планеты меняется так, что линия, соединяющая планету с Солнцем, заметает за равные промежутки времени равные площади; квадраты периодов обращения пропорциональны кубам больших полуосей эллиптических орбит. Законы Ньютона утверждают, что каждая частица во Вселенной притягивает любую другую частицу с силой, пропорциональной произведению масс частиц, и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними, а также определяют, как движутся любые тела под действием любой заданной силы.

Shaefer H.F. III. Methylene: A Paradigm for Computational Quantum Chemistry // Science 231 (1986): 1100.

Ряд теоретиков исследуют возможность проведения вычислений включающих сильные ядерные взаимодействия, представляя пространство-время в виде решетки отдельных точек и используя действующие параллельно компьютеры для определения изменения значений полей в каждой точке. Выражается определенная надежда, что такими методами можно вывести свойства ядер из принципов квантовой хромодинамики. До сих пор не удалось даже вычислить массы протона и нейтрона, из которых состоят ядра.

Эта цитата взята из «Логико-философского трактата» Л. Витгенштейна 37). Во многом в том же духе мой философски настроенный друг проф. Филип Боббитт с факультета юриспруденции Техасского университета говорил мне: «Когда я отвечаю ребенку, спросившему меня, почему яблоко падает на Землю, что “это из-за тяготения, дорогой”, я не объясняю ничего. Предлагаемые физикой математические описания физического мира не являются объяснениями…». Я согласен с этим утверждением, если все, что подразумевается под тяготением, сводится к тому, что у тяжелых предметов имеется тенденция падать на Землю. С другой стороны, если понимать под тяготением весь комплекс явлений, описанных теориями Ньютона или Эйнштейна, включая движения приливов на Земле, планет и галактик, тогда ответ, что яблоко падает из-за тяготения, безусловно выглядит для меня как объяснение. Во всяком случае, именно так используют слово «объяснение» действующие ученые.

Наиболее стабильными являются те элементы, у которых число электронов полностью заполняет одну или несколько оболочек. К таким элементам относятся благородные газы гелий (два электрона), неон (десять электронов), аргон (восемнадцать электронов) и т.д. (Эти газы называются благородными, так как вследствие стабильности их атомов эти газы не участвуют в химических реакциях.) У кальция двадцать электронов, так что два из них находятся вне заполненных оболочек аргона, и они могут быть легко потеряны. Кислород имеет восемь электронов, так что не хватает как раз двух для того, чтобы заполнить оболочки неона, так что кислород охотно подбирает два электрона, чтобы заполнить дырки в своих оболочках. Углерод имеет шесть электронов, так что его можно рассматривать либо как гелий с четырьмя лишними электронами, либо как неон с четырьмя недостающими электронами, и поэтому углерод может как терять, так и приобретать четыре электрона. (Такая амбивалентность позволяет атомам углерода очень сильно связываться друг с другом, например, как в алмазе.)

Если атом обладает положительным или отрицательным электрическим зарядом, то он стремится захватывать или терять электроны до тех пор, пока не станет нейтральным.

Anderson P. // Science 177 (1972): 393.

Чтобы определить энтропию, представьте, что температура некоторой системы очень медленно увеличивается от абсолютного нуля. Увеличение энтропии системы при получении каждой последующей маленькой порции тепловой энергии равно этой энергии, деленной на ту абсолютную температуру, при которой тепловая энергия передается.

Важно заметить, что в системе, обменивающейся энергией с окружающей средой, энтропия может уменьшаться. Возникновение жизни на Земле связано с уменьшением энтропии, и это разрешено термодинамикой, поскольку Земля получает энергию от Солнца и отдает энергию в окружающее пространство.

Nagel E. The Structure of Science, pp. 338–45.

История этой битвы излагается в книге: Brush S. The Kind of Motion We Call Heat (Amsterdam: North-Holland, 1976), особенно в разделе 1.9 книги 1.

Термодинамика применима к черным дырам не потому, что внутри них находится большое число атомов, а потому, что черные дыры содержат большое число определяемых квантовой теорией гравитации фундаментальных единиц массы, каждая из которых равна 10 −5г и называется массой Планка. Если бы черная дыра имела массу меньше 10 −5г, термодинамика к ней была бы неприменима.

Hoffman R. Under the Surface of the Chemical Article // Angewandte Chemie 27 (1988): 1597–1602.

Primas H. Chemistry, Quantum Mechanics, and Reductionism, 2nd ed. (Berlin: Springer-Verlag, 1983).

Pauling L. Quantum Theory and Chemistry // Max Plank Festschrift / Ed. B. Kockel, W. Mocke, and A. Papapetrou (Berlin: VEB Deutscher Verlag der Wissenschaft, 1959), pp. 385–88.

Pippard А.В. The Invincible Ignorance of Science // Contemporary Physics 29 (1988): 393 – лекция памяти Эддингтона, прочитанная в Кэмбридже 28 января 1988.

Иногда утверждают, что разница между человеком и другими животным и состоит в способности говорить и что люди обретают сознание только тогда, когда начинают говорить. В то же время компьютеры используют определенный язык, но не кажутся обладающими сознанием, а наш старый сиамский кот Тай Тай никогда не говорил (и имеет ограниченное число выражений мордочки), но во всех остальных отношениях проявляет те же признаки сознательной деятельности, что и люди.