ГЕОМЕТРИЯ ПРОСТРАНСТВА И ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВА
Общая теория относительности предсказывает удивительную взаимосвязь между средней кривизной пространства, средней плотностью вещества внутри него и скоростью расширения Вселенной. Если общая плотность материи равна некоторой критической отметке, то пространство будет плоским; если плотность больше, оно будет иметь положительную кривизну, подобно сфере, а если меньше — то отрицательную, подобно седлу.
В настоящее время критическая плотность составляет около 10>–29 граммов на кубический сантиметр, что эквивалентно массе шести атомов водорода на кубический метр. Хотя эта плотность намного ниже, чем самый сверхвысокий вакуум, полученный в земных лабораториях, похоже, она близка к средней плотности Вселенной в целом.
Астрономы могут измерять форму пространства геометрически, используя сложные методы, упомянутые в главе 1. Они также могут измерять плотность, суммируя вклады обычной материи, темной материи и темной энергии. Они обнаружили, что пространство почти плоское, а его плотность почти равна критической. Это согласуется с предсказанием общей теории относительности. Можно надеяться, что загадки темной материи и темной энергии удастся понять в рамках общей теории относительности. И конечно, они не потребуют ее модификации.
Мне в жизни везло: меня постоянно поддерживали родители и семья, учителя и друзья, которых слишком много, чтобы упоминать каждого в отдельности. Многим в жизни я обязан системе государственных школ Нью-Йорка.
Я благодарен Альфреду Шапере, Ву Бяо, Томасу Хулону и Патти Барнс, которые прочитали черновик книги и сделали ценные замечания. Над изданием книги я работал в тесном сотрудничестве с редакторами Кристофером Ричардсом и Элизабет Ферлонг, кроме того, помогали и многие другие редакторы Penguin Press. Я признателен Джону Брокману, Катинке Мэтсон и Максу Брокману, которые вдохновили меня на написание этой книги и помогли довести проект до конца.
Фрэнк Вильчек — физик-теоретик, лауреат Нобелевской премии по физике (2004) за открытие асимптотической свободы в теории сильных взаимодействий (совместно с Дэвидом Гроссом и Хью Дэвидом Политцером).
Профессор Массачусетского технологического института (MIT), автор нескольких научно-популярных книг и сотен статей в ведущих научных журналах. На русском языке были опубликованы его книги «Красота физики. Постигая устройство Вселенной» и «Тонкая физика. Масса, эфир и объединение всемирных сил».
Руководитель редакционной группы Светлана Мотылькова
Ответственный редактор Юлия Константинова
Литературный редактор Екатерина Гришина
Арт-директор Алексей Богомолов
Дизайнер Наталья Майкова
Корректоры Елена Гурьева, Наталья Воробьева
ООО «Манн, Иванов и Фербер»
mann-ivanov-ferber.ru
Электронная версия книги подготовлена компанией Webkniga.ru, 2021