Квантова механіка описує не лише поведінку найдрібніших частинок. Її закони діють у тілах будь-яких розмірів: у птахах, рослинах і, можливо, навіть у людині. Стандартні підручники фізики стверджують, що квантова механіка — це теорія мікросвіту: вона описує поведінку частинок — атомів і молекул, але в макроскопічному масштабі поступається місцем звичайній класичній фізиці. Десь у проміжку між молекулою і, скажімо, грушею лежить прикордонна область, де зникають дивацтва квантового світу й починають діяти знайомі закони класичної фізики. Думка про те, що закони квантової механіки стосуються виключно мікросвіту, є загальноприйнятою. Натомість класична фізика, яка охоплює всі неквантові теорії, зокрема спеціальну й загальну теорії відносності Альберта Ейнштейна, має справу з великомасштабними об’єктами.
читатиМайбутні експерименти в CERN та в інших лабораторіях мають дозволити нам завершити Стандартну модель фізики елементарних частинок, але така об’єднана теорія всіх сил, імовірно, потребуватиме радикально нових ідей.
читатиТеорія струн і петльова квантова теорія гравітації — дуже динамічні дослідницькі програми зі значними шансами відкрити нові закони природи. Кожна досягла набагато більшого, ніж могли б передбачити далекоглядні експерти, укладаючи парі двадцять років тому. Ми почнемо з проблем самої квантової гравітації.
читатиМожливо, Великий вибух не був початком нашого Всесвіту — він міг утворитися внаслідок керованого складними квантово-гравітаційними ефектами Великого відскоку, стрімкого стиснення, що породило вибух. У сучасній науці поняття атома — настільки загальноприйнята концепція, що важко згадати, яким радикальним воно колись було.
читатиФізики відтворили умови, які існували в момент народження Всесвіту, й отримали вражаючі результати. Протягом останніх п’яти років сотні вчених використовують надпотужний прискорювач Брукгейвенської національної лабораторії для створення умов, що існували в момент народження Всесвіту. У Релятивістському колайдері важких іонів (RHIC) зіштовхуються два зустрічні пучки ядер золота, які рухаються майже зі швидкістю світла. Зіткнення атомних ядер, унаслідок яких виникають надзвичайно гарячі, щільні згустки матерії та енергії, імітують події перших мікросекунд після Великого вибуху. У коротких міні-вибухах, як у дзеркалі, відбиваються найперші миті нашого світу, коли матерія була ультрагарячим, надщільним варивом із кварків і глюонів, що металися на всі боки й постійно зіштовхувалися один з одним. Пекельний суп був приправлений дрібкою електронів, фотонів та інших легких елементарних частинок. Його температура становила трильйони градусів, і він був у сотні тисяч разів гарячішим за сонячне ядро.
читати