Теория струн и скрытые измерения вселенной

Компактное пространство — множество, которое является замкнутым и ограниченным, то есть содержащим в себе свою границу и имеющим конечную меру (длину, площадь, объем и т. п.). Сфера является компактной, в то время как бесконечная плоскость — нет.

Комплексное многообразие — многообразие, которое можно описать математически с помощью комплексных координат — его обычная или действительная размерность вдвое больше его комплексной размерности. Все комплексные многообразия являются также действительными многообразиями четной размерности. Однако не все действительные многообразия четной размерности являются комплексными многообразиями, поскольку в некоторых случаях невозможно последовательно описать полное многообразие комплексными числами (см. Многообразие).

Комплексные числа — числа вида a + bi, где a и b — действительные числа, a i — √(-1). Комплексные числа можно разбить на две составляющие, причем a называют действительной частью, а b — мнимой.

Конифолд — сингулярность, имеющая коническую форму. Сингулярности этого рода обычно встречаются в многообразиях Калаби-Яу.

Конифолдный переход — процесс, при котором пространство разрывается в непосредственной близости от конифолдной сингулярности на многообразии Калаби-Яу и затем восстанавливается способом, который меняет топологию исходного многообразия. Таким образом, топологически разные многообразия Калаби-Яу могут быть связаны между собой посредством конифолдного перехода.

Константа связи Юкавы — величина, определяющая связь или силу взаимодействия между скалярным полем и фермионом — известным примером является взаимодействие кварков или лептонов с полем Хиггса. Так как масса частиц зависит от их взаимодействия с полем Хиггса, константа связи Юкавы так же тесно связана с массой частиц.

Константа связи — число, определяющее силу физического взаимодействия. Например, константа связи струнной теории описывает взаимодействие струн, указывая, насколько вероятно, что одна струна расщепится на две или две струны сольются в одну.

Конформная инвариантность — преобразование, сохраняющее углы. Понятие конформной инвариантности включает и масштабную инвариантность, поскольку такие изменения масштаба, как изотропное и однородное растяжение или сжатие пространства, также оставляют углы нетронутыми (см. Масштабная инвариантность).

Конформная теория поля — квантовая теория поля, сохраняющая масштабную и конформную инвариантность. Если в обычной квантовой теории величина сильного взаимодействия, удерживающего кварки, изменяется с расстоянием, то в конформной теории поля его величина остается одинаковой на любом расстоянии.

Координаты — набор чисел, определяющих положение точки в пространстве или в пространстве-времени. Например, декартовы координаты — это стандартные координаты на плоскости, на которой каждая точка задается двумя числами, одно число — это расстояние от начала координат в направлении x, а другое — расстояние от начала координат в направлении y. Эта система координат названа в честь французского математика и философа Рене Декарта. Для определения положения точки в многомерном пространстве требуется большее количество координат.

Космические струны — одномерные объекты, которые могут принимать форму длинных, чрезвычайно тонких и чрезвычайно массивных нитей. Некоторые варианты теории поля предсказывают образование космических струн во время фазового перехода на раннем периоде существования Вселенной. Космические струны так же естественно возникают в некоторых вариантах теории струн.

Космический микроволновой фон, КМФ — электромагнитное излучение, основной спектр которого лежит преимущественно в микроволновой области, оставшейся после Большого взрыва, которое с тех пор охлаждалось и рассеивалось и в настоящее время пронизывает всю Вселенную.

Космологическая постоянная — физическая постоянная, введенная Эйнштейном в уравнения общей теории относительности, характеризующая свойства вакуума. Космологическая постоянная или лямбда-член, характеризует энергию, содержащуюся непосредственно в пространстве, то есть форму энергии, которая, как считается, заполняет все пространство, что предполагает возможные объяснения феномена темной энергии (см. Темная энергия и Энергия вакуума).

Кривизна Риччи — вид кривизны, который в общей теории относительности Эйнштейна связан с потоком вещества в пространстве-времени.

Кривизна — количественная мера отличия поверхности или пространства от плоского. Например, кривизна окружности равна обратной величине ее радиуса: чем меньше кривизна окружности, тем больше ее радиус. В многомерном случае кривизна определяется не только числом, но также учитывает различные направления, в которых может искривляться многообразие. В то время как двухмерные поверхности можно описывать одним типом кривизны, в случае большего числа измерений возможны различные виды кривизны.

Кубическое уравнение — уравнение, в котором высшая степень переменной равна трем, например ax³+bx²+cx+d=0.

Кэлерово многообразие — комплексное многообразие, названное в честь геометра Эриха Кэлера, обладающее особым видом голономии, которая сохраняет комплексную структуру многообразия при операции параллельного переноса.

Ландшафт — в теории струн диапазон возможных форм или геометрий, которые могут принимать скрытые измерения и которые также зависят от числа способов, с помощью которых потоки можно поместить во внутреннее пространство. Иначе говоря, ландшафт включает диапазон возможных вакуумных состояний, разрешенных теорией струн.

Лемма — доказанное утверждение в математике, полезное не само по себе, а как промежуточный шаг для доказательства других, более общих утверждений. Но сами по себе леммы также могут оказаться полезными, иногда в большей степени, чем предполагалось изначально.

Лептон — класс элементарных частиц, включающий электроны и нейтрино. В отличие от кварков, которые относятся к более тяжелым фермионам, лептоны не участвуют в сильных взаимодействиях, а следовательно, не захватываются атомными ядрами.

Линейное уравнение — уравнение (в случае двух переменных) общего вида ax+by+c=0. Уравнения такого рода не содержат членов высших порядков, таких как, например, x², y² или xy, и их график представляет собой прямую линию. Еще одна ключевая особенность линейного уравнения состоит в том, что изменение одной переменной x приводит к пропорциональному изменению другой переменной y и наоборот. Тем не менее линейные уравнения не обязательно должны содержать только две переменные, x и y, напротив, они могут иметь любое количество переменных.

Масштабная инвариантность — свойство, сохраняющееся независимо от физического масштаба. В масштабно-инвариантной системе физика остается неизменной, если размер системы однородно и изотропно увеличить или уменьшить.

Математический анализ — набор инструментов, включая производные, интегралы, пределы и бесконечные ряды, которые ввели в современную математику Исаак Ньютон и Готфрид Лейбниц. В англоязычной литературе используется термин calculus (исчисление).

Матрица — двухмерный (прямоугольный или квадратный) массив чисел или более сложных алгебраических выражений. Матрицы можно складывать, вычитать, перемножать и делить, используя относительно простой набор правил. Матрицу можно записать в сокращенном виде как набор элементов вида a_ij где i — номер строки, а j — номер столбца.

Метрика — математический объект, в общем виде представляемый тензором, используемый для измерения расстояний в пространстве или многообразии. В искривленном пространстве метрика показывает, в какой мере фактическое расстояние отличается от числа, полученного по теореме Пифагора. Знание метрики пространства эквивалентно пониманию геометрии этого пространства.