Предисловие научного редактора ................................. 11

Предисловие и благодарности .................................... 14

Введение ....................................................... 19
  Почему нужно рассматривать невидимые измерения? .............. 20
  Обзор ........................................................ 22
  Возбуждение от неизведанного ................................. 24

                   Размерности пространства (и мысли)

ГЛАВА 1. Вступительные пассажи: срывая покров тайны
         с размерностей ........................................ 27
  Что такое измерения? ......................................... 28
  Игривые пассажи сквозь дополнительные измерения .............. 32
  Три из двух .................................................. 34
  Эффективные теории ........................................... 40

ГЛАВА 2. Ограниченные пассажи: свернутые дополнительные измерения42
  Свернутые измерения в физике ................................. 43
  Ньютоновский закон для силы тяготения при наличии дополнительных
  измерений .................................................... 50
  Закон Ньютона в случае компактных измерений .................. 53
  О других способах ограничить измерения ....................... 54

ГЛАВА 3. Исключительные пассажи: браны, миры на бранах и балк .. 56
  Браны как слои ............................................... 57
  Граничные браны и вложенные браны ............................ 58
  Захваченные бранами .......................................... 60
  Миры на бранах: эскиз шведской стенки из бран ................ 62

ГЛАВА 4. Подходы к проблемам теоретической физики .............. 65
  Построение моделей ........................................... 67
  Сердце вещества .............................................. 74
  Анонс ........................................................ 79

                   Достижения начала двадцатого века

ГЛАВА 5. Относительность: эволюция теории тяготения Эйнштейна .. 81
  Ньютоновское тяготение ....................................... 83
  Специальная теория относительности ........................... 85
  Принцип эквивалентности: начинается общая теория
  относительности .............................................. 89
  Проверка общей теории относительности ........................ 93
  Изящные кривые Вселенной ..................................... 95
  Искривленное пространство и искривленное пространство-время .. 96
  Общая теория относительности Эйнштейна ....................... 99
  Кода ........................................................ 103
Что стоит запомнить ........................................... 104

ГЛАВА 6. Квантовая механика: принципиальная неопределенность,
         главные неопределенности и соотношение
         неопределенностей .................................... 105
  Шок и страх ................................................. 107
  Начало квантовой механики ................................... 108
  Квантование и атом .......................................... 113
  Квантование электронов ...................................... 115
  Отход от частиц ............................................. 116
  Неопределенность Гейзенберга ................................ 121
  Два важных значения энергии и что о них говорит соотношение
  неопределенностей ........................................... 125
  Бозоны и фермионы ........................................... 128
Что стоит запомнить ........................................... 129

                   Физика элементарных частиц

ГЛАВА 7. Стандартная модель физики частиц: самая фундаментальная
         из всех известных структура материи .................. 131
  Электрон и электромагнетизм ................................. 133
  Фотон ....................................................... 135
  Квантовая теория поля ....................................... 137
  Античастицы и позитрон ...................................... 138
  Слабое взаимодействие и нейтрино ............................ 140
  Кварки и сильные взаимодействия ............................. 147
  Известные фундаментальные частицы ........................... 150
Что стоит запомнить ........................................... 152

ГЛАВА 8. Экспериментальная интерлюдия: проверка
         Стандартной модели ................................... 153
  Открытие топ-кварка ......................................... 154
  Точные тесты Стандартной модели ............................. 157
Что стоит запомнить ........................................... 160

ГЛАВА 9. Симметрия: важный организующий принцип ............... 161
  Вещи, которые изменяются, оставаясь прежними ................ 162
  Внутренние симметрии ........................................ 164
  Симметрии и взаимодействия .................................. 166
  Калибровочные бозоны, частицы и симметрия ................... 169
Что стоит запомнить ........................................... 170

ГЛАВА 10. Происхождение масс элементарных частиц:
          спонтанное нарушение симметрии и механизм Хиггса .... 171
  Спонтанно нарушенная симметрия .............................. 172
  Проблема .................................................... 174
  Механизм Хиггса ............................................. 177
  Спонтанное нарушение симметрии слабого взаимодействия ....... 180
  Бонус ....................................................... 181
  Предупреждение .............................................. 182
Что стоит запомнить ........................................... 183

ГЛАВА 11. Скейлинг и Великое объединение: связь взаимодействий
          на разных расстояниях и при разных энергиях ......... 185
  Крупным и мелким планом ..................................... 186
  Виртуальные частицы ..........................................188
  Почему интенсивность взаимодействия зависит от расстояния? .. 190
  Великое объединение ......................................... 195
Что стоит запомнить ........................................... 198

ГЛАВА 12. Проблема иерархии: единственная эффективная
          "теория просачивания" ............................... 199
  Проблема иерархии в ТВО ..................................... 201
  Квантовые вклады в массу хиггсовской частицы ................ 204
  Проблема иерархии в физике частиц ........................... 206
  Виртуальные энергичные частицы .............................. 207
Что стоит запомнить ........................................... 210

ГЛАВА 13. Суперсимметрия: скачок за пределы Стандартной модели  211
  Фермионы и бозоны: невероятная пара ......................... 212
  Суперистория ................................................ 214
  Суперсимметричное расширение Стандартной модели ............. 215
  Суперсимметрия и проблема иерархии .......................... 217
  Нарушенная суперсимметрия ................................... 218
  Нарушенная суперсимметрия и масса хиггсовской частицы ....... 219
  Суперсимметрия: оценка доказательств ........................ 221
Что стоит запомнить ........................................... 225

                   Теория струн и браны

ГЛАВА 14. Allegro (tа non troppo). Пассаж для струнных ........ 226
  Зарождающееся беспокойство .................................. 227
  Струнная разминка ........................................... 230
  Истоки теории струн ......................................... 232
  Суперструнная революция ..................................... 234
  Стойкость старого режима .................................... 238
  Последствия революции ....................................... 240
Что стоит запомнить ........................................... 245

ГЛАВА 15. Вспомогательные пассажи: развитие бран .............. 246
  Рождающиеся браны ........................................... 248
  Взрослые браны и пропавшие частицы .......................... 250
  Зрелые браны и дуальность ................................... 251
  Еще о дуальности ............................................ 256
Что стоит запомнить ........................................... 258

ГЛАВА 16. Неугомонные пассажи: миры на бране .................. 260
  Частицы, струны и браны ..................................... 261
  Гравитация: опять иная ...................................... 264
  Модельные миры на бранах .................................... 265
  Теория Хоржавы—Виттена ...................................... 266
Что стоит запомнить ........................................... 268

         Схемы для вселенных с дополнительными измерениями

ГЛАВА 17. Редконаселенные пассажи: мультивселенные и уединение  269
  Мой путь к дополнительным измерениям ........................ 270
  Естественность и уединение .................................. 273
  Уединение и суперсимметрия .................................. 275
  Уединение и сияющие массы ................................... 279
Что нового .................................................... 280

ГЛАВА 18. Просачивающиеся пассажи: отпечатки дополнительных
          измерений ........................................... 281
  Частицы Калуцы—Клейна ....................................... 282
  Определение масс частиц Калуцы—Клейна ....................... 283
  Экспериментальные ограничения ............................... 286
Что нового .................................................... 288

ГЛАВА 19. Объемные пассажи: большие дополнительные измерения .. 289
  Измерения, размером (почти) в миллиметр ..................... 290
  Большие измерения и проблема иерархии ....................... 293
  Связь между гравитацией в пространствах с большим и малым
  числом измерений ............................................ 295
  Снова о проблеме иерархии ................................... 296
  В поисках больших измерений ................................. 298
  Поиски больших дополнительных измерений на коллайдере ....... 300
  Последствия ................................................. 303
Что нового .................................................... 305

ГЛАВА 20. Закрученный пассаж: решение проблемы иерархии ....... 306
  Закрученная геометрия и ее удивительные приложения .......... 308
  Увеличение и уменьшение в закрученном измерении ............. 315
  Дальнейшие исследования ..................................... 318
  Закрученная геометрия и объединение взаимодействий .......... 320
  Экспериментальные приложения ................................ 321
  Еще более причудливая возможность ........................... 324
  Черные дыры, струны и другие сюрпризы ....................... 325
  Кода ........................................................ 325
Что нового .................................................... 325

ГЛАВА 21. Закрученная аннотированная "Алиса" .................. 327

ГЛАВА 22. Глубокий пассаж: бесконечное дополнительное измерение 330
  Локализованная гравитация ................................... 332
  Калуца-клейновские (КК) партнеры гравитона .................. 337
Что нового .................................................... 340

ГЛАВА 23. Задумчивый и раздвигающий пассаж .................... 341
  Осмысление .................................................. 342
  Локально локализованная гравитация .......................... 344
Что нового .................................................... 349

                         Завершающие мысли

ГЛАВА 24. Дополнительные измерения: мы внутри или снаружи? .... 350
  Что же вообще такое измерения? .............................. 351
  I. Закрученная геометрия и дуальность ....................... 352
  II. Т-дуальность ............................................ 353
  III. Зеркальная симметрия ................................... 354
  IV. Матричная теория ........................................ 354
  О чем думать? ............................................... 355

ГЛАВА 25. Открытое заключение ................................. 357

Глоссарий ..................................................... 360

Математические примечания ..................................... 371

Благодарности ................................................. 379

Предметно-именной указатель ................................... 381