Физики построили Большой адронный коллайдер для того, чтобы «поймать» последнюю недостающую частицу Стандартной модели – основной теоретической конструкции физики элементарных частиц. Бозон Хиггса поймали. Означает ли это, что теперь мы знаем все об устройстве Вселенной, что Большой адронный коллайдер сделал свое дело и больше никому не нужен? И куда будет двигаться наука дальше?

Нобелевская премия по физике за 2013 год присуждена британскому физику Питеру Хиггсу и бельгийцу Франсуа Энглеру за «теоретическое открытие механизма, который обеспечил понимание происхождения масс элементарных частиц». О бозоне Хиггса и теории всего в программе «Научный тык» беседуют Алексей Семихатов, доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Физического института им. Лебедева РАН, а также ведущие Александр Грек и Андрей Шмаров.

В июле 2012 года ученым наконец-то удалось "поймать" бозон Хиггса. Новость о долгожданном открытии в считанные секунды облетела весь мир, моментально попав на первые полосы всех газет. Но спустя год после открытия, стали говорить о том, что бозон не оправдал ожиданий физиков, а некоторые даже понизили частицу в ранге, назвав главной мистификацией века. Так ли это на самом деле? В чем важность элемента, на поиски которого ученые потратили больше 40 лет?

Отчаянные по степени научной смелости и сложности эксперименты на Большом Адронном Коллайдере – это попытка оживить процесс познания Вселенной средствами чистой логики. Этот процесс начался в тот момент, когда Ньютон угадал, что Луна подчиняется в точности тому же закону движения, что и яблоко. С тех пор рафинированный логический анализ – математика – приобрел «непостижимую эффективность» в своей способности делать предсказания, которые непременно сбываются.

Квантовая механика, не говоря уже о квантовой теории поля, имеет репутацию странной, пугающей и контринтуитивной науки. В научном сообществе есть те, кто по сей день ее не признает. Однако же квантовая теория поля — единственная подтвержденная экспериментом теория, способная объяснить взаимодействие микрочастиц при низких энергиях. Почему это важно? Андрей Ковтун, студент МФТИ и сотрудник кафедры фундаментальных взаимодействий, рассказывает, как с помощью этой теории добраться до главных законов природы или придумать их самим.

В современном понимании оказывается, что закон сохранения энергии и закон сохранения импульса следуют из более фундаментального принципа, заключающегося в так называемой трансляционной инвариантности в пространстве и времени. Что это значит? Что означает вообще трансляционная инвариантность?

Алексей Семихатов, доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Физического института РАН помогает ведущим разобраться в разнице между принципами симметрии и суперсимметрии.

Как человек становится математиком? Наверное, существует множество разных путей и способов. Позвольте рассказать, как это произошло со мной. Вы, наверное, удивитесь, но в школе я ненавидел математику. Хотя нет, «ненавидел», пожалуй, слишком сильное слово. Скажем просто, я не очень-то ее любил. Мне казалось, что математика скучная. Я усердно выполнял все задания, но не понимал, зачем мне это. Материал, который мы разбирали в классе, казался мне бессмысленным и бесполезным.

Современная теоретическая физика в очень высокой степени полагается на симметрии, потому что, каким-то образом, "Господь запустил Вселенную" (опять-таки, я ставлю… открываю, а потом закрываю кавычки), заложив в нее глубокие принципы симметрии. Теория Всего — это попытка угадать ту симметрию, которая вероятно действовала в момент, очень близкий к рождению Вселенной, и по законам которой получились и кварки (там не только кварки, электрон, например, такие-сякие нейтрино и фотон), и структуру галактик, именно такое распределение материй во Вселенной, общие изотропные свойства Вселенной, и так далее. Другими словами, задача стоит угадать то самое уравнение, согласно которому получили ту Вселенную, которую мы получили.

Симметрия окружает нас почти повсеместно: в архитектуре, природе, геометрических фигурах и орнаментах, этот список можно продолжать до бесконечности. Получается, что она является одним из негласных законов мироздания. С древнейших времён многие народы владели представлением о симметрии в широком смысле — как об уравновешенности и гармонии. Если с природой и архитектурой всё более менее понятно — они соблюдают законы симметрии, то с человеком всё намного сложнее… Неужели и мы абсолютно симметричные существа? Оказывается, что нет. Поразительно, но факт: если создать портрет человека только из левых или только из правых половин, то полученный результат ошеломляет: правая и левая стороны лица одного и того же человека между собой отличаются. Так что же представляет собой симметричность на самом деле? Где и в чём законы симметрии соблюдаются полностью? Почему симметрия нарушается и что такое ассиметрия? Что лучше: идеальная симметрия или нарушенная?