Более 300 лет назад Ньютон объединил небо и землю — два мира, до того воспринимавшиеся как противоположности, оказались подчинены одним и тем же физическим законам. Более 300 лет мы изучали природу, следуя этим самым законам и их обобщениям. Результат оказался отчасти парадоксальным. Земля здесь и космос там оказались существенно различны уже своим составом. Или все-таки нет?
В этой передаче разговор о темной материи. Почему физики так уверены в существовании темной материи? Ее никто никогда не видел. Если наша теория указывает на ее существование, а мы ее не видим, может, нам стоит менять теорию? Каковы свойства темной материи? Может ли существовать параллельный мир со звездами из темной материи? Академик Валерий Рубаков приводит доказательства существования темного вещества и описывает его удивительные свойства. Ведет передачу Алексей Семихатов.
Валерий Рубаков — заместитель директора Института ядерных исследований РАН по научной работе (1987—1994). В 1997 году избран действительным членом РАН (член-корреспондент АН СССР с 1990 года).
Алексей Семихатов — доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Физического института им. Лебедева РАН.
Что такое микромир и макромир? Из чего состоит темная материя? И что такое WIMP? Об общем энергетическом балансе Вселенной, теории скрытой массы и частицах темной материи этом рассказывает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков.
Лекция посвящена тому, как последние открытия повлияли на наше представление о макромире и какие вопросы встали на повестку дня. Эволюция вселенной в первые мгновения после большого взрыва. Темная материя и темная энергия. Вещество и антивещество. Законы сохранения и барионное число. Как объяснить неоднородность вселенной. Теория инфляционной вселенной. Флуктуации вакуума. Реликтовые гравитационные волны.
Основная работа Хокинга была выполнена в середине 1970-х. Я думаю, что я не ошибусь, если скажу, что это основная работа. Она была связана с физикой черных дыр и то, что называют "хокинговское излучение". Это капитальный результат, который состоял в том, что… Вообще мы представляем себе черную дыру как нечто, что поглощает свет, частицы, все в себя засасывает, и ничего наружу не выплескивает. Ничего подобного. Выясняется, что если учесть квантовые эффекты, то черная дыра излучает. О его вкладе в современную картину мира и о его контактах с советскими физиками будем говорить с академиком РАН Валерием Рубаковым.
Существование тесной взаимосвязи космоса с практически невидимым микромиром — самый загадочный аспект современной физики. Планеты и даже целые скопления небесных звёзд «разбросаны» по бескрайним просторам, подобно пылинкам и элементарным частицам. Казалось бы, это лишь метафоричная связь. Но уже в первую секунду возникновения Вселенной, всё её содержимое состояло именно из мельчайших частичек — кварков. Невероятно, но эфемерные кирпичики вещества — основной строительный материал всего мироздания. Всего 6 видов или ароматов кварков, соединившись, образуют атомы, молекулы и другие частицы, а затем — Макрокосмос. Устройство Вселенной учёным удалось изучить достаточно детально, а вот с элементарными крупинками веществ нередко возникают проблемы. Не так быстро они раскрывают свои тайны, как хотелось бы. Даже единую теорию, которая могла бы описать весь известный «зоопарк» частиц, до сих пор создать не удаётся. Насколько наши знания о микромире полны и достоверны? Как кваркам удалось создать галактики и на что ещё способны эти крошечные частицы?
Все мы и всё вокруг нас сделано из вещества, и сколько-нибудь заметных количеств антивещества в нашей Галактике нет (по счастью). Более того, из наблюдений следует, что в видимой части Вселенной нет областей, где, наоборот, много антивещества и нет вещества. Как количественно охарактеризовать асимметрию между веществом и антивеществом во Вселенной? Что требуется для того, чтобы эта асимметрия образовалась? Мы обсудим некоторые гипотезы на этот счет, для чего нам потребуется совершить экскурсию в мир элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий. Происхождение вещества во Вселенной — та область, где тесно пересекаются физика сверхбольших расстояний — космология — и физика сверхмалых расстояний, управляющая элементарными частицами.
С какими проблемами сталкиваются ученые при построении гравитационной теории? Какие пути решения проблемы предлагает современна физика? И где можно наблюдать подобные эффекты? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков. В момент создания общей теории относительности Эйнштейна в начале прошлого века было сломано много копий в попытках проквантовать общую теорию относительности. Сейчас есть квантовая теория электромагнитного взаимодействия, слабого и сильного взаимодействия. В квантовой гравитации ситуация намного сложнее.
Современная астрофизика постоянно расширяет представления о картине мира, добавляя новые детали к тому, что мы уже знаем о Солнечной системе, открывая неизведанное за ее пределами. Лектор дает 10 ключевых пунктов, которые помогут аудитории сформировать астрофизическую картину мира, получить представление о том, как современная космология описывает наш мир, а также объяснит основные понятия звездной эволюции, происхождение элементов, свойства галактик, даст представление о темной материи и темной энергии.
В июне 2016 года участники эксперимента LIGO объявили о регистрации уже второго всплеска гравитационных волн. Ученые заговорили о наступлении новой эры в астрономии. Что это значит для человечества? На пороге каких открытий мы стоим? Об этом — беседа Ольги Орловой с Александром Полнарёвым.
Путешествие за край пространства, чтобы понять природу бездны - черных дыр. Узнать, где они находятся, как они рождаются. В фильме-исследовании ученые показывают сложную динамику рождения черной дыры, а также исследуется вероятность превращения черных дыр в сверхмассивные черные дыры, которые располагаются в центрах галактик. Путешествие в сердце черной дыры для изучения вопроса, что произойдет с галактикой Млечный Путь в один прекрасный день, когда черная дыра в центре галактики взорвется.
