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.

О таинственной связи между музыкой и математикой написано немало книг, как научных, так и художественных. Распространенным является мнение, что "поверить алгеброй гармонию" нельзя, а если и можно, то это будет как бы бесчувственно, неполноценно и формально (А.С. Пушкин, "Моцарт и Сольери"). Как ни парадоксально, именно алгебра, а точнее - отношения целых чисел, задающих звуковысотные соотношения, и определяют то, что мы называем гармонией в том смысле, что одни комбинации звуков звучат "хорошо" (гармонично), а другие — "плохо". Лектор не только покажет, но и даст услышать, как преобразовывались и изменялись математические принципы построения музыки с давних пор до наших дней.

Физик Эмиль Ахмедов об определении положения на плоскости и в пространстве, необходимых координатах и атомных часах. Я расскажу об общих принципах работы GPS и ГЛОНАСС. Потом я объясню, какое это имеет отношение к специальной и общей теории относительности. Начну издалека. Треугольник является жесткой фигурой на плоскости в том смысле, что если вы возьмете три шарнира и соедините их тремя жесткими палками, то эти шарниры нельзя будет сместить, нельзя будет двигать. Если вы возьмете четыре шарнира или больше и соедините их соответствующим количеством палок, чтобы получился многоугольник, то этот многоугольник может ходить ходуном. Четырехугольник можно деформировать, поэтому, если углов больше чем три, фигура на плоскости уже нежесткая.

Сергей Курдубов расскажет, как простые уравнения приводят к сложным решениям, на примере задачи Ситникова. Вы узнаете: Какие бывают виды уравнений; Решение каких уравнений число, а каких — функция; Когда можно взять производную, а интеграл нет; Что значит «дифференциальное уравнение»; Чем занимаются ученые, если все законы известны; Когда не поможет даже самый мощный компьютер будущего.

Вероника сидит в комнате. На улице дождь. Вероника ставит ТеХ и смотрит фехтование. Ей многое интересно. Когда закончится дождь? Не повисла ли установка ТеХа? Будет ли следующая атака по корпусу или по маске? Конечно, чтобы узнать ответ наверняка, Веронике придётся подождать. Двое физиков порождают случайный шум. Один ищет радиочастоту, где сигнал не портит помехи, его соседка водит счётчиком Гейгера. Есть много ситуаций, когда знание, происходящего не позволяет нам предсказывать дальнейшее. Я постараюсь объяснить, откуда (и как по-разному) они берутся.

Одна из нерешённых проблем Гильберта — математическая формулировка физики. Эта задача была решена Ньютоном, Лагранжем и Гамильтоном для классической механики, а Шредингером и Гейзенбергом для квантовой механики. Однако, эти решения были совершенно различны. В первом случае математическим аппаратом была симплектическая геометрия, во втором — спектральная теория операторов. Переход от одной теории к другой физики называют квантованием. Тема занятий — перевод этого термина на язык математики.

Общепринятый формализм классической (гамильтоновой) механики подразумевает, что наблюдаемые образуют алгебру Пуассона, а эволюция системы задается уравнением Гамильтона. В общепринятом квантово-механическом формализме наблюдаемые — это самосопряженные операторы в гильбертовом пространстве, а эволюция задается уравнением Гейзенберга. Эти два уравнения похожи, но природа наблюдаемых совершенно разная. Это затрудняет переход как от классического к квантовому, так и обратно. По этой причине в [BFFLS] был предложен более простой (и более алгебраический) формализм для квантовой механики, в котором квантовая алгебра наблюдаемых становится деформацией классической. Я начну с того, что на примере потенциальной системы объясню возникновение скобки Пуассона и уравнения Гамильтона. Затем я поговорю о деформациях алгебр и объясню почему деформационный формализм с легкостью обеспечивает переход к квазиклассическому пределу.

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.

В этих двух лекциях мы хотим рассказать вам о дифференциальных формах, расслоениях и связностях. Эти понятия сейчас активно используются в разных областях математики и физики, и нам хотелось бы хотя бы немного вас с ними познакомить. Для того чтобы наш рассказ не был излишне абстрактным, мы привязаться к такому физическому объекту, как электромагнитное поле, и показать вам как при попытке описания этого поля естественным путем возникают все перечисленные понятия.

Те из вас, кто катался на речных пароходах по каналам России, наверняка заметили одинокую, то ли стоящую, то ли бегущую волну, сопровождавшую ваш пароход. Это — солитон. Математическая теория этого явления природы (именно, как строить простейшие солитонные уравнения) будет объяснено на лекции. (Для понимания этого достаточны базовые знания по линейной алгебре.) Кроме того, речь пойдет о связанной с теорией солитонов классификации коммутирующих операторов, вытекающей отчасти из соображений алгебраической геометрии (которые на лекции будут пояснены).

Что значит само понятие «красота математики» сегодня, когда сама эстетическая категория прекрасного оказывается под большим вопросом? Существует ли «красота математики» или это не более чем клише или оксюморон? Как объяснить то, что в случае бозона Хиггса физический феномен обнаружился в природе именно в том виде, в каком его предсказывали не слишком хитрые математические трюки? Может ли математика быть применима к устройству мироздания в целом? Позволяют ли точные науки считать Вселенную познаваемой и предсказуемой и что на это скажет философия?

Беседа физиков Валерия Рубакова и Дмитрия Казакова о бозоне Хиггса, Стандартной модели и новых открытиях на коллайдере. Дмитрий Казаков в своей лекции «Пятая сила и фантазии о единой теории» рассказывает о том, что мир построен из кварков и лептонов, их имеется по три пары тех и других, но атомные ядра образованы протонами и нейтронами, составными объектами, которые в свою очередь состоят лишь из двух сортов кварков, а оболочки атомов образованы электронами. Остальные кварки и лептоны рождаются на ускорителях, но зачем-то понадобились природе. Лекция Валерия Рубакова называется «Что стоит за известными законами микромира?». В ней идет речь об открытиях ХХ века, о том, что сложнейшие свойства протонов, нейтронов и мезонов, как выяснилось, сводятся к гораздо более простым свойствам кварков; казавшиеся ранее независимыми электромагнитные и слабые силы оказались единым электрослабым взаимодействием.

Бесконечное является одной из фундаментальных категорий человеческого мышления. Одной стороной проблемы бесконечного является вопрос о бесконечности мира (а также времени, истории, вещей). Что собой представляет бесконечность? Осознание и признание бесконечности. Эти вопросы обсуждают Сергей Бешенков — доктор физико-математических наук, Владимир Катасонов — доктор философских наук.

Что такое вихревая турбулентность и чем она отличается от волновой? Чем определяется порядок величины диссипации энергии в турбулентном потоке? Почему турбулентность до сих пор остается «белым пятном» в классической механике? О физических принципах, лежащих в основе этого явления, — академик РАН Владимир Захаров.

Математик Сергей Ландо о единственном физике, получившем Филдсовскую премию, пространстве модулей и моделях двумерной квантовой гравитации и том, как математики XXI в описывают геометрию точки.

Теория относительности и квантовая механика определили все фантастические результаты 20 века, включая атомную бомбу и лазерные технологии. Принципы квантовой физики чрезвычайно необычны и противоречат нашему повседневному опыту. О парадоксах классической и квантовой физики — доктор физико-математических наук Владимир Манько.

Мы живем во времена удивительного прогресса. Инженеры способны отправить робота размером с автомобиль на Марс, физики рассматривают мельчайшие элементы материи, а мы общаемся без проводов через обширную всемирную сеть. Но в основании всех этих чудес лежит что-то глубокое и загадочно великое, что называют языком вселенной и, пожалуй, главным достижением цивилизации. Что это? Это математика. Но откуда математика появилась? Почему она безупречно работает во всех областях науки? Альберт Эйнштейн задавался вопросом, как так получается, что математике удается так хорошо описывать вселенную. Создана ли математика человеком? Является ли математика ключом к пониманию космоса? Наш мир не просто обладает некоторыми математическими свойствами, он состоит только из математических свойств.

Свет — основа жизни на нашей планете. Отвечая на вопросы «Почему небо голубое?» и «Почему трава зеленая?» можно давать однозначный ответ — «Благодаря свету». Эта неотъемлемая часть нашей жизни, но мы все еще стараемся понять феномен света…

Взрывная история химии — это история строительных блоков, которые составляют весь наш мир, история химических элементов. Все в мире состоит из элементов — земля по которой мы ходим, воздух которым мы дышим, даже мы сами. Несмотря на это, на протяжении веков этот мир понимался совершенно неправильно. В трехсерийном фильме профессор теоретической физики Джим Аль-Халили проследит удивительную историю о том, как элементы были обнаружены и сведены в таблицу. Он пройдет по следам первопроходцев, раскрывших эти секреты и создавших новую науку, которая привела нас к эпохе современности.

Бескрайняя, необозримая и сложная Вселенная уже несколько тысяч лет является предметом восхищения и объектом научных исследований. Ее загадки могут показаться далекими и непостижимыми, но нам на помощь приходит профессор Джим Аль-Халили. Он попытается объяснить всё, что известно о вселенной, и немного больше.