Время — наверное самый уникальный и, что главное, невосполнимый «ресурс», которым обладает человечество. Стремительно бегущие секунды плавно перетекают в дни, недели и года, создавая наше прошлое, настоящее и будущее. При этом, нет ничего субъективнее понятия времени, ведь каждый человек ощущает его по-своему: жители мегаполисов неустанно переворачивают листы календарей, удивляясь его скоротечности, а представители одного из «современных» племён вовсе живут вне временных рамок. Эта беседа о самом необычном феномене и о том, почему восприятие и ощущение времени может меняться.

Произнесём вслух великие слова: Время, Пространство. Мы существуем во Времени и путешествуем в Пространстве. Но как? В третьем веке до нашей эры Евклидом – одним из величайших учёных античности, была изложена геометрическая теория, основанная на системе аксиом. Глубоко символично название работы «Начала». Она стала, действительно, первым шагом в понимании пространства, причем описанного чёткими математическими формулами. Попытки улучшения евклидовой аксиоматики предпринимались неоднократно. Последним веское слово сказал Давид Гильберт. Но… Евклид в математике навсегда. Ибо он автор математического описания Мира, в котором мы живём. Нашего обычного мира. В чём же суть бурного взрыва, сопроводившего появление геометрии Лобачевского?

Время, пространство, материя — три тесно связанных между собой понятия, которые, по сути, находятся в постоянном взаимодействии. Более того, говорить об одном из этих элементов, не упоминая оставшиеся, как-то не принято. А в чем, собственно, их взаимосвязь? Ведь если углубиться в изучения, то все сводится к вопросам мироздания. А чем больше знаний, тем сложнее теории возникновения Вселенной. Отсюда и открытие Бозона Хиггса, объясняющие по-новому Большой Взрыв. Так что же такое материя и как она существует в пространстве и времени? Сколько ее во Вселенной? Связано ли ее объем с постоянным расширением мира? Если так, то как долго это будет продолжаться? А главное, к чему это приведет? К тепловой смерти?

Время — о его природе люди задумывались во все времена. И никогда не могли найти точного ответа. Время изучали естествознание, философия, физика и другие науки. В итоге удалось лишь выделить некоторые его свойства и признаки. Но дать исчерпывающую характеристику связующему звену Вселенной вряд ли под силу человеческому разуму. Если давать самое простейшее философское определение, то время — это некое необратимое течение из прошлого в будущее. Именно внутри него происходят все события и процессы, которые вообще есть в существующем бытие. Однако даже такое элементарное описание слишком туманно. Попытаемся не уделять много внимания слишком уж экстравагантным построениям, типа времени, текущем вспять. Или о нём же, но застывшем.. Но релятивистского времени, эффекта близнецов, возможности преодоления световых скоростей и ожидаемых в связи с этим эффектов мы обязательно коснёмся.

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?

Энтропия — термин, которые слышали многие, а вот дать точное объяснение не каждому удастся. И в этом нет ничего удивительного, ведь наши познания о том, что нас окружает, как правило, очень поверхностны. Кто-то утверждает, что это разница между идеальным и реальным процессом. Но все же больше сходятся во мнении, что это мера хаоса. Ведь с самого детства нас приучают к порядку, отсюда и наполненность нашего мира флуктуациями и бифуркациями. Так к чему может привести война с энтропией? И нужна ли она вообще? Ведь если бы не хаос, сам мир бы не произошел…

Физика элементарных частиц стремится определить строительные блоки материи и описать взаимодействия, которые их связывают: законы, по которым живет все во Вселенной и развивается сама Вселенная. На сегодняшний день наиболее точной теоретической конструкцией описания физики элементарных частиц является так называемая Стандартная модель, которая в свою очередь построена на теории квантовых полей. Однако в Стандартной модели есть внутренние трудности, которые указывают на ее неполноту. Кроме того, существует целый ряд экспериментальных результатов, которым Стандартная модель не дает адекватного объяснения, таких как темная материя и темная энергия, асимметрия материи и антиматерии во Вселенной, массы нейтрино. Об этом дискуссия Валерия Рубакова — академика РАН, главного научного сотрудник отдела теоретической физики Института ядерных исследований РАН, и Эдуарда Бооса — доктора физико-математических наук, заведующего отделом экспериментальной физики высоких энергий НИИ ядерной физики МГУ.

В течение последних ста лет ключевой задачей фундаментальной физики является поиск единой теории, которая могла бы описать все явления: от вращения галактик до столкновений мельчайших частиц. В ходе лекции мы обсудим прогресс в этом направлении, существующие трудности и то, как современная физика позволяет их обойти. Мы поговорим о квантовой гравитации, теории суперструн, голографических черных дырах, столкновениях параллельных вселенных, о том, что было до Большого взрыва, и о других интересных явлениях природы.

Лекцию читает научный сотрудник МИЭТ Александр Козьмин.

В XIX веке учеными было совершено гениальное открытие, которое значительно расширило границы наук и положило начало атомной физике, изучающей строение атомов. Так же это открытие привело к пониманию того факта, что все в мире состоит из микроскопических частиц — атомов. Но что это за таинственная частица? Из чего она состоит и делится ли она на еще меньшие части? Профессор Джим Аль-Халили в сериале «Атом» в интересной и доступной форме рассказывает о научном поиске за последние 100 лет, борьбе идей и личностей, о современных проблемах в физике.

Профессор Джим Аль-Халили совершая экскурс в историю пытается разобраться в том, что такое энергия и информация, а так же о той значимости, которую они играют не только для человечества, но и для всей Вселенной в целом.

В этом эпизоде веб-сериала "TuesdaysWithBill", Билл Най, американский инженер, актёр и телеведущий-популяризатор науки ответит на вопрос поклонника из солнечного штата Калифорния о том, действуют ли законы математики вблизи черных дыр?

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

Пожалуй ни одно другое достижение современной теории сложности вычислений не вызывает такого живого интереса и не менее яростных споров как модель квантовых вычислений. Предметом дискуссии, однако, в основном является возможность физической реализации квантового компьютера, чего мы, к счастью, касаться не будем. Вместо этого мы попробуем разобраться в чисто математических аспектах этой модели и, в частности, постараемся пройти столько из нижеследующего, сколько позволит время: Классические и квантовые схемы; Алгоритм Шора быстрого разложения чисел на множители: основные идеи; Квантовые оракулы и задача о скрытой подгруппе; Алгоритм квантового поиска Гровера.

В последнее время учёным удаётся всё лучше и подробнее изучить, как выглядит микромир. Микроскопы позволили увеличить объекты в сто раз, в тысячу, в десять тысяч раз. Наконец, удалось построить электронные микроскопы, способные показать отдельные атомы. Но учёным интересно увидеть не только атомы, но и заглянуть внутрь атомов. Ядро атома — в сто тысяч раз меньше самого атома. Для изучения материи на этом масштабе нужны ускорители частиц. Всё более мощные и более изощрённые. И, наконец, дойдя до самого глубокого уровня, куда невозможно заглянуть даже при помощи самых мощных ускорителей, учёным приходится браться за неожиданный инструмент — за телескоп. Фильм рассказывает о том, какими методами ведется изучение структуры нашей вселенной в различных микромасштабах.

За пределами привычной нам реальности скрывается другой невероятный мир, противоречащий многим нашим представлениям о вселенной. Физик и известный писатель Брайан Грин, приглашает вас в путешествие, раздвигающее рамки человеческого плана. Почему в нашей вселенной не происходят события в обратном порядке? Ведь законы физики вполне это допускают.

Насколько математика влияет на наше мировоззрение, как научное, так и повседневное? Как эта наука, пользуясь своими языком и методами, описывает и формирует физическую картину мира? О традиции и смене парадигм в математике рассказывают доктор физико-математических наук Борис Воронов и Алексей Семихатов.

Что такое квантовый компьютер и насколько он похож на человеческий мозг? Существуют ли атомы сознания и может ли оно (сознание) рассматриваться как коллективный квантовый эффект? О математических моделях мышления, сознания и даже депрессии, сегодня после полуночи, доктор физико-математических наук Игорь Волович и наш гость из Швеции, профессор, директор Международного центра математического моделирования Андрей Хренников.

Даже если слово «квантовый» не пугает вас, квантовые компьютеры все еще остаются скорее причудливыми концепциями научной фантастики, нежели реальностью. Однако последние достижения в этой области предполагают, что эти безумно быстрые компьютеры могут появиться раньше, чем мы думаем. Соблазном квантовых компьютеров является их способность решать почти неразрешимые проблемы — настолько сложные проблемы, что для их решения современным компьютерам потребовались бы десятилетия. В теории квантовый компьютер сможет решить эти вопросы, пока вы пьете утренний кофе.

В 40-х годах Уилер и Фейнман увлеченно работали над идеей о существовании единой Мировой линии, в разных точках которой локализуются множественные «копии» по существу одной и той же частицы (электрона?). Именно это, как признавался в Нобелевской лекции Фейнман, и было для него основным стимулом при разработке квантовой электродинамики. Однако по многим причинам концепция одноэлектронной Вселенной (one electron Universe) осталась нереализованной. Теория одноэлектронной Вселенной — гипотетическая модель Вселенной, в которой все электроны являются одним электроном, находящимся попеременно в разных точках пространства. Предпосылкой для создания гипотезы являлся принцип тождественности электронов, то есть невозможность экспериментально различить два электрона.