Как самостоятельная наука Геометрия зародилась еще в Древней Греции. Евклидова геометрия занималась изучением простейших фигур на плоскости и в пространстве, вычислением их площади и объема. Интересно, как бы отреагировал Эвклид на теорию четырехмерного подхода? Новые представления о мире связаны с многомерностью пространства. Великий французский архитектор Корбюзье как-то воскликнул: "Все вокруг геометрия!". В начале 21-го столетия мы с еще большим изумлением можем это повторить. Что же такое современная геометрия? И как она используется в разных науках?

Симметрии в физике — это не только отражение красоты законов природы, но и некая гарантия нашей стабильности: каждая симметрия соответствует закону сохранения некоторой величины. Благодаря этим законам мы убеждены, что энергия, механическое движение или вращение не исчезнут и не возникнут в одночасье. Особое место в физике занимают дискретные симметрии, постулирующие неизменность законов природы при замене «правого» на «левое», «вперед» на «назад», «плюс» на «минус». Именно из последней симметрии более 80 лет назад вывели античастицы, антиматерию и даже антимиры. Хотя античастицы действительно существуют, оказалось, что дискретные симметрии не такие уж точные. Для одного из взаимодействий (названного «слабым») правое и левое ведут себя по-разному, а законы природы при движении вперед отличаются от законов при движении назад. Более того, антимиры, если они вообще существуют, возможно, совсем не похожи на наш привычный мир…

Лектор расскажет о гипотетических угрозах из Космоса, которыми нас пугают, и постарается показать, насколько они (не)реалистичны: насколько опасна для нас солнечная активность, может ли скрываться неизвестная планета на окраинах Солнечной системы, сулит ли нам крах пересечение плоскости Галактики, ожидает ли нас близкий взрыв сверхновой и пр.

До какой степени было сжато пространство Вселенной перед Большим взрывом? Можно ли так или иначе повторить эти опыты, поместив Вселенную "в пробирку"? Можно ли создать в маленькой области пространства такие условия, при которых она разовьется во Вселенную, подобную нашей? Впервые этот вопрос был поставлен в середине 80-х годов прошлого столетия. Тогда на этот вопрос был получен отрицательный ответ. Однако недавно появились новые теории, которые дают надежду на создание «довольно экзотических возможностей», при которых рождение Вселенной в лаборатории будет возможно.

Наша Вселенная снова переживает период экспоненциального расширения. Жизнь Вселенной состоит из эпох, и экспоненциальное расширение, завершающее каждую эпоху, становится Большим взрывом для следующей. Причем в переходный период вся масса исчезает, меры длины и времени теряют смысл, и на смену метрической геометрии Эйнштейна приходит конформная геометрия пространства-времени, порожденная одними только световыми конусами. Столкновения между сверхмассивными черными дырами, случившиеся в предыдущую эпоху, производят возмущения, которые должны наблюдаться в реликтовом излучении нашей собственной эпохи. Роджер Пенроуз приведет свидетельства того, что эти возмущения действительно существуют, а также дают ученым информацию о распределении масс в эпоху, предшествующей нашей.

Обсуждается вопрос о том, существуют ли самосогласованные физические теории, в которых в принципе возможно создание вселенной в лаборатории, то есть такая динамика, при которой конечная и небольшая область пространства, заполненная материей с небольшой полной энергией, развилась бы в область вселенной, похожую на нашу. До недавнего времени бытовала точка зрения, основанная на теореме Пенроуза о сингулярности, что таких теорий не существует. В последнее время ситуация в корне изменилась.

Атомы, из которых мы состоим, стабильны и неизменны. Однако появились они в разное время. Их объединяет одно: все они — продукт жизнедеятельности самой Вселенной. Какие-то появились в результате Большого Взрыва, какие-то родились в недрах звёзд, а какие-то только при их гибели. По сути, мы — звёздный прах. Речь пойдет о процессах астрохимии, приведших к появлению разных атомов, которыми заполнена вселенная.

Космический круизный лайнер отправляется в путешествие протяжённостью в 120 лет, чтобы основать колонию на другой планете. На корабле находятся 5000 пассажиров и 258 членов экипажа, все они пребывают в гибернации. Одна из гибернационных камер, в которой спал пассажир-механик Джим Престон, неожиданно открывается. Престон с ужасом понимает, что он единственный, кто проснулся, а до конца пути ещё 90 лет. Все попытки ввести себя обратно в гибернацию оказываются безуспешными. Смирившись с тем, что единственным его собеседником является говорящий андроид-бармен, Джим решает провести остаток своей жизни в роскоши пассажирских салонов золотого класса. Проведя целый год в одиночестве, механик решает покончить свою жизнь самоубийством, но всё меняется, когда он замечает спящую пассажирку Аврору Лэйн.

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.

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.

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.

Действие происходит в Александрии (Египет), в конце эпохи Римской Империи (на рубеже IV и V веков). Христианство набирает популярность и, опираясь на низы общества, становится политической силой. В это переломное время живёт философ, математик и астроном Гипатия, имеющая большое влияние на умы правителей…

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.

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.

Откуда появилась наша Вселенная? Как это все началось? На протяжении почти ста лет, мы думали, что Большой взрыв был около 14 миллиардов лет назад. Но теперь некоторые ученые считают, что было на самом деле не «начало», наша Вселенная, возможно, была уничтожена «до». Этот фильм унесёт Вас в неизвестность, чтобы изучить головокружительный мир космоса и многочисленных вселенных, и Вы узнаете, что было до Большого взрыва.

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.

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.

Лекцию читает научный сотрудник МИЭТ Александр Козьмин.