Путешественник в прошлое случайно раздавил бабочку. Незначительная оплошность. Однако она повлекла катастрофические изменения в далеком будущем. Насекомое из рассказа Рэя Бредбери "И грянул гром" породило термин "эффект бабочки", широко известный в естественных науках. Сюжет писателя-фантаста стал предисловием к дискуссии экспертов о свойстве хаотических систем. В чем секреты и закономерности хаотичных явлений?

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?

Наша Солнечная система, такая близкая и родная со школьной скамьи, остается полна тайн и неведомых сюрпризов. Ученые все дальше продвигаются в исследовании ближайшего к Земле космического пространства. И чем больше и глубже познания, тем увеличивается и количество возникающих вопросов. Какие небесные тела и на каком расстоянии способны обнаружить космические приборы? А если, к примеру, тело невидимо, то как его распознать? Может ли черная дыра приблизиться и поглотить все окружающее вместе с нашей планетой? О том, какие задачи стоят сегодня перед астрономами, расскажут гости нашей программы.

Математика, как и многие науки, прошла свою эпоху эволюции. Разобраться в истории чисел помогают наиболее древние письменные знаки. Возьмем, к примеру, древние мифы. В 12 подвигах Геракла мы видим обыкновенную математику сквозь философию числа. Вереницы зверей, десятки, девятки и восьмерицы богов свидетельствуют о развитости математической мысли. А что об этом нам говорят "высокоразвитые цивилизации" Южной Америки? Что вообще таит в себе эволюционная историческая макродинамика?

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?

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?

Испокон веков математика считается главным посредником между человеком и природой. Именно в ней нашли своё отражение логика и порядок устройства Вселенной, которым подчинён весь окружающий мир. Эта наука настолько прочно проникла во все сферы жизни общества, что мы, даже не замечая этого, регулярно прибегаем к простейшим математическим вычислениям и терминологии. Точные формулы позволяют учёным детально описать, спрогнозировать и просчитать до мелочей результаты любого процесса и явления. А уж научно-технический прогресс своим стремительным развитием обязан исключительно математике, ведь без неё он бы так и остался фантастической идеей в умах миллионов. Ещё итальянский астроном Галилео Галилей сказал: "Великая книга природы написана математическими символами". Позднее эту гипотезу подтвердил на практике один из основоположников современной физики – Исаак Ньютон. Тем самым, навсегда сделав два важнейших научных направления единым целым. Но так ли велика роль "царицы наук" в современной физике? Какие непознанные горизонты математика ещё может приоткрыть учёным?

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.

Ещё в древнем Риме Гай Юлий Цезарь, который совершенно не доверял гонцам, опасаясь что те прочтут его письма, прибегал к шифрам. Для того, чтобы избежать вероятности того, что гонец всё же осмелится и захочет прочесть послание Цезаря, он, отправляя письма генералам, менял каждую букву A на D, каждую B на E, и так далее. И лишь те, кто знал правило «сдвига на 3» мог расшифровать его послание. Проблема защиты информации и сегодня является наверное одной из самых актуальных. Шифрованием, кодированием и многими другими методами, созданными для обеспечения конфиденциальности информации занимается одна из древнейших наук — криптография. Какие шифры бывают и есть ли системы шифрования, которые невозможно взломать и раскрыть? Какие методы и системы защиты информации использует криптография? Как можно защитить себя от атаки хакеров?

Чаще всего мы принимаем важные решения именно благодаря синтезу логического мышления и интуиции. Тем не менее, логика — самостоятельная научная дисциплина, имеющая долгую историю. Эта дисциплина даже в философию вошла, создав нормы и формы человеческого мышления. А интуиция — познание чувственное, далёкое от науки… Как же соотносятся между собой интуиция и логика? Действительно ли есть два способа работы мозга или это разделение — условность? В чём заключается природа интуиции и стоит ли ей доверять?

Теория вероятностей — один из важнейших разделов математики, занимающийся изучением случайных явлений и выявлением их закономерностей. Эта теория возникла ещё в средние века, благодаря выдающимся учёным: Блезу Паскалю и Пьеру Ферма, которые провели математический анализ азартных игр. Едва появившись, она во мгновение ока вызвала к себе неподдельный интерес учёных и быстро проникла в научный мир, став его неотъемлемой частью. Какие законы управляют случаем?

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…

«Математика — царица наук» — это высказывание великого немецкого математика Карла Гаусса известно всем. Математические методы используются во всех естественных науках: начиная с физики и заканчивая биологией. Но как же появилась и развивалась одна из самых важных и сложных наук? Почему основой всех естественных наук является именно математика? Как возникли математические доказательства?