Обновить

Научпоп

Сначала показывать
Порог рейтинга
Уровень сложности

Квантовая гравитация, горизонты и тёмный сектор

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение73 мин
Охват и читатели10K

Когда я начинал первую статью — ту самую «Теория всего. From Zero to Hero» — мотивация была простая: физика — это не набор разрозненных курсов (квантовая механика, теория поля, теория струн, космология), а единый язык, который пока плохо организован на интуитивном уровне. Я не пытаюсь «создать новую физику», а лишь систематизирую понятийный аппарат вокруг цельного восприятия теоретической физики и облегчить читателю путь к пониманию самых сложных областей человеческого знания.

Эта, четвёртая статья цикла, посвящена тому, ради чего всё и затевалось: гравитация, горизонты, квантовая информация и космология. Сначала я аккуратно разбираю классическую сторону: как из принципа эквивалентности рождается идея, что гравитация — это не сила, а кривизна пространства-времени; что такое метрика, геодезические и уравнения Эйнштейна; как в этой картине появляются горизонты — чёрных дыр, горизонты Риндлера для ускоренных наблюдателей и космологические горизонты.

Затем поверх этой геометрии поднимается квантовая теория поля: эффект Унру (почему ускоренный наблюдатель видит вакуум «тёплым»), излучение Хокинга и энтропия Бекенштейна–Хокинга, четыре закона термодинамики чёрных дыр. На этом фоне я формулирую информационный парадокс и подключаю голографическую дуальность AdS/CFT: чёрная дыра в AdS ↔ тёплое состояние унитарной CFT на границе. Вводятся формулы Рю–Такэяги и квантово-экстремальных поверхностей (RT/QES), которые делают идею «информация на поверхности» буквально истинной и дают правильную кривую Пейджа для энтропии излучения.

В финале статья поднимается до космологии: FRW-модели и уравнения Фридмана, тёмная материя и тёмная энергия в общем языке «QFT + информация + гравитация», теоремы Пенроуза–Хокинга о сингулярностях и сценарии, которые пытаются обойти классические «бесконечности» (bounce, fuzzballs, causal set, струны). Текст написан в том же стиле, что и предыдущие части: без лишней формальной казуистики, но с максимальной аккуратностью и уважением к читателю с физмат-бэкграундом.

Вперёд, к горизонтам!

Теория неоднородной Вселенной как альтернатива тёмной энергии

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели13K

На протяжении десятилетий космологи рассказывали нам удивительную историю о составе нашей вселенной: 95% её состоит из загадочных, невидимых компонентов, получивших название тёмная материя и тёмная энергия. Эта «стандартная модель» космологии успешно объяснила многие наблюдения, но какой ценой? Нам нужно принять, что подавляющая часть Вселенной состоит из веществ (и веществ ли?), которые ни одна лаборатория никогда не обнаруживала напрямую. И вот теперь учёные начинают приходить к радикально иному объяснению, предполагая, что нас обманули. Точнее, нас ввела в заблуждение «неровная», неоднородная структура Вселенной.

Эта альтернативная точка зрения принадлежит к области неоднородной космологии, которая постулирует, что наблюдаемое ускорение расширения Вселенной может быть вызвано не загадочной тёмной энергией, а космическим миражом, созданным неравномерным распределением материи в пространстве. Если эта теория верна, она произведёт революцию в нашем понимании космоса и устранит одну из величайших загадок современной физики.

Читать далее

Предпосылки формирования месторождений. Общая геология

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели10K

На протяжении всего развития человеческой цивилизации главным фактором устойчивого развития был доступ к полезным ископаемым. Полезные ископаемые — это всё то, что мы можем брать из недр и использовать в своих практических целях. Общепринятый возраст Земли 4,5 млрд лет, а полезные ископаемые формировались с момента образования твёрдой коры, т.е. по меньшей мере 2,5 млрд лет. Каждая геологическая эпоха – это конкретный особенный этап эволюции Земли, в котором формируются определённые группы месторождений. Любое месторождение является уникальным результатом взаимодействия сложных физико-химических процессов.

Читать далее

NASA сталкивается с очередным изменениями в руководстве и стратегии

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели12K

15.11.2025, Алан Бойл, Universe Today

NASA сталкивается со всё более серьёзными проблемами, стремясь к своей цели — снова высадить астронавтов на Луну до конца этого десятилетия. И поскольку космическое агентство готовится к очередной смене руководства, очевидно, что предстоящий год принесёт новые вызовы. Как с этим справится NASA?

Читать далее

Стандартная модель. От симметрий к кваркам

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение36 мин
Охват и читатели12K

Стандартная модель часто выглядит как странный зоопарк частиц: шесть кварков, шесть лептонов, восемь глюонов, W и Z, фотон, Хиггс… Но если смотреть на неё не как на таблицу, а как на язык симметрий, оказывается, что это очень жёсткая и экономичная конструкция.

В этой статье я продолжаю цикл про «Теорию всего» и разбираю Стандартную модель как минимальную калибровочную квантовую теорию поля. Мы начинаем с симметрий Пуанкаре и внутренних групп SU(3)×SU(2)×U(1), показываем, как из них неизбежно рождаются глюоны, W/Z и фотон. Потом разбираем фермионный сектор: кварки и лептоны как представления этих групп, левый/правый, поколения. Отдельная часть посвящена Хиггсу — не как «шайбе массой 125 ГэВ», а как механизму, который даёт массы W/Z и фермионам, не разрушая калибровочную структуру.

В финале обсуждаем аномалии, BRST-симметрию и ренормгруппу: как требования отмены аномалий фиксируют дробные гиперзаряды и структуру поколений, почему QCD оказывается асимптотически свободной, а калибровочные константы почти унифицируются на высоких энергиях. Цель статьи — показать читателю с физмат-бэкграундом, что Стандартная модель — это не случайный набор формул, а почти единственный самосогласованный способ устроить наш мир из симметрий, который не ломается ни на уровне математики, ни на уровне эксперимента.

Читать далее

Куда исчезает молочный шоколад и при чём тут изменение климата?

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение7 мин
Охват и читатели10K

Почти никто не заметил, как за последние несколько лет с упаковок Almond Joy, Mr. Goodbar и Rolo исчезли слова «молочный шоколад».

Эти изменения было легко пропустить: описание на лицевой стороне упаковки Mr. Goodbar изменилось с «молочный шоколад с арахисом» на «шоколадные конфеты с арахисом». Almond Joy теперь продаётся как «шоколадный батончик с кокосом и миндалём». Упаковка Rolos теперь гласит «насыщенные шоколадные конфеты» вместо «молочный шоколад».

Я поняла это в начале этого года, после того как съела шоколадный батончик, который меня разочаровал. Он не был испорчен, просто на вкус был не таким, как я его помнила. Как репортёр, освещающий вопросы климата, я читала о том, что глобальное потепление способствует засухе в Западной Африке и приводит к резкому росту цен на какао, и я знала, что производители конфет повысили цены и уменьшили порции.

Но могли ли они также изменить состав самих конфет?

Оказалось, так и есть. Эксперты говорят, что высокие цены на какао вызвали волну «переформулировок», как в отрасли называют изменения рецептуры. Поскольку в период Хэллоуина спрос на конфеты растёт, некоторые кондитерские компании заменяют дорогое какао-масло другими жирами, в результате чего их продукция больше не соответствует определению молочного шоколада, установленному регулирующими органами США, и её больше нельзя так обозначать на упаковке.

Читать далее

Призрак Паули: от принципа запрета к призракам Фаддеева-Попова

Уровень сложностиСложный
Время на прочтение37 мин
Охват и читатели9K

Принцип запрета Паули знают все, но мало кто в деталях понимает, почему «два электрона не могут сидеть в одном состоянии» — и при чём тут вообще отрицательные детерминанты и какие‑то «поля‑призраки».

Эта статья — вторая часть цикла о том, как современная квантовая теория очищает своё собственное пространство состояний. Мы начинаем с неразличимости и антисимметрии, аккуратно выводим принцип Паули из линейной алгебры, обсуждаем теорему спин‑статистики и роль грассмановых чисел. Затем переходим к калибровочным теориям: показываем, откуда берутся призраки Фаддеева‑Попова, что делает BRST‑симметрия и почему антикоммутирующие «призраки» не нарушают теорему спин‑статистики, а наоборот — спасают унитарность и калибровочную независимость.

Текст написан в «человеческом» стиле: без избыточной формальной казуистики, но с максимальной аккуратностью. Цель — дать читателю с физмат‑бэкграундом действительно понять архитектуру квантовой теории поля, а не просто выучить стандартные формулы наизусть.

Читать далее

Исследователи обнаружили эффективный способ оптимизации

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение6 мин
Охват и читатели13K

В 1939 году, опоздав на занятие по статистике в Калифорнийском университете в Беркли, Джордж Данциг, студент первого курса магистратуры, скопировал с доски две задачи, думая, что это домашнее задание. Позже он вспоминал, что задание показалось ему «сложнее, чем обычно», и извинился перед профессором за то, что на его выполнение у него ушло на несколько дней больше, чем обычно. Через несколько недель профессор сказал ему, что он решил две известные нерешённые задачи по статистике. Работа Данцига стала основой для его докторской диссертации, а спустя десятилетия — источником вдохновения для фильма «Умница Уилл Хантинг».

Данциг получил докторскую степень в 1946 году, сразу после Второй мировой войны, и вскоре стал математическим консультантом новообразованных ВВС США. Как и во всех современных войнах, исход Второй мировой войны зависел от разумного распределения ограниченных ресурсов. Но в отличие от предыдущих войн, этот конфликт был поистине глобальным по масштабам, и победа в нём была во многом достигнута благодаря огромной промышленной мощи. США могли просто производить больше танков, авианосцев и бомбардировщиков, чем их враги. Зная об этом, военные были очень заинтересованы в задачах оптимизации, то есть в том, как стратегически распределять ограниченные ресурсы в ситуациях, которые могли включать сотни или тысячи переменных.

Читать далее

Дни недели в честь планет: почему в Англии, Индии, Японии и других странах с древности используют одну и ту же схему?

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение9 мин
Охват и читатели17K

В XVI веке японцы, не отрываясь от бесконечных войн феодальных домов, познакомились с пришельцами из-за морей с далёкого запада. Европейцы обладали многими полезными знаниями и технологиями наподобие мушкетов и заводных механизмов — и японские интеллектуалы стали увлечённо изучать языки, науку и культуру иноземцев. Одной из удививших их вещей стало то, что в английском, голландском и испанском языках дни недели назывались в той же самой смысловой последовательности, что и в японском, и в китайском. Воскресенье везде было днём Солнца (или Бога), понедельник — днём Луны. Далее чуть сложнее, с участием древних богов и даосских стихий, но в целом в той же астрономической логике небесных тел или связанных с ними божеств. Как получилось, что одна и та же схема именования дней недели уже не первое тысячелетие присутствует в языках очень разных и отдалённых друг от друга стран? Попробуем разобраться.

Читать далее

Работает в моменте — разоряет на дистанции, или Как исчез самый большой капитал США XIX века

Время на прочтение9 мин
Охват и читатели22K


Привет, я Маша, занимаюсь развитием брендов и увлекаюсь изучением предпринимательского опыта прошлых столетий. Конечно, я не могла обойти вниманием самого богатого американца XIX века Корнелиуса Вандербильта, наследники которого печально известны тем, что промотали рекордное для своей эпохи состояние. И не могла не задуматься — как? Как меньше чем за столетие от 143 млрд долларов (в переводе на сегодняшние деньги) ни один из наследников не смог сохранить даже миллион? В этом стоит разобраться.

Осторожно, спойлер: за крахом благосостояния династии стоит не только банальное мотовство и транжирство, но и решения, задуманные во благо и порой даже сработавшие в моменте — но выстрелившие в ногу со временем. О том, как благими намерениями вымостить дорогу к потере огромного состояния, — наша сегодняшняя история.

Читать далее

Найдено самое длинное слово русского языка? Давайте разбираться

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение10 мин
Охват и читатели12K

Недавняя новость о самом длинном слове русского языка спровоцировала в Рунете (и на Хабре в том числе) обширную дискуссию о том, действительно ли найденное слово - «тетрагидропиранилциклопентилтетрагидропиридопиридиновые» - можно считать таковым. Давайте разберёмся, что не так с этим словом и обоснованы ли сомнения скептиков. А по пути изобретём новое слово и даже взглянем на самое большое число.

Много букв!

94% самых употребительных существительных русского языка уже зарегистрированы в качестве товарных знаков: поясняем

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение2 мин
Охват и читатели8.9K

Онлайн Патент совместно с Рег.Решениями запустил специальный проект — вы можете бесплатно проверить придуманное вами обозначение: не копирует ли оно уже оформленное в Роспатенте?

Читать далее

Литиевые аккумуляторы: одни горят и взрываются, а другие — нет

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели11K

Давайте разбираться, какие аккумуляторы мы называем литиевыми, почему это иногда вводит в заблуждение и чем Li-Ion отличаются от LiFePo4.

Читать далее

Ближайшие события

Вводная глава учебника по матанализу нового типа

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение51 мин
Охват и читатели24K

Давайте начистоту. Для большинства из нас первая встреча с математическим анализом была интеллектуальной травмой. Туман из эпсилонов и дельт, теоремы, падающие с потолка, и тоскливое чувство самозванца, который вот-вот будет разоблачен.

Я здесь, чтобы сказать вам: дело было не в вас.

Проблема не в том, что вы «гуманитарий». Проблема в том, что вам преподавали не математику. Вам показывали вскрытие: препарирование живой, интуитивной идеи до тех пор, пока от нее не оставался лишь скелет формальных определений.

Моя предыдущая статья, где я впервые озвучил этот тезис, стала хитом. Судя по множеству сообщений в личке, эта боль знакома слишком многим. И почти в каждом была просьба:

«Напиши учебник. Тот самый, который мы заслужили».

Что ж, это он. Глава первая. Забудьте всё, что вы знали. Мы начинаем с нуля.

Мы отправимся в путешествие к самым основам человеческого мышления. Мы увидим, как драма, начавшаяся 2500 лет назад с простого вопроса о летящей стреле, породила всю современную науку — от физики до нейросетей.

Пристегнитесь. Мы погружаемся.

Читать далее

Не смотрите вниз

Время на прочтение8 мин
Охват и читатели14K

ESO/S. Guisard

Мы привыкли, что в жизни, наблюдение за какими-либо красотами всегда требует удобного места. 

Именно поэтому, так ценятся квартиры с хорошим видом, гостиницы в первой линии у океана, рестораны с романтическим видом. 

Однако, многие даже не догадываются, что, где бы они ни находились, они всегда находятся в самом лучшем месте для наблюдений — если хотят смотреть на небо, чтобы наблюдать за вселенной...

Читать далее

Первый айтишник России работал… в 1832 году! А вы думали, это Стив Джобс придумал?

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение8 мин
Охват и читатели14K

Пока весь мир считает, что IT началось в Силиконовой долине, Россия изобрела программирование за 130 лет до появления первого компьютера. И самое обидное — об этом человеке никто не знает, хотя он опередил своё время на полтора столетия. Знакомьтесь: Семён Николаевич Корсаков (1787-1853) — первый русский программист, изобретатель программирования и отец всех айтишников.

Пока весь мир считает, что IT началось в Силиконовой долине, Россия изобрела программирование за 130 лет до появления первого компьютера. И самое обидное — об этом человеке никто не знает, хотя он опередил своё время на полтора столетия. Знакомьтесь: Семён Николаевич Корсаков (1787-1853) — первый русский программист, изобретатель программирования и отец всех айтишников.​

Читать далее

Почему в самолетах нет парашютов и про другие способы спасти пассажиров

Время на прочтение11 мин
Охват и читатели27K

Если бы мне платили каждый раз, когда меня спрашивают: «А почему нам не выдают парашюты?», я бы уже летал не на Boeing, а на личном Gulfstream.

У людей фантазия богатая, парашют под каждым сиденьем, отстреливающаяся капсула, самолет-автобот, который в воздухе превращается в десяток маленьких спасательных модулей. Голливуд подкинул сюжет, мозг дорисовал детали, и вот уже тысячный раз обсуждают, как они там, наверху, ничего не понимают и экономят на безопасности.

А знаете, что действительно экономит вам жизнь? Не парашют, не катапульта и не чудо-капсула. Вас спасают скучные штуки, нормативы на 90 секунд эвакуации, негорючие кресла, злой бортпроводник, который орет «Сумки бросили!», и миллионы часов налета, на которых инженеры и пилоты отточили сценарии так, чтобы вы вообще никогда не увидели катастрофу своими глазами.

Это про то, как холодный инженерный расчет победил красивые, но бесполезные фантазии, как авиастроители выбрали не эффектные, а работающие решения и в чем заключается ваш реальный шанс на выживание в случае ЧС.

ding!

105-метровые лопасти не поместились никуда — пришлось строить самый большой в мире самолёт

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение12 мин
Охват и читатели25K

Казалось бы, зачем вообще нужен самолёт длиннее футбольного поля и с грузоподъёмностью в десять раз больше, чем у Boeing 777? Настолько огромный, что его сложно вписать в привычные для грузовой авиации процессы и маршруты. Логично было бы подумать, что он создан для перевозки всего и сразу — тонны полезного груза, пассажиров и так далее. Но нет.

Компания Radia строит самолет WindRunner под одну-единственную задачу: доставлять гигантские лопасти ветрогенераторов длиной под сто метров в места, куда обычный самолёт даже не попробует сесть.

Читать далее

Что важнее: наследственность или воспитание?

Время на прочтение18 мин
Охват и читатели9.7K

Привет, Хаброжители!

В возрасте 97 лет ушел из жизни лауреат нобелевской премии Джеймс Уотсон, открывший структуру ДНК. Мы выражаем глубокие соболезнования семье и коллегам великого ученого.

В издательстве «Питер» была издана его книга «ДНК. История генетической революции», которую можно бесплатно скачать по ссылке в конце поста.

Предлагаем ознакомиться с отрывком «Что важнее: наследственность или воспитание?»

Читать далее

От homo sapiens к homo synthetica: взгляд сквозь призму фантастики сериала «Чужой: Земля»

Время на прочтение6 мин
Охват и читатели7.9K

Что произойдёт, если человеческое сознание можно будет перенести в машину? Эта машина начнёт считать себя человеком?

В сериале «Чужой: Земля» умирающий от болезни ребёнок получает «вторую жизнь» — его сознание переносят в тело андроида. Но, вместе с этим возникает парадокс: новое существо помнит себя человеком, но уже не принадлежит к человеческому виду.

Фантастика, казалось бы. Но только до тех пор, пока не вспомнишь о Neuralink, Synchron и других компаниях, работающих над интерфейсами «мозг-компьютер». Пока это всего лишь импланты, способные считывать нейросигналы и помогать людям управлять устройствами силой мысли. Но шаг за шагом мы приближаемся к идее, которую раньше обсуждали философы и сценаристы: возможно ли перенести сознание человека в искусственную среду?

От homo sapiens к homo synthetica — путь, который сегодня кажется гипотезой, а завтра может стать проектом. И вопрос уже не в том, сможем ли мы это сделать, а в том, готовы ли мы понять, что именно потеряем.

Читать далее