Сайт использует сервис веб-аналитики Яндекс Метрика с помощью технологии «cookie». Пользуясь сайтом, вы даете согласие на использование данной технологии.
👉 Чтобы учиться бесплатно на Brilliant, перейдите по ссылке Получите скидку 20% на годовую премиум-подписку при оформлении! Ваша подписка поможет нам создавать больше подобных видео! Большое спасибо! ОБЩАЙТЕСЬ С АРВИНОМ НА PATREON / arvinash СПРАВОЧНЫЕ ВИДЕО Теорема Нётер • Energy Can’t Be Created or Destroyed! Why? Квантовая теория поля • Quantum Fields: The Most Beautiful Theory ... Механизм Хиггса, дающий массу • Quantum Fields: The Most Beautiful Theory ... Квантовая хромодинамика • QCD: Visualizing the Strongest Force in th... Как устроена Вселенная с точки зрения математики • The STANDARD MODEL: A Theory of (almost) E... Как симметрия приводит к возникновению сил • How Symmetry works in Quantum Physics: Gau... ГЛАВЫ 0:00 Каковы три основных ингредиента? 0:36 Для начала нам нужен холст 1:21 Из каких элементов состоит холст? 3:23 Стандартная модель описывает все частицы и 3 силы 5:42 Где гравитация? 6:16 Краткое содержание квантовой механики 6:59 Принцип неопределённости 7:14 Запутанность 7:53 Декогеренция 8:42 Энергия, энтропия и стрела времени 10:43 Соединяя все точки = 11:57 Вселенная в одном предложении! КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ Вселенной необходимы три компонента: четырёхмерное пространство-время, частицы с определёнными свойствами и простые правила. Из них возникают взаимодействия и огромная сложность — та, которую мы видим повсюду. Физика пишет свод правил; другие науки — химия, биология, геология, астрономия — используют его для объяснения таких закономерностей, как молекулы, клетки и звёзды. В основе всего лежит один принцип: простые правила + множество взаимодействий → удивительная сложность. #квантоваяфизика #вселенная Картина — пространство-время с тремя пространственными измерениями и одним временным. На этой картине физика опирается на симметрии, законы сохранения и поля. Симметрии порождают законы сохранения, формализованные теоремой Нётер: пространственная симметрия ведёт к сохранению импульса, временная симметрия — к сохранению энергии. Частицы — это не крошечные шарики, а возбуждения в полях в пространстве-времени. Электрон — это пульсация в электронном поле, фотон — в электромагнитном поле. Это квантовая теория поля. Частицы кажутся точечными, поскольку локализованные пульсации ведут себя как точки в экспериментах. Стандартная модель описывает материю и негравитационные силы: • Кварки объединяются в протоны и нейтроны. • Электроны образуют нейтральные атомы и химические процессы. • Калибровочные бозоны переносят силы: фотоны (электромагнетизм), W/Z-бозоны (слабые), глюоны (сильные). • Поле Хиггса придаёт частицам массу; масса нейтрино остаётся загадкой. Три его взаимодействия: 1. Электромагнетизм: бесконечный радиус действия, переносимый фотонами, объясняет свет, химию и повседневную физику. 2. Сильное взаимодействие: связывает кварки и ядра, в 100 раз сильнее электромагнетизма, переносится глюонами и объясняется квантовой хромодинамикой. 3. Слабое взаимодействие: короткодействующее, передаётся W/Z-бозонами, обеспечивает трансформации частиц и стимулирует солнечный термоядерный синтез. Гравитация, не входящая в Стандартную модель, описывается Общей теорией относительности: материя и энергия искривляют пространство-время, а пространство-время направляет движение. Вот почему фотоны искривляются вблизи звёзд, а горячий газ «весит» больше из-за энергии. Квантовая механика управляет очень малыми величинами: • Суперпозиция: частицы существуют в нескольких состояниях до момента измерения. • Неопределённость: точность одного свойства ограничивает его пару. • Запутанность: частицы разделяют связанные состояния на разных расстояниях без сигналов, превышающих скорость света. • Декогеренция: взаимодействия с окружающей средой подавляют интерференцию, приводя к классическому поведению. Вот почему кружки не проходят сквозь столы. Термодинамика добавляет энергию, энтропию и стрелу времени. Энергия сохраняется локально, хотя в глобальном масштабе в космологии это сложно. Некоторые модели предполагают, что полная энергия Вселенной близка к нулю — положительная материя уравновешивается отрицательной гравитационной энергией. Энтропия учитывает микросостояния; второй закон гласит, что она возрастает в целом. Тепло перетекает от горячего к холодному и управляет стрелой времени: яйца перемешиваются, но не распаковываются. Локальный порядок может расти за счёт энтропии в других местах — Земля получает солнечный свет с низкой энтропией, излучает тепло с более высокой энтропией и создаёт сложность, подобную жизни. Подводя итог: 1. Пространство-время — это сцена (ОТО). 2. Поля заполняют пространство-время; частицы — это рябь, сформированная симметриями и законами сохранения. 3. Электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействия входят в Стандартную модель; гравитация — в ОТО. 4. Квантовая механика управляет микромиром; Декогеренция объясняет макромир. 5. Термодинамика управляет потоками энергии и стрелой времени. Из этих правил возникает сложность: частицы → атомы → молекулы → клетки → мозг → общества. Даже сознание может быть эмерджентным. Одним предло...
