Квантовая теория поля является фактически фундаментом современной физики, включая физику высоких энергий, физику элементарных частиц и физику конденсированного состояния.
Людвиг Фаддеев напомнит о различии между квантовой механикой и квантовой теории поля. Квантовая механика описывает поведение объектов микромира (атомов, протонов, электронов, фотонов), которое не в состоянии описать классическая механика. Однако, когда эти частицы имеют очень большую (релятивистскую) энергию, с трудностями сталкивается уже и квантовая механика.
Людвиг Фаддеев — физик-теоретик и математик, специалист в области математической физики, действительный член АН СССР с 1976 года, позднее РАН. Профессор Ленинградского (Санкт-Петербургского) государственного университета с 1967 года на кафедре высшей математики и математической физики физического факультета. Академик-секретарь Отделения математических наук РАН, директор Международного математического института им. Л. Эйлера. Президент Международного математического союза в 1987—1990 гг.
Сын математиков члена-корреспондента АН СССР Дмитрия Фаддеева и Веры Николаевны Фаддеевой.
Окончил физический факультет Ленинградского университета, защитил кандидатскую диссертацию в 1956 году на тему: «Свойства S-матрицы для рассеяния на локальном потенциале», в 1963 году защитил докторскую диссертацию по результатам исследований в области квантовой теории рассеяния для системы трех частиц.
Главный редактор журнала «Функциональный анализ и его приложения», член редколлегий «Journal of Mathematical Physics», «Letters in Mathematical Physics», «Journal of Functional Analysis», «Reviews in Mathematical Physics», «Annals of Physics» и др. Иностранный член национальных академий США, Франции, Китая, Бразилии, Швеции, Финляндии, Польши, Австрии, Болгарии и Лондонского королевского общества.
Внес фундаментальный вклад в решение задачи трех тел в квантовой механике (уравнения Фаддеева), обратной задачи теории рассеяния для уравнения Шрёдингера в трёхмерном случае, в квантование неабелевых калибровочных полей методом континуального интеграла (ду́хи Фаддеева — Попова, совместно с В. Н. Поповым), в создание квантовой теории солитонов и квантового метода обратной задачи, в развитие теории квантовых групп. Автор более 200 научных трудов и пяти монографий.
Лауреат премии им. Дэнни Хайнемана по математической физике Американского физического общества (1975), Государственной премии РФ (1995, 2004), Демидовской премии (2002), премии им А.Пуанкаре (2006), премиии Шао в области математических наук (2008). Награжден медалью имени Макса Планка(1996), Золотой медалью им. Поля Дирака Международного института теоретической физики в Триесте (1990), Дружбы Народов (1994), «За заслуги перед Отечеством» III степени (2004), Большой золотой медалью имени М. В. Ломоносова (2013) и др.
Лекция состоялась 24 ноября 2014 г. в «Музее Москвы» по адресу Зубовский бульвар, 2. Организаторами цикла являются информационно-аналитический канал «Полит.ру» и Департамент науки, промышленной политики и предпринимательства Правительства Москвы.
Квантовая теория поля — это просто теория бесконечных матриц, которые живут в каждой точке пространства-времени. С одной стороны, все, задача решена, мы уже понимаем, что такое квантовая теория поля. Но с другой стороны, это очень сложный математический объект, что-либо посчитать или предсказать с помощью такого формализма достаточно сложно. Физик Анатолий Дымарский о теории поля, волновых пакетах и вероятности взаимодействия элементарных частиц.
Современная наука не регистрирует мистические явления. Но как быть с тем, что возможно существование сил, которые мы пока не в состоянии обнаружить? Могут ли они отвечать за экстрасенсорное восприятие, быть базой для паранормальных явлений и дать надежду на существование бессмертной души? Именно на это и уповают сторонники сверхъестественного, однако фундаментальные законы физики не оставляют места мечтам о тонких мирах.
Какие задачи не удалось решить в рамках квантовой механики? Какое применение нашла квантовая теория поля? И какое значение приобрели диаграммы Фейнмана для квантовой теории поля? О понятии квантового поля, теории перенормировок и диаграммах Фейнмана рассказывает доктор физико-математических наук Дмитрий Казаков.
Время — это то, с чем мы имеем дело каждый день и характеризуем как прошлое, настоящее и будущее. Прогрессия времени воплощается в наш опыт, и будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым. Фактически невозможно говорить о движении и динамике без концепции времени и его прогрессии. Это похоже на наше восприятие пространства. Говоря о каком-то событии, вполне реально спросить, где оно произошло и когда. Время, так же как и пространственные координаты, — это маркер для определения событий. Однако вполне ясно, что время отличается от пространства тем, как мы его воспринимаем в повседневной жизни. Если по пространственным координатам мы можем ходить свободно в любом направлении, то в случае со временем мы вынуждены двигаться вперед и все время в одном и том же темпе. Как бы мы ни старались, часы всегда будут тикать в одном темпе. Будущее будет приходить на смену настоящему, которое, в свою очередь, будет становиться прошлым. Это восприятие времени как следования одному направлению странным образом не подтверждается фундаментальным описанием природы, и этот вопрос остается одной из самых сложных загадок теоретической физики.
Теория относительности и квантовая механика определили все фантастические результаты 20 века, включая атомную бомбу и лазерные технологии. Принципы квантовой физики чрезвычайно необычны и противоречат нашему повседневному опыту. О парадоксах классической и квантовой физики — доктор физико-математических наук Владимир Манько.
Квантовая механика, не говоря уже о квантовой теории поля, имеет репутацию странной, пугающей и контринтуитивной науки. В научном сообществе есть те, кто по сей день ее не признает. Однако же квантовая теория поля — единственная подтвержденная экспериментом теория, способная объяснить взаимодействие микрочастиц при низких энергиях. Почему это важно? Андрей Ковтун, студент МФТИ и сотрудник кафедры фундаментальных взаимодействий, рассказывает, как с помощью этой теории добраться до главных законов природы или придумать их самим.
Абсолютно черное тело, полностью поглощающее электромагнитное излучение любой частоты, при нагревании излучает энергию в виде волн, равномерно распределенных по всему спектру частот.
Макс Планк — один из основоположников квантовой механики — пришел к идеям квантования энергии, пытаясь теоретически объяснить процесс взаимодействия между недавно открытыми электромагнитными волнами и атомами и, тем самым, разрешить проблему излучения черного тела. Он понял, что для объяснения наблюдаемого спектра излучения атомов нужно принять за данность, что атомы излучают и поглощают энергию порциями (которые ученый назвал квантами) и лишь на отдельных волновых частотах.
Один из фактов субатомного мира заключается в том, что его объекты — такие как электроны или фотоны — совсем не похожи на привычные объекты макромира. Они ведут себя и не как частицы, и не как волны, а как совершенно особые образования, проявляющие и волновые, и корпускулярные свойства в зависимости от обстоятельств. Одно дело — это заявить, и совсем другое — связать воедино волновые и корпускулярные аспекты поведения квантовых частиц, описав их точным уравнением. Именно это и было сделано в соотношении де Бройля.