Kuantum Teorisi ve Yüksek Enerji Fiziği Bölümü. Bölüm profesörleri hakkında

Bölüm profesörleri hakkında

Lifshits Ilya Mihayloviç(01/13/1917, Kharkov - 23/10/1982, Moskova, Troekurovsky mezarlığına gömüldü). Teorik fizikçi. Kharkov Üniversitesi Fizik ve Matematik Fakültesi'nden mezun oldu (1936).

Fiziksel ve Matematik Bilimleri Adayı (1939). Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru (1941). Moskova Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi Kuantum Teorisi Bölümü (1964-1977) ve Düşük Sıcaklık Fiziği Bölümü (1978-1982) Profesörü. 1964 yılında Moskova Devlet Üniversitesi rektörü I.G.'nin daveti üzerine. Petrovsky, Moskova Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi'nde “Katı Hal Teorisi” uzmanlığını düzenledi ve 1982 yılına kadar yönetti. “Katı Halin Kuantum Teorisi”, “Fiziksel Kinetik”, “Polimer Zincirleri Teorisi” dersleri verdi. , “Düzensiz Sistemlerin Kuantum Teorisi” vb. "Katı Hal Teorisi" bilimsel seminerine liderlik etti. SSCB Bilimler Akademisi Akademisyeni (1970). Ukrayna SSR Bilimler Akademisi Akademisyeni (1967). Katılar teorisi üzerine SSCB Bilimler Akademisi Bilimsel Konseyi Başkanı (1961-1982). Trinity College Onursal Üyesi, Cambridge Üniversitesi (1962). Amerikan Bilimler Akademisi Yabancı Üyesi (1982). Çok sayıda bilimsel derginin yayın kurulu üyesi: "Journal of Experimental and Theoretical Physics", "Katı Hal Fiziği", "Düşük Sıcaklık Fiziği", "Düşük Sıcaklık Fiziği Dergisi", "İstatistiksel Fizik Dergisi", "Dergi Katıların Fiziği ve Kimyası".

Kızıl Bayrak İşçi Nişanı (1975) ve madalyalarla ödüllendirildi. Adını taşıyan ödülün sahibi. L.I. SSCB Bilimler Akademisi Mandelstam (1952), İngiliz Kraliyet Fizik Derneği F. Simon Ödülü (1962). Lenin Ödülü'nü kazandı (1967).

Bilimsel ilgi alanı: Gerçek ideal olmayan kristallerin teorisi; metallerin elektronik teorisi; kuantum sıvıları ve kuantum kristalleri; polimerlerin ve biyopolimerlerin fiziği; Düzensiz sistemler teorisi. Gerçek kristallerin dinamik bir teorisini yarattı, yerel ve yarı-yerel frekansların varlığını öngördü. Katıların modern kuantum teorisinin yaratıcılarından biri. Yarı parçacıklar - bozonlar ve fermiyonlar kavramına dayanarak katıların enerji spektrumunu deneysel verilerden yeniden yapılandırma fikrini ortaya attı. Spektrumun Bose dallarının restorasyonunun yalnızca geleneksel yöntemle (esnek olmayan nötron saçılımını kullanarak) değil, aynı zamanda termodinamik özelliklerin sıcaklığa bağımlılığını kullanarak da mümkün olduğunu gösterdi. Metal spektrumunun Fermi dallarının restorasyonu, kendisi ve işbirlikçileri tarafından metallerin elektronik teorisinin modern bir formunun yaratılması sayesinde sağlandı. Metal fiziğinde yaygın olarak kullanılan geometrik bir dil geliştirdi. Düzensiz sistemlerin elektronik spektrumu teorisini oluşturdu. Faz geçişleri teorisine önemli katkılarda bulundu. Birinci ve ikinci türden faz geçişlerinin kinetiğine ilişkin temel kavramları formüle etti ve çekirdeklenme teorisini oluşturdu. Metallerde 2.5. dereceden öngörülen elektron-topolojik geçişler. Polimerlerin istatistiksel fiziği üzerine öncü çalışmaların yazarı. Polimer ve biyopolimer sistemlerde sarmal-globül geçişleri teorisini oluşturdu.

Adayın tez konusu: "Katı çözümler teorisine doğru." Doktora tezinin konusu: "İdeal olmayan kristallerin kızılötesi bölgede optik davranışı."

60'tan fazla adaya ve bilim doktoruna eğitim verdi. 250'ye yakın bilimsel makale yayınladı.

Ana işler:

  1. “Yüksek basınç bölgesindeki metallerin elektronik özelliklerindeki anormallikler üzerine” (JETP, 1960, 38 (5), 1569-1576).
  2. "Düzensiz yoğunlaştırılmış sistemlerin enerji spektrumunun yapısı ve kuantum durumları üzerine. (UFN, 1964, 83 (4), 617-663).
  3. "Biyopolimerlerin istatistiksel teorisine ilişkin bazı sorular" (JETP, 1968, 55 (6), 2408-2422).
  4. "Seçilmiş çalışmalar. Gerçek kristallerin ve düzensiz sistemlerin fiziği" (Moskova: Nauka, 1987, 551 s.).
  5. "Seçilmiş çalışmalar. Metallerin elektronik teorisi. Polimerlerin ve biyopolimerlerin fiziği" (M.: Nauka, 1994, 442 s.).

Bölüm Başkanı
Profesör Denisov Viktor İvanoviç

Yüksek Enerji Fiziği Bölümü, 1970 yılında SINP MSU yöneticisi akademisyen S.N.'nin girişimiyle kuruldu. Vernova. Kuruluşundan günümüze kadar bölümün başkanlığını sürekli olarak Akademisyen Anatoly Alekseevich Logunov yürütmektedir. Bölüm, Protvino'daki Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü (IHEP) ve profil olarak benzer diğer bilimsel enstitüler için yüksek nitelikli uzmanların yetiştirilmesi için bir eğitim üssü olarak oluşturuldu. Böylece İHEP bölümün ana bilimsel üssü haline geldi. Bölümün İHEP ile bağlantısı en yakın olanıydı: 5.-6. sınıf öğrencileri eğitim sürelerinin çoğunu Protvino'da geçirdiler; burada laboratuvarlarda çalıştılar, özel kurslara katıldılar ve diploma tezlerini tamamladılar.

Kuantum Teorisi Anabilim Dalı Başkanı
ve yüksek enerji fiziği
Profesör V.I. Denisov

1982'de, yeniden yapılanmadan sonra, Elektrodinamik ve Kuantum Teorisi Bölümü çalışanlarının çoğunun (kökenlerinde akademisyenler L.D. Landau, M.A. Leontovich, A.S. Davydov gibi önde gelen bilim adamlarının bulunduğu, daha sonra orada çalışan Akademisyen I.M. Lifshits), A.A. başkanlığındaki departmana katıldı. Logunov. Güncellenen bölüme kuantum teorisi ve yüksek enerji fiziği adı verildi. Bölümün kadrosu, akademisyenler V.G. gibi ünlü bilim adamlarının da dahil edildiği 1992 yılında önemli ölçüde arttı. Kadyshevsky, JINR (Dubna) Direktörü, V.A. Matveev, INR RAS (Troitsk) Direktörü, D.V. Bölümün Rusya Bilimler Akademisi enstitüleriyle bağlarını güçlendiren Shirkov. Bahsedilen enstitülerin yanı sıra bölüm, bölüm mezunlarından Teorik Yüksek Enerji Fiziği Bölümü'nün düzenlendiği Moskova Devlet Üniversitesi Nükleer Fizik Enstitüsü ile her zaman yakın bir bağlantı içinde olmuştur. Bölüm üye sayısındaki artışa bilimsel konuların genişlemesi eşlik etti - bölüm genel teorik hale geldi.

Çalışma çalışması

Bölüm personeli genel ders derslerini vermektedir: “Kuantum teorisi” (6,7 dönem, Prof. Yu.M. Loskutov, Prof. O.A. Khrustalev, Prof. K.A. Sveshnikov, Prof. P.K. Silaev), "Elektrodinamik" (5.6 dönem, Prof. V.I. Grigoriev, Prof. V.I. Denisov, Prof. A.A. Vlasov, Doçent V.S.

Bölümde şu özel dersler verilmektedir: "Grup Teorisi" (Prof. O.A. Khrustalev, Profesör P.K. Silaev), "Kuantum Alan Teorisi" (Prof. D.A. Slavnov), "Renormalizasyonlar Teorisi ve Renormalizasyon Grupları" (Prof. D.A. Slavnov) ), “Teorik fizikte sayısal yöntemler” (Prof. P.K. Silaev), “Temel parçacık fiziğine giriş” (Akademisyen V.A. Matveev, Doçent K.V. Parfenov ), "Klasik elektrodinamiğin ek bölümleri" (Prof. A.A. Vlasov), "Giriş yerçekimi teorisine" (Prof. V.I. Denisov), "Yerçekimi alanı teorisi" (Prof. Yu.M. Loskutov), ​​​​" Kuantum alan teorisinin modern yöntemleri" (akademisyen D.V. Shirkov), "Doğrusal olmayan kuantum alan teorisi " (Doçent M.V. Chichikina), "Kuantum alan teorisinde dinamik denklemler" (Prof. V.I. Savrin), "Gösterge alanları teorisi" (Prof. Yu.S. Vernov), "Kuantum mekaniğinde sistemler ve alt sistemler" (Prof. O.A. Khrustalev), "Kuantum hesaplamanın fiziği" (Doçent O.D. Timofeevskaya), "Solitonlar, anlıklar, skyrmionlar ve kuark çantaları" (Prof. K.A. Sveshnikov).

Bölüm orijinal atölye çalışmaları yürütmektedir: “Teorik Fizikte Bilgisayar Hesaplama”, “Analitik Hesaplama Dili REDUCE”, “Teorik Fizikte Sayısal Yöntemler” dersi atölyesi (atölye başkanı, araştırmacı V.A. Ilyina).

Bilimsel çalışma

Bölüm aşağıdaki ana alanlarda bilimsel araştırmalar yürütmektedir:

  • Göreli yerçekimi teorisi (danışman - akademisyen A.A. Logunov).
  • Yerçekimi, kozmoloji, parçacık fiziği ve vakum durumunda yeni doğrusal olmayan ve kuantum etkilerinin araştırılması ve incelenmesi (danışman - Akademisyen A.A. Logunov).
  • Kuantum alan teorisinin sorunları (danışman - akademisyen D.V. Shirkov).
  • Vakumun doğrusal olmayan elektrodinamiğinin etkileri ve bunların laboratuvar ve astrofizik koşullardaki tezahürleri (danışman - Prof. V.I. Denisov).
  • Yerçekimi etkilerinin incelenmesi (danışman - Prof. Yu.M. Loskutov).
  • Kuantum alan teorisinde doğrusal olmayan etkiler, kuantum bilgisayarları, kuantum kriptografisi (danışman - Prof. O.A. Khrustalev).
  • Kuantum mekanik ölçüm teorisinin sorunları (danışman - Prof. D.A. Slavnov).
  • Düşük enerjili baryon durumunun kiral kuark-mezon modelleri (danışman - Prof. K.A. Sveshnikov).
  • Baroelektrik ve baromagnetik olayların teorisi (danışman - Prof. V.I. Grigoriev).

Bölüm personeli önemli bilimsel sonuçlar elde etti:

  • Akademisyen A.A. Logunov Kuantum alan teorisinin geliştirilmesine, dağılım ilişkilerinin kanıtlanmasına ve uygulanmasına ve çok çeşitli problemlerin çözümünde uygulama alanı bulan renormalizasyon grubu yönteminin oluşturulmasına temel bir katkı yaptı. Yüksek enerjilerde güçlü etkileşimin özelliklerinin davranışı için katı asimptotik teoremler oluşturdu. Çoklu süreçlerin incelenmesi için parçacıkların bileşimsel yapısına en uygun olduğu ortaya çıkan ve Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nün hızlandırıcısında mikro dünyanın yeni, en önemli düzenliliğini keşfetmeyi mümkün kılan yeni bir yaklaşım önerdi. - ölçek değişmezliği.
  • Poincare, Minkowski, Einstein ve Hilbert'in fikirlerini geliştirmek, Akademisyen A.A. Logunov Tüm deneysel gerçeklerle tam bir uyum içinde olan ve genel görelilik teorisinin temel zorluklarını ortadan kaldıran tutarlı bir göreli yerçekimi teorisi (RTG) yarattı. RTG'de, yerçekimi alanı da dahil olmak üzere tüm alanlar için tek uzay-zaman sürekliliği, sözde Öklid Minkowski uzayıdır ve yerçekimi alanının kaynağı, yerçekimi alanının kendisi de dahil olmak üzere, maddenin korunan enerji-momentum tensörüdür. Bu yaklaşım, yerçekimi teorisini, yerçekimi alanının 2 ve 0 spinlere sahip olduğu ve Faraday-Maxwell'in ruhuna uygun bir fiziksel alan olduğu ve bu nedenle yerçekimi enerjisinin lokalizasyonunun mümkün olduğu bir ayar teorisi olarak açık bir şekilde oluşturmamıza olanak tanır, kavram Ataletsel bir koordinat sistemi korunur ve enerji-momentumun korunumu yasaları kesinlikle karşılanır ve açısal momentum. Bu durumda, yerçekiminin evrenselliği ve yerçekimi alanının tensör doğası nedeniyle, zorunlu olarak etkili bir Riemann uzayı alanı ortaya çıkar. RTG'deki yerçekimi alanının denklemleri açıkça metrik bir Minkowski tensörü içerir ve yerçekimi alanı çok büyük hale gelir. Graviton kütlesi son derece küçüktür, ancak varlığı önemlidir, çünkü RTG'deki kütle terimlerinin varlığı sayesinde atalet kuvvetlerini yerçekimi kuvvetlerinden açık bir şekilde ayırmak her zaman mümkündür. Teori, Güneş Sistemindeki tüm çekimsel etkilerin sonuçlarını açık bir şekilde açıklıyor. Yerçekimi alanının özelliği RTG'de en iyi şekilde ortaya çıktı: eylemiyle yalnızca zamanın geçişini yavaşlatmakla kalmıyor, aynı zamanda zaman genişlemesi sürecini ve dolayısıyla maddenin sıkışma sürecini de durduruyor. Yerçekimi çöküşü mekanizmasında ve Evrenin evriminde önemli bir rol oynayan yeni bir "alan kendini sınırlama" özelliği de ortaya çıktı. Özellikle “kara delikler” imkansızdır: Çöken bir yıldız, kütleçekim yarıçapının altına giremez; Homojen ve izotropik bir Evrenin gelişimi, belirli bir maksimum yoğunluktan minimuma doğru döngüsel olarak ilerler ve maddenin yoğunluğu her zaman sonlu kalır ve Büyük Patlama noktası durumuna ulaşılamaz. Üstelik Evren sonsuz ve "düz"dür ve içinde büyük bir gizli "karanlık madde" kütlesi vardır.
  • Profesör Yu.M. Loskutov tahmin edilen etkiler: Çerenkov radyasyonunun eşiğe yakın depolarizasyonu; manyetik alanda elektronların kendiliğinden ışınımsal polarizasyonu; manyetik alanda fermiyonların indüklenmiş polarizasyonu; manyetik alanda üretilen nötrinoların açısal dağılımının asimetrisi ve nötron yıldızlarının kendi kendine hızlanma olasılığı. Güçlü bir manyetik alanda kuantum elektrodinamiği için bir aparat oluşturuldu, bir takım etkiler tahmin edildi (fotonların füzyonu ve bölünmesi, Coulomb yasasının değiştirilmesi, vb.). Yük ve uzay paritesini ihlal eden yerçekimsel zayıf etkileşimlerle ilgili bir hipotez önerildi ve uygulandı; elektromanyetik radyasyonun polarizasyon düzleminin yerçekimsel dönüşü tahmin edilir.
  • Profesör O.A. Hrustalev Yerel alan teorisinin genel ilkelerine dayanarak, hadronların yüksek enerjilerdeki etkileşimi için kesitler arasında bir takım asimptotik ilişkiler tahmin edilmiştir. Yüksek enerjilerde saçılmanın olasılıksal bir açıklaması geliştirilmiştir. Kuantum alanlarını klasik olanların arka planına göre tanımlamak için gerekli korunum yasalarını karşılayan bir şema geliştirildi. Büyük bir sistemdeki alt sistemlerin davranışını tutarlı bir şekilde tanımlayan koşullu bir yoğunluk matrisi aparatı oluşturulmuştur.

Bölümün profesörleri

Atom Nükleer Fiziği ve Kuantum Çarpışma Teorisi Bölümü, aşağıdaki ana alanlarda çalışacak uzmanları (hem deneycileri hem de teorisyenleri) eğitir: yüksek enerji fiziği ve temel parçacık fiziği, atom çekirdeği fiziği ve nükleer reaksiyonlar, nanoyapıların fiziği, uygulamalı nükleer fizik ve nükleer tıp. Bölüm lisans öğrencileri, yüksek lisans öğrencileri ve mezunları önemli bilimsel deneylerde çalışmaktadır. Örneğin, CERN'deki Büyük Alron Çarpıştırıcısındaki (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE), D0 ve RHIC kurulumlarındaki (ABD), NICA projesindeki (JINR, Rusya), ELISe, A2, ZEUS'taki tüm işbirliklerinde ve FAIR deneyleri (Almanya), GRAAL deneyinde (Fransa), ulusal araştırma merkezi INFN'de (İtalya), Stanford Üniversitesi'nde (ABD), LAN'da (Los Alamos, ABD), Alman araştırma merkezleri DESY ve GSI'de, yeni nesil hızlandırıcılar ILC ve CLIC'in oluşturulmasıyla ilgili araştırma ekiplerinde.

Bölümün öğrencileri ve lisansüstü öğrencileri, çeşitli uluslararası ve Rusya bilimsel okullarına, seminerlere, CERN, Fermilab, DESY, GSI öğrencileri ve genç bilim adamlarına yönelik yaz okulları gibi konferanslara, uluslararası QFTHEP çalıştaylarına, genç yeteneklere yönelik düzenlenen seminerlere katılma konusunda eşsiz fırsatlara sahiptir. "Hanedan" ve diğer birçok bilimsel olay tarafından.

Nükleer Fizik ve Kuantum Çarpışma Teorisi Bölümü, tarihini Moskova Devlet Üniversitesi'ndeki ilk nükleer bölüme ve 1940 yılında Akademisyen'in önderliğinde çalışmalarına başlayan dünyadaki ilklerden biri olan Atom Çekirdeği ve Radyoaktivite Bölümü'ne kadar izlemektedir. D.V. Skobeltsyn. Bölüm, Nükleer Spektroskopi Bölümü (L.V. Groshev başkanlığında) ve Teorik Nükleer Fizik Bölümü'nün (D.I. Blokhintsev başkanlığında) doğrudan devamı niteliğindedir. 1971'den 1991'e kadar Deneysel Nükleer Fizik Anabilim Dalı başkanlığını ve 1979'dan sonra Atom Nükleer Fiziği Anabilim Dalı başkanlığını Profesör A.F. yaptı. Tulinov, gölge etkisinin keşfinin yazarlarından biri olan olağanüstü bir deneysel fizikçidir ve yüklü parçacık ışınlarıyla kristal cisimlerin özelliklerini inceleme alanında bir dizi yeni yönün kurucusudur. 1991'den 2007'ye kadar bölüm başkanı Profesör V.V. Balashov, atom çekirdeği ve nükleer reaksiyonlar teorisi, orta ve yüksek enerji saçılımının kuantum teorisi alanında tanınmış bir teorik fizikçi ve olağanüstü bir öğretmendir. 1998 yılında bölüme yeni bir isim verildi: “Atom Nükleer Fiziği ve Kuantum Çarpışma Teorisi Bölümü.” 2009 yılından bu yana bölüm başkanı, yoğunluk matrisinin göreceli teorisine ve teorisine büyük katkı sağlayan teorik yüksek enerji fiziği bölüm başkanı Profesör V.I. Savrin olan SINP MSU'nun müdür yardımcısı olmuştur. bağlı devletler

Şu anda bölümde Rusya'nın önde gelen bilim merkezlerinin çalışanları tarafından eğitim verilmektedir: SINP MSU (Moskova), IHEP (Protvino), INR RAS (Moskova), JINR (Dubna). Bunlar arasında Rusya Bilimler Akademisi akademisyeni, Rusya Bilimler Akademisi'nin ilgili üyesi, profesörler, doktorlar ve fizik ve matematik adayları bulunmaktadır. Bilim. Aktif olarak çalışan bilim insanlarının yüksek bir yüzdesi, bölümün ayırt edici özelliklerinden biri olan arama kartıdır. Bölümün müfredatı aşağıdaki dersleri içerir (liste birkaç yıl içinde biraz değişebilir):

Parçacıkların ve radyasyonun madde ile etkileşimi (Doçent Kuzakov K.A.)
Nükleer fiziğin deneysel yöntemleri (Profesör S.Yu. Platonov)
Kuantum çarpışma teorisi (Doçent Kuzakov K.A.)
Temel süreçlerin kinematiği (Doçent Strokovsky E.A.)
Yüksek enerjili parçacık dedektörleri (akademisyen S.P. Denisov)
Yüksek enerji fiziğinde deneysel yöntemler (sorumlu üye Obraztsov V.F.)
Parçacık ve nükleer fizikte grup teorisi (Doçent Volobuev I.P.)
Atom çekirdeğinin fiziği (nükleer yapı) (Profesör Eremenko D.O.)
Kuantum elektrodinamiği (Doçent Nikitin N.V.)
Temel parçacık fiziğine giriş (Profesör B.A. Arbuzov)
Elektromanyetik etkileşimlerin fiziği (Profesör V.G. Nedorezov)
Kuantum renk dinamiğinin (QCD) seçilmiş konuları (Doçent Snigirev A.M.)
Standart Model ve uzantıları (Profesör E.E. Boos)
Nükleer reaksiyonlar (Profesör D.O. Eremenko)
Ağır iyonların nükleer fiziği (Profesör D.O. Eremenko)
Hadronların spektroskopisi (fiziksel ve matematik bilimleri adayı Obukhovsky I.T.)
Yüksek enerji fiziğinde elektronik (Profesör S.G. Basiladze)
Saçılma teorisinde seçilmiş konular (Profesör L.D. Blokhintsev)
Çarpıştırıcılarda parçacık fiziği (Doçent Dubinin M.N.)
Atom çekirdeğinin fisyon fiziği (Profesör Platonov S.Yu.)
Yoğunluk matrisi (Doçent Nikitin N.V.)
Göreli çekirdeklerin çarpışmalarının fiziği (Profesör V.L. Korotkikh)

Bölümün konumu, öğrencinin ve danışmanının bilimsel ilgilerine en uygun özel dersleri seçme fırsatına sahip olmasıdır. Bu nedenle bölümde öğrencilere sunulan özel ders sayısı, resmi müfredatın öngördüğü zorunlu disiplin sayısını aşmaktadır.

Bölüm personeli, Nükleer Fizik Bölümü'nün (NPD) özel bir nükleer çalıştayını yürütmekte ve desteklemektedir. Şu anda bu atölye, öğrencilere modern deneysel nükleer fizik tekniklerinin temellerini tanıtmak için tasarlanmış 9 laboratuvar çalışmasını içermektedir. Çalıştayın amaçları hem genel nükleer fizik dersleriyle hem de Nükleer Fizik Bölümü'nün çoğu bölümünde oluşturulan özel ders sistemiyle yakından ilgilidir.

Profesör V.V. Balashov'un 1960'ların ortalarında geliştirdiği teorik atölye benzersizdir. Atölyede öğrenciler teorik fizikçinin günlük çalışmalarında gerekli olan hesaplama becerilerini kazanırlar. Şu anda bu atölye, bölüm personeli ve V.V Balashov'un çok sayıda öğrencisi tarafından destekleniyor, geliştiriliyor ve iyileştiriliyor.

Bölümün ana bilimsel yönleri aşağıda listelenmiştir. Herhangi bir yön ilginizi çekiyorsa sitede bulunan iletişim bilgilerini kullanarak her zaman bu yönün başkanıyla iletişime geçebilir ve ilginizi çeken tüm detayları öğrenebilirsiniz. Bölüm personelimiz ve öğretmenlerimiz sorularınızı yanıtlamaktan her zaman mutluluk duyacaktır.

I. Yüksek Enerji Fiziği Alanında Deneyler

1. Modern yüksek enerjili hızlandırıcılarda temel parçacıklar ve çekirdeklerin çarpışmalarında t-kuarkın özelliklerinin ve Standart Modelin ötesindeki fiziğin araştırılması.

Deneyler CERN (İsviçre), DESY (Almanya), FNAL (ABD), Institute of High Energy Physics (Protvino, Rusya), JINR (Dubna, Rusya) laboratuvarlarında gerçekleştirilmektedir.

Başkan: Profesör Boos Eduard Ernstovich, başkan. SINP MSU Departmanı, e-posta:

2. Parçacıkların tespiti ve özelliklerinin ölçülmesi için yeni yöntemlerin geliştirilmesi.

Deneyler CERN (İsviçre), FNAL (ABD) ve Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nün (Protvino, Rusya) laboratuvarlarında gerçekleştirilmektedir.

Başkan: Rusya Bilimler Akademisi Akademisyeni, Profesör Sergey Petrovich Denisov, başkan. IHEP Laboratuvarı (Protvino), e-posta: [e-posta korumalı]

3. Büyük Hadron Çarpıştırıcısının LHCb kurulumunda Standart Modelin ötesinde güzel parçacıkların ve fiziğin son derece nadir bozunumlarının incelenmesi.

Deney CERN'de (İsviçre) gerçekleştirildi.

[e-posta korumalı]

4. Göreli enerjilerde çekirdek-çekirdek etkileşimleri

RHIC (ABD) ve LHC (CERN) çarpıştırıcılarında araştırma.

Başkan: Profesör Vladimir Leonidovich Korotkikh, e-posta:

5. Hadronların ve çekirdeklerin elektromanyetik etkileşimlerinin incelenmesi

Çalışma, INR RAS'ta, çekirdeklerin elektromanyetik etkileşimlerinin incelenmesine yönelik önde gelen Avrupa merkezleriyle (GRAAL işbirliği, Grenoble (Fransa), ELISe, Darmstadt, A2, Mainz, Almanya) birlikte yürütülmektedir.

Başkan: Profesör Vladimir Georgievich Nedorezov, başkan. INR RAS Laboratuvarı, e-posta: [e-posta korumalı]

6. Nükleon ve çekirdeklerin yapısındaki garip kuarkların rolünün incelenmesi

Deney, NIS-GIBS manyetik spektrometresi (JINR, Dubna) üzerinde gerçekleştirilir.

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Strokovsky Evgeniy Afanasyevich, başkan. LHE JINR Departmanı (Dubna, e-posta: [e-posta korumalı]

7. Kaon bozunmalarında yeni fizik arayın

U-70 hızlandırıcısı (Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü, Protvino) üzerinde çalışan çeşitli tesislerde deneyler gerçekleştirilmektedir.

Başkan: ilgili üye. RAS, Profesör Vladimir Fedorovich Obraztsov, Böl. ilmi iş arkadaşları IHEP (Protvino), e-posta: [e-posta korumalı]

II. Nükleer yapı ve nükleer reaksiyonlar alanında deneyler

8. Ağır iyonlarla nükleer reaksiyonlar, fisyon fiziği

Danışmanlar: Profesör Oleg Arkadyevich Yuminov, fizik ve matematik başkanı. Bilimler Platonov Sergey Yurievich, bölüm profesörü ve lider. ilmi iş arkadaşları SINP, e-posta:

9. Çekirdeklerin tek parçacık özelliklerinin incelenmesi ve düşük ve orta enerjili yüklü parçacıkların atom çekirdeği tarafından saçılması

Başkan: Ph.D. fizik ve matematik Bilimler Bespalova Olga Viktorovna, kıdemli. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, 19. bina. SINP MSU, e-posta:

10. Gama kuantası ve yüklü reaksiyon ürünlerinin açısal korelasyonu yöntemiyle nükleer reaksiyon mekanizmalarının ve hafif çekirdeklerin yapısının incelenmesi

Danışmanlar: Profesör Zelenskaya Natalya Semenovna, Ch. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta: zelenskaya@anna19.. laboratuvar SINP MSU, e-posta:

III. Teorik araştırma

1. Bağlı durumların göreli teorisinde yarı potansiyel yöntem

Başkan: Profesör Savrin Viktor İvanoviç, başkan. bölüm ve başkan SINP MSU Departmanı, e-posta:

2. Standart Modelin ayar teorilerinde pertürbatif olmayan etkiler

Başkan: Profesör Arbuzov Boris Andreevich, lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

3. Temel parçacıkların uzay-zamandaki ek boyutlarla etkileşim teorileri

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Volobuev Igor Pavlovich önde. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

4. Çarpıştırıcı fiziği ve kuantum alan teorisinin ayar modelleri

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Dubinin Mikhail Nikolaevich, lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

5. Kuantum kromodinamiğindeki zor süreçler ve kuark-gluon maddesinin teşhisi

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Snigirev Alexander Mihayloviç lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

6. Standart Model ve uzantılarında büyüleyici ve büyülü parçacıkların nadir bozunumları. Göreli sistemlerdeki korelasyonlar.

Danışman: Ph.D. Bölümde doçent olan Nikitin Nikolay Viktorovich e-postası: [e-posta korumalı]

7. Nükleer çarpışmalarda egzotik hadronların (dibaryonlar ve hafif skaler mezonlar) üretimi ve hafif çekirdeklerin yapısı

Başkan: Profesör Kukulin Vladimir Iosifovich, başkan. SINP MSU Laboratuvarı, e-posta:

8. Çoklu cisim sistemlerinin kuantum teorisi

Başkan: Profesör Blokhintsev Leonid Dmitrievich, Ch. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

9. Karmaşık çekirdeklerin etkileşimi ve bozunması

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Eremenko Dmitry Olegovich, bölüm profesörü ve lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

10. Hızlı parçacıkların çok elektronlu sistemlerle çarpışmasına ilişkin kuantum teorisi

Danışmanlar: doçent Popov Yuri Vladimirovich, başkan. SINP MSU laboratuvarı, e-posta: [email protected]; Doçent Kuzakov Konstantin Alekseevich, Bölüm Doçenti, Sanat. ilmi iş arkadaşları SINP, e-posta:

IV. İlgili alanlarda araştırma

1. Hızlı yüklü parçacıkların madde ile etkileşimi

Başkan: Profesör Çeçen Nikolai Gavrilovich, başkan. SINP MSU Departmanı, e-posta:

2. Katı hal fiziği, malzeme bilimi ve nanoteknoloji alanındaki araştırmalar için nükleer fiziğin deneysel yöntemlerinin uygulanması

Danışmanlar: Profesör Borisov Anatoly Mihayloviç, V. N. İle. SINP MSU, e-posta: [e-posta korumalı]; Doktora Tkachenko Nikita Vladimirovich, genç araştırmacı SINP MSU, tel. 939-49-07, e-posta:

3. Dönüşüm Mössbauer spektroskopisi kullanılarak nanoyapıların, manyetik malzemelerin ve ince yüzey katmanlarının deneysel çalışmaları

4. Süper iletken tünel dedektörleri

5. Nükleer radyasyonun yeni kriyojenik dedektörlerinin geliştirilmesi ve deneysel çalışmaları

Başkan: Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Andrianov Viktor Aleksandrovich, lider ilmi iş arkadaşları SINP MSU, e-posta:

6. Nükleer tıp ve biyoloji

Liderler: Profesör Oleg Arkadievich Yuminov, lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, tel..ph.-matematik. Platonov Sergey Yurievich, bölüm profesörü ve lider. ilmi iş arkadaşları SINP MSU, tel..ph.-matematik. Eremenko Dmitry Olegovich, bölüm profesörü ve başkanı. SINP MSU Departmanı, tel. 939-24-65, e-posta:

7. Simüle edilmiş derin uzay faktörlerinin insan vücudu üzerindeki etkisinin incelenmesi

Yüksek Enerji ve Temel Parçacık Fiziği Bölümü 40 yılı aşkın süredir varlığını sürdürmektedir. Petersburg-Leningrad Teorik Fizik Okulu'nun kurucusu Akademisyen Vladimir Aleksandrovich Fock'un doğrudan denetimi altında Profesör Yu.V. Novozhilov tarafından oluşturuldu. Bu okul tüm dünyada A.A. Fridman, G.A. Gamov, L.D.

İnsan her zaman iki soruyla ilgilenmiştir: İnsanın kendisi de dahil olmak üzere tüm maddenin oluştuğu en küçük parçacıklar nelerdir ve kendisinin de bir parçası olduğu Evrenin nasıl yapılandırıldığı. Bilgisiyle bu iki zıt yönde hareket eden kişi, bir yandan basamaklardan aşağı inerek (molekül atom çekirdeği, protonlar, nötronlar, kuarklar, gluonlar), çok küçük mesafelerde meydana gelen süreçleri anlamaya başlarken, diğer yandan da çok küçük mesafelerde meydana gelen süreçleri anlamaya başladı. eliyle basamakları yukarı çıkararak (güneş sistemi galaksisi gezegeni), bir bütün olarak Evrenin yapısını anlamaya başladı.

Aynı zamanda, Evrenin istikrarlı olamayacağı ortaya çıktı ve yaklaşık 10 milyar yıl önce tüm Evrenin, "Büyük Patlama" sonucu ortaya çıktığı sırada kendisinin mikroskobik olduğunu doğrulayan deneysel gerçekler elde edildi. boyutlar. Aynı zamanda, bu erken aşamada gelişim sürecini analiz etmek için, modern parçacık hızlandırıcıları üzerinde yapılan deneylerde elde edilen mikro dünya hakkında bilgi gereklidir. Üstelik, hızlandırıcıda çarpışan parçacıkların enerjisi ne kadar büyükse, maddenin davranışının incelenebileceği mesafeler o kadar küçük ve Evrenin evrimini izleyebileceğimiz an da o kadar erken olur. Mikro ve makro kozmos araştırmaları bu şekilde birleşti.

50 yıl önce bile, tüm maddelerin atomlardan oluştuğuna ve bunların da üç temel parçacıktan oluştuğuna inanılıyordu: merkezi çekirdeği oluşturan pozitif yüklü protonlar ve elektriksel olarak nötr nötronlar ve çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü elektronlar.

Artık protonların ve nötronların daha da “temel” nesnelerden, kuarklardan oluşturulduğu tespit edildi. Altı lepton (elektron, müon, tau ve karşılık gelen üç nötrino) ve dört ara vektör bozonuyla birlikte altı tür kuark, Evrendeki tüm maddenin inşa edildiği yapı taşları olarak hizmet eder.

Yüksek enerji ve parçacık fiziği, maddenin bu temel bileşenlerinin özelliklerini ve davranışlarını inceler. Özellikleri bilinen dört etkileşimde ortaya çıkar: yerçekimi, zayıf nükleer, elektromanyetik, güçlü nükleer. Modern kavramlara göre, zayıf nükleer ve elektromanyetik etkileşimler aynı tür etkileşimin, yani elektrozayıf etkileşimin iki farklı tezahürüdür. Fizikçiler yakın gelecekte bu etkileşimin güçlü nükleer etkileşimle birlikte Büyük Birleşme Teorisine ve muhtemelen kütleçekimsel etkileşimle birlikte Birleşik Etkileşim Teorisine dahil edileceğini umuyorlar.

Temel parçacıkları ve bunların etkileşimlerini incelemek için dev hızlandırıcılar (temel parçacıkların ışık hızına yakın hızlara hızlandırıldığı ve daha sonra birbirleriyle çarpıştığı cihazlar) inşa etmek gerekir. Muazzam boyutlarından dolayı (onlarca kilometre), hızlandırıcılar yer altı tünellerine inşa edilir. En güçlü hızlandırıcılar CERN (Cenevre, İsviçre), Fermilab (Chicago, ABD), DESY (Hamburg, Almanya), SLAC (Kaliforniya, ABD) laboratuvarlarında çalışıyor veya inşa ediliyor.

Şu anda, İsviçre'nin Cenevre kentindeki Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde (CERN), yalnızca temel parçacıkları (protonları) değil aynı zamanda atom çekirdeklerini de hızlandırabilen en güçlü parçacık hızlandırıcı LHC'nin (Büyük Hadron Çarpıştırıcısı) yapımı sürüyor. tam kapasite ile çalışmak. Bu hızlandırıcının, ultra yüksek enerjilere hızlandırılmış kurşun çekirdekleri çarpıştırarak, maddenin yeni bir halini (kuark-gluon plazması) üretebilmesi bekleniyor; burada kuarklar ve gluonlar, çarpışan proton ve nötronların kurucu unsurlarıdır. çekirdekler – bir araya gelecek. Evrenin gelişiminin incelenmesi açısından bakıldığında maddenin bu hali, Büyük Patlama'dan yaklaşık 10 mikrosaniye sonra var olan bir aşamadaydı.

Kurşun çekirdeklerin çarpışması sırasında kuark-gluon plazmasının oluşumunun işaretlerini kaydetmek için LHC hızlandırıcısında büyük bir deney tesisi inşa ediliyor ve üzerinde özel bir deney yapılması planlanıyor - ALICE (Büyük İyon Çarpışma Deneyi) . Yüksek Enerji ve Temel Parçacık Fiziği Bölümü, CERN'deki ALICE deneyinin hazırlanmasında ve bunun için bir fiziksel araştırma programının geliştirilmesinde görev almaktadır.

Yüksek enerji ve temel parçacık fiziği, kişiye yalnızca etrafındaki dünyayı anlama fırsatı vermekle kalmaz, aynı zamanda en modern teknolojilerin geliştirilmesine ve uygulanmasına da katkıda bulunur. Yüzlerce bilim adamı, mühendis, elektronik, malzeme bilimi ve özellikle bilgisayar teknolojisi alanında uzman, genellikle yüksek enerji fiziği deneylerinin kurulması ve yürütülmesinde yer almaktadır. Yüksek enerjilerdeki parçacık çarpışmaları sırasında gerekli bilgi toplama ve işleme hızı akla gelebilecek tüm sınırları aşıyor. Hemen hemen tüm modern bilgisayar teknolojileri, öncelikle yüksek enerji fiziğinin ihtiyaçları nedeniyle gelişmiştir. Son yıllarda bu alandaki en önemli gelişme, internette bilgi sunmak için evrensel olarak kabul edilen bir format olan ve yaklaşık 10 yıl önce CERN'de düzinelerce bilim insanının bilgiye anında erişimini sağlamak için icat edilen World Wide Web'in yaratılması olmuştur. Parçacık fiziği alanında çalışan çeşitli ülkelerdeki laboratuvarlar. St. Petersburg'daki ilk WWW sunucuları, St. Petersburg Devlet Üniversitesi Fizik Fakültesi'nde, St. Petersburg Devlet Üniversitesi Fizik Araştırma Enstitüsü'nde ve Gatchina'daki St. Petersburg Nükleer Fizik Enstitüsü'nde başlatıldı.

Temel parçacıklar teorisinin ana matematiksel aygıtı olan kuantum alan teorisinin yöntemleri geliştikçe, bunların teorik fiziğin diğer alanlarında da büyük başarıyla kullanılabileceği ortaya çıktı. Sonuç olarak, bölümün öncelikli konusu olan modern temel parçacıklar teorisi alanında devam eden araştırmalarla birlikte yeni yönelimler ortaya çıkmıştır. Yeni matematiksel yöntemler geliştirilmektedir - kuantum simetrisi teorisi ve değişmeli olmayan uzaylar. Fonksiyonel entegrasyon yöntemleri, Feynman diyagramları ve renormalizasyon teorisi, son zamanlarda kritik fenomen teorisinde (faz geçişleri teorisi) ve hidrodinamik türbülans teorisinde aktif olarak kullanılmaktadır.

Son yıllarda, ilk bakışta geleneksel anlamda teorik fizikten oldukça uzak olan kuantum alan teorisi yöntemleri için tamamen beklenmedik uygulamalar bulunmuştur. Özellikle, kendi kendini organize eden kritiklik teorisi, ekonomik fizik ve sinir ağları teorisi ortaya çıktı ve hızla gelişiyor (bölüm dahil), karmaşık sistemlerin kendi kendini organize etmesinin en evrensel mekanizmalarının modellendiği bileşenlerinin etkileşiminin doğası hakkındaki temel fikirlerin temeli. Kuantum alan teorisi ve istatistiksel fizik alanında biriken bu tür modellerin incelenmesi ve bilgisayar deneylerinin kullanılması deneyimi, ekonomi, nörofizyoloji ve biyoloji alanlarında ilginç niceliksel sonuçlar elde edilmesini sağlar.

Yüksek Enerji ve Temel Parçacık Fiziği Bölümü, “Temel Parçacıkların Etkileşimi Teorisi ve Kuantum Alan Teorisi” Programından her yıl 10'a kadar uzman mezun etmektedir. Bölümün öğretim ve bilimsel kadrosu 14 doktor ve 7 bilim adayından oluşmaktadır (bölümde bilimsel diploması olmayan personel bulunmamaktadır). Bölümün kurucusu Yu.V. Novozhilov ve bölüm başkanı M.A. Brown, Onurlu Bilim Adamı onursal unvanlarına sahiptir, farklı yıllarda birçok çalışana Üniversite Ödüllerinin yanı sıra Soros Profesörü unvanı verilmiştir.

Bölümün tüm üyelerinin Almanya, Fransa, İtalya, İspanya, İsviçre, ABD vb. ülkelerdeki üniversitelerden yabancı meslektaşlarıyla geniş bağlantıları bulunmakta ve ortak araştırmalar yürütmek üzere düzenli olarak iş gezilerine çıkmaktadır. Bölüm çalışanlarının çalışmaları öncelikli olup, dünya bilimsel süreli yayınlarında aktif olarak yer almaktadır. Bölümün neredeyse tüm çalışanları Rusya Temel Araştırma Vakfı'nın hibe desteğiyle çalışıyor, bazı çalışanların ise INTAS, NATO, DAAD, CRDF, INFN vb. yabancı vakıflardan finansmanı var.

Bölüm mezunları teorik ve matematiksel fizik alanında dünya standartlarında geniş bir eğitim almaktadır. Bazı öğrenciler, St. Petersburg Devlet Üniversitesi'nden yüksek lisans derecesinin yanı sıra, yabancı yüksek bilimsel kurumlardan (örneğin Ecole Politechnique) dereceler alırlar. Mezunlar eğitimlerini tamamladıktan sonra hem Rusya'da hem de yurtdışında eğitimlerine ve bilimsel faaliyetlerine devam etmek için geniş fırsatlara sahiptir. Mezunların en az yarısı, kural olarak, bölümdeki lisansüstü eğitimde kalır, bazı mezunlar Rusya Bilimler Akademisi enstitülerine (St. Petersburg Nükleer Fizik Enstitüsü, Matematik Enstitüsü St. Petersburg Şubesi) kabul edilir. ve bazı mezunlar yabancı üniversitelerdeki lisansüstü eğitime kabul edilmektedir.

Yüksek Enerji Fiziği Bölümü, 1970 yılında SINP MSU yöneticisi akademisyen S.N.'nin girişimiyle kuruldu. Vernova. Kuruluşundan günümüze kadar bölümün başkanlığını sürekli olarak Akademisyen Anatoly Alekseevich Logunov yürütmektedir. Bölüm, Protvino'daki Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü (IHEP) ve profil olarak benzer diğer bilimsel enstitüler için yüksek nitelikli uzmanların yetiştirilmesi için bir eğitim üssü olarak oluşturuldu. Böylece İHEP bölümün ana bilimsel üssü haline geldi. Bölümün İHEP ile en yakın bağlantısı vardı: 5-6. sınıf öğrencileri eğitim sürelerinin çoğunu Protvino'da geçirdiler, burada laboratuvarlarda çalıştılar, özel kurslara katıldılar ve diploma tezlerini tamamladılar.

1982'de, yeniden yapılanmadan sonra, Elektrodinamik ve Kuantum Teorisi Bölümü çalışanlarının çoğunun (kökenlerinde akademisyenler L.D. Landau, M.A. Leontovich, A.S. Davydov gibi önde gelen bilim adamlarının bulunduğu, daha sonra orada çalışan Akademisyen I.M. Lifshits), A.A. başkanlığındaki departmana katıldı. Logunov. Güncellenen bölüme kuantum teorisi ve yüksek enerji fiziği adı verildi. Bölümün kadrosu, akademisyenler V.G. gibi ünlü bilim adamlarının da dahil edildiği 1992 yılında önemli ölçüde arttı. Kadyshevsky, JINR (Dubna) Direktörü, V.A. Matveev, INR RAS (Troitsk) Direktörü, D.V. Bölümün Rusya Bilimler Akademisi enstitüleriyle bağlarını güçlendiren Shirkov. Bahsedilen enstitülerin yanı sıra bölüm, bölüm mezunlarından Teorik Yüksek Enerji Fiziği Bölümü'nün düzenlendiği Moskova Devlet Üniversitesi Nükleer Fizik Enstitüsü ile her zaman yakın bir bağlantı içinde olmuştur. Bölüm üye sayısındaki artışa bilimsel konuların genişlemesi eşlik etti - bölüm genel teorik hale geldi.

Çalışma çalışması

Bölüm personeli genel ders derslerini vermektedir: “Kuantum teorisi” (6,7 dönem, Prof. Yu.M. Loskutov, Prof. O.A. Khrustalev, Prof. K.A. Sveshnikov, Prof. P.K. Silaev), "Elektrodinamik" (5.6 dönem, Prof. V.I. Grigoriev, Prof. V.I. Denisov, Prof. A.A. Vlasov, Doçent V.S.

Bölümde şu özel dersler verilmektedir: "Grup Teorisi" (Prof. O.A. Khrustalev, Profesör P.K. Silaev), "Kuantum Alan Teorisi" (Prof. D.A. Slavnov), "Renormalizasyonlar Teorisi ve Renormalizasyon Grupları" (Prof. D.A. Slavnov) ), “Teorik fizikte sayısal yöntemler” (Prof. P.K. Silaev), “Temel parçacık fiziğine giriş” (Akademisyen V.A. Matveev, Doçent K.V. Parfenov ), "Klasik elektrodinamiğin ek bölümleri" (Prof. A.A. Vlasov), "Giriş yerçekimi teorisine" (Prof. V.I. Denisov), "Yerçekimi alanı teorisi" (Prof. Yu.M. Loskutov), ​​​​" Kuantum alan teorisinin modern yöntemleri" (akademisyen D.V. Shirkov), "Doğrusal olmayan kuantum alan teorisi " (Doçent M.V. Chichikina), "Kuantum alan teorisinde dinamik denklemler" (Prof. V.I. Savrin), "Gösterge alanları teorisi" (Prof. Yu.S. Vernov), "Kuantum mekaniğinde sistemler ve alt sistemler" (Prof. O.A. Khrustalev), "Kuantum hesaplamanın fiziği" (Doçent O.D. Timofeevskaya), "Solitonlar, anlıklar, skyrmionlar ve kuark çantaları" (Prof. K.A. Sveshnikov).

Bölüm orijinal atölye çalışmaları yürütmektedir: “Teorik Fizikte Bilgisayar Hesaplama”, “Analitik Hesaplama Dili REDUCE”, “Teorik Fizikte Sayısal Yöntemler” dersi atölyesi (atölye başkanı, araştırmacı V.A. Ilyina).

Bilimsel çalışma

Bölüm aşağıdaki ana alanlarda bilimsel araştırmalar yürütmektedir:

  • Göreli yerçekimi teorisi (danışman - akademisyen A.A. Logunov).
  • Yerçekimi, kozmoloji, parçacık fiziği ve vakum durumunda yeni doğrusal olmayan ve kuantum etkilerinin araştırılması ve incelenmesi (danışman - Akademisyen A.A. Logunov).
  • Kuantum alan teorisinin sorunları (danışman - akademisyen D.V. Shirkov).
  • Vakumun doğrusal olmayan elektrodinamiğinin etkileri ve bunların laboratuvar ve astrofizik koşullardaki tezahürleri (danışman - Prof. V.I. Denisov).
  • Yerçekimi etkilerinin incelenmesi (danışman - Prof. Yu.M. Loskutov).
  • Kuantum alan teorisinde doğrusal olmayan etkiler, kuantum bilgisayarları, kuantum kriptografisi (danışman - Prof. O.A. Khrustalev).
  • Kuantum mekanik ölçüm teorisinin sorunları (danışman - Prof. D.A. Slavnov).
  • Düşük enerjili baryon durumunun kiral kuark-mezon modelleri (danışman - Prof. K.A. Sveshnikov).
  • Baroelektrik ve baromagnetik olayların teorisi (danışman - Prof. V.I. Grigoriev).

Bölüm personeli önemli bilimsel sonuçlar elde etti:

  • Akademisyen A.A. Logunov, kuantum alan teorisinin geliştirilmesine, dağılım ilişkilerinin kanıtlanmasına ve uygulanmasına ve çok çeşitli problemlerin çözümünde uygulama alanı bulan renormalizasyon grubu yönteminin oluşturulmasına temel bir katkıda bulundu. Yüksek enerjilerde güçlü etkileşimin özelliklerinin davranışı için katı asimptotik teoremler oluşturdu. Çoklu süreçlerin incelenmesi için parçacıkların bileşimsel yapısına en uygun olduğu ortaya çıkan ve Yüksek Enerji Fiziği Enstitüsü'nün hızlandırıcısında mikro dünyanın yeni, en önemli düzenliliğini keşfetmeyi mümkün kılan yeni bir yaklaşım önerdi. - ölçek değişmezliği.
  • Poincaré, Minkowski, Einstein ve Hilbert'in fikirlerini geliştiren akademisyen A.A. Logunov, tüm deneysel gerçeklerle tam bir uyum içinde olan ve genel görelilik teorisinin temel zorluklarını ortadan kaldıran tutarlı bir göreceli yerçekimi teorisi (RTG) yarattı. RTG'de, yerçekimi alanı da dahil olmak üzere tüm alanlar için tek uzay-zaman sürekliliği, sözde Öklid Minkowski uzayıdır ve yerçekimi alanının kaynağı, yerçekimi alanının kendisi de dahil olmak üzere, maddenin korunan enerji-momentum tensörüdür. Bu yaklaşım, yerçekimi teorisini, yerçekimi alanının 2 ve 0 spinlere sahip olduğu ve Faraday-Maxwell'in ruhuna uygun bir fiziksel alan olduğu ve bu nedenle yerçekimi enerjisinin lokalizasyonunun mümkün olduğu bir ayar teorisi olarak açık bir şekilde oluşturmamıza olanak tanır, kavram Ataletsel bir koordinat sistemi korunur ve enerji-momentumun korunumu yasaları kesinlikle karşılanır ve açısal momentum. Bu durumda, yerçekiminin evrenselliği ve yerçekimi alanının tensör doğası nedeniyle, zorunlu olarak etkili bir Riemann uzayı alanı ortaya çıkar. RTG'deki yerçekimi alanının denklemleri açıkça metrik bir Minkowski tensörü içerir ve yerçekimi alanı çok büyük hale gelir. Graviton kütlesi son derece küçüktür, ancak varlığı önemlidir, çünkü RTG'deki kütle terimlerinin varlığı sayesinde atalet kuvvetlerini yerçekimi kuvvetlerinden açık bir şekilde ayırmak her zaman mümkündür. Teori, Güneş Sistemindeki tüm çekimsel etkilerin sonuçlarını açık bir şekilde açıklıyor. Yerçekimi alanının özelliği RTG'de en iyi şekilde ortaya çıktı: eylemiyle yalnızca zamanın geçişini yavaşlatmakla kalmıyor, aynı zamanda zaman genişlemesi sürecini ve dolayısıyla maddenin sıkışma sürecini de durduruyor. Yerçekimi çöküşü mekanizmasında ve Evrenin evriminde önemli bir rol oynayan yeni bir "alan kendini sınırlama" özelliği de ortaya çıktı. Özellikle “kara delikler” imkansızdır: Çöken bir yıldız, kütleçekim yarıçapının altına giremez; Homojen ve izotropik bir Evrenin gelişimi, belirli bir maksimum yoğunluktan minimuma doğru döngüsel olarak ilerler ve maddenin yoğunluğu her zaman sonlu kalır ve Büyük Patlama noktası durumuna ulaşılamaz. Üstelik Evren sonsuz ve "düz"dür ve içinde büyük bir gizli "karanlık madde" kütlesi vardır.
  • Profesör Yu.M. Loskutov aşağıdaki etkileri öngördü: Cherenkov radyasyonunun eşiğe yakın depolarizasyonu; manyetik alanda elektronların kendiliğinden ışınımsal polarizasyonu; manyetik alanda fermiyonların indüklenmiş polarizasyonu; manyetik alanda üretilen nötrinoların açısal dağılımının asimetrisi ve nötron yıldızlarının kendi kendine hızlanma olasılığı. Güçlü bir manyetik alanda kuantum elektrodinamiği için bir aparat oluşturuldu, bir takım etkiler tahmin edildi (fotonların füzyonu ve bölünmesi, Coulomb yasasının değiştirilmesi, vb.). Yük ve uzay paritesini ihlal eden yerçekimsel zayıf etkileşimlerle ilgili bir hipotez önerildi ve uygulandı; elektromanyetik radyasyonun polarizasyon düzleminin yerçekimsel dönüşü tahmin edilir.
  • Profesör O.A. Yerel alan teorisinin genel ilkelerine dayanan Khrustalev, hadronların yüksek enerjilerdeki etkileşimi için kesitler arasında bir dizi asimptotik ilişki öngördü. Yüksek enerjilerde saçılmanın olasılıksal bir açıklaması geliştirilmiştir. Kuantum alanlarını klasik olanların arka planına göre tanımlamak için gerekli korunum yasalarını karşılayan bir şema geliştirildi. Büyük bir sistemdeki alt sistemlerin davranışını tutarlı bir şekilde tanımlayan koşullu bir yoğunluk matrisi aparatı oluşturulmuştur.

Bölüm, IHEP - Protvino'da kuantum alan teorisi ve yerçekimi teorisi sorunları üzerine yıllık uluslararası seminerlerin düzenlenmesine ve yürütülmesine aktif olarak katılmaktadır. Bölümün çalışanları, lisansüstü öğrencileri ve öğrencileri ile Mikrodünyanın Teorik Sorunları Enstitüsü'nün ana kadrosu da adını almıştır. N.N. Bogolyubov Moskova Devlet Üniversitesi, bilimsel direktörü Akademisyen A.A. Logunov.