Département de physique des hautes énergies et des particules élémentaires. À propos des professeurs du département

Le Département de physique des hautes énergies a été fondé en 1970 à l'initiative du directeur du SINP MSU, l'académicien S.N. Vernova. Depuis sa création jusqu'à nos jours, le département est dirigé en permanence par l'académicien Anatoly Alekseevich Logunov. Le département a été créé comme base de formation pour la formation de spécialistes hautement qualifiés pour l'Institut de physique des hautes énergies (IHEP) de Protvino et d'autres de profil similaire. instituts scientifiques. À son tour, l'IHEP est devenu la principale base scientifique du département. Le lien du département avec l'IHEP était le plus étroit : les étudiants de 5e et 6e années passaient la majeure partie de leur temps d'études à Protvino, où ils travaillaient dans des laboratoires, suivaient des cours spéciaux et rédigeaient leurs mémoires de diplôme.

Des changements importants se sont produits en 1982, lorsque, après la réorganisation la plupart de employés du Département d'électrodynamique et théorie des quanta(dont les origines étaient des scientifiques aussi éminents que les académiciens L.D. Landau, M.A. Leontovich, A.S. Davydov et plus tard l'académicien I.M. Lifshits y travaillèrent) est devenu une partie du département dirigé par A.A. Logounov. Le département mis à jour a été nommé théorie quantique et physique des hautes énergies. Le personnel du département a considérablement augmenté en 1992, lorsqu'il comprenait des scientifiques aussi célèbres que les académiciens V.G. Kadyshevsky, directeur de JINR (Dubna), V.A. Matveev, directeur de l'INR RAS (Troitsk), D.V. Shirkov, qui a renforcé les liens du département avec les instituts de l’Académie des sciences de Russie. En plus des instituts mentionnés, le département a toujours eu des liens étroits avec l'Institut de physique nucléaire de l'Université d'État de Moscou, où le département était composé de diplômés du département. physique théorique hautes énergies. La croissance du nombre de membres du département s'est accompagnée d'une expansion des sujets scientifiques - le département est devenu théorique général.

Travail d'étude

Le personnel du département donne des cours généraux : « Théorie quantique » (6,7 semestres, Prof. Yu.M. Loskutov, Prof. O.A. Khrustalev, Prof. K.A. Sveshnikov, Prof. P.K. Silaev), « Électrodynamique » (5,6 semestres, Prof. V.I. Grigoriev, professeur V.I. Denisov, professeur A.A. Vlasov, professeur agrégé V.S. Rostovsky, professeur agrégé A.R. Frenkin).

Les cours spéciaux suivants sont dispensés au département : « Théorie des groupes » (Prof. O.A. Khrustalev, Professeur P.K. Silaev), « Théorie des champs quantiques » (Prof. D.A. Slavnov), « Théorie des renormalisations et des groupes de renormalisation » (Prof. D.A. Slavnov ), « Méthodes numériques en physique théorique » (Prof. P.K. Silaev), « Introduction à la physique des particules élémentaires » (académicien V.A. Matveev, professeur agrégé K.V. Parfenov ), " Chapitres supplémentairesélectrodynamique classique" (Prof. A.A. Vlasov), "Introduction à la théorie de la gravité" (Prof. V.I. Denisov), "Théorie du champ gravitationnel" (Prof. Yu.M. Loskutov), ​​​​" Méthodes modernes théorie quantique des champs" (académicien D.V. Shirkov), "Théorie quantique des champs non linéaires" (professeur agrégé M.V. Chichikina), "Équations dynamiques dans la théorie quantique des champs" (Prof. V.I. Savrin), "Théorie des champs de jauge" (Prof. Yu.S. Vernov), "Systèmes et sous-systèmes dans mécanique quantique"(Prof. O.A. Khrustalev), "Physique de l'informatique quantique" (Professeur agrégé O.D. Timofeevskaya), "Solitons, instantons, skyrmions et sacs de quarks" (Prof. K.A. Sveshnikov).

Le département anime des ateliers originaux : « Informatique en physique théorique », « Langage du calcul analytique REDUCE », atelier sur le cours « Méthodes numériques en physique théorique » (responsable de l'atelier, chercheur V.A. Ilyina).

Travail scientifique

Le département mène Recherche scientifique dans les principaux domaines suivants :

• Théorie relativiste de la gravité (superviseur - académicien A.A. Logunov).
• Recherche et étude de nouveaux effets non linéaires et quantiques en gravité, cosmologie, physique des particules et état du vide (superviseur - Académicien A.A. Logunov).
• Problèmes de théorie quantique des champs (superviseur - académicien D.V. Shirkov).
• Effets de l'électrodynamique non linéaire du vide et leurs manifestations en laboratoire et dans des conditions astrophysiques (superviseur - Prof. V.I. Denisov).
• Etude des effets gravitationnels (superviseur - Prof. Yu.M. Loskutov).
• Effets non linéaires en théorie quantique des champs, ordinateurs quantiques, cryptographie quantique (superviseur - Prof. O.A. Khrustalev).
• Problèmes de théorie des mesures en mécanique quantique (superviseur - Prof. D.A. Slavnov).
• Modèles chiraux quarks-mésons de l'état baryon de basse énergie (superviseur - Prof. K.A. Sveshnikov).
• Théorie des phénomènes baroélectriques et baromagnétiques (superviseur - Prof. V.I. Grigoriev).

Les personnels du département ont obtenu des résultats scientifiques majeurs :

• Académicien A.A. Logunov a apporté une contribution fondamentale au développement de la théorie quantique des champs, à la justification et à l'application des relations de dispersion et à la création de la méthode des groupes de renormalisation, qui a trouvé une application dans la résolution d'un large éventail de problèmes. Il a établi des théorèmes asymptotiques stricts pour le comportement des caractéristiques de l'interaction forte aux hautes énergies. Il a offert nouvelle approcheà l'étude de processus multiples, qui se sont révélés les plus adéquats à la structure composite des particules et ont permis de découvrir à l'accélérateur de l'Institut de physique des hautes énergies une nouvelle et la plus importante régularité du micromonde - l'invariance à l'échelle.
• Développant les idées de Poincaré, Minkowski, Einstein et Hilbert, l'académicien A.A. Logunov a créé une théorie relativiste cohérente de la gravité (RTG), qui, en plein accord avec tous les faits expérimentaux, a éliminé les difficultés fondamentales théorie générale relativité. Dans RTG, le continuum espace-temps unique pour tous les champs, y compris celui gravitationnel, est l'espace pseudo-euclidien de Minkowski, et la source du champ gravitationnel est le tenseur énergie-impulsion conservé de la matière, y compris le champ gravitationnel lui-même. Cette approche nous permet de construire sans ambiguïté la théorie de la gravité comme une théorie de jauge, dans laquelle le champ gravitationnel a des spins 2 et 0 et est un champ physique dans l'esprit de Faraday-Maxwell, et donc la localisation de l'énergie gravitationnelle est possible, le concept d'un système de coordonnées inertielles est préservé, et les lois de conservation énergie-impulsion sont strictement satisfaites ainsi que le moment cinétique. Dans ce cas, en raison de l'universalité de la gravité et de la nature tensorielle du champ gravitationnel, un espace riemannien de champ effectif apparaît nécessairement. Les équations du champ gravitationnel dans le RTG contiennent un tenseur de Minkowski explicitement métrique, et le champ gravitationnel devient massif. La masse du graviton est extrêmement petite, mais sa présence est importante, car grâce à la présence de termes de masse dans le RTG, il est toujours possible de séparer sans ambiguïté les forces d'inertie des forces gravitationnelles. La théorie explique sans ambiguïté les résultats de tous les effets gravitationnels dans système solaire. Dans RTG, la propriété du champ gravitationnel a été révélée de la manière la plus complète : par son action, il ralentit non seulement le passage du temps, mais arrête également le processus de dilatation du temps et, par conséquent, le processus de compression de la matière. Une nouvelle propriété d'« autolimitation du champ » est également apparue, qui joue un rôle important dans le mécanisme d'effondrement gravitationnel et l'évolution de l'Univers. En particulier, les « trous noirs » sont impossibles : une étoile qui s’effondre ne peut pas passer sous son rayon gravitationnel ; Le développement d'un Univers homogène et isotrope se déroule cycliquement d'une certaine densité maximale à un minimum, et la densité de matière reste toujours finie et l'état d'un Big Bang ponctuel n'est pas atteint. De plus, l’Univers est infini et « plat », et il contient une grande masse cachée de « matière noire ».
• Professeur Yu.M. Loskutov a prédit les effets suivants : dépolarisation du rayonnement Tchérenkov près du seuil ; polarisation radiative spontanée des électrons dans un champ magnétique ; polarisation induite des fermions dans un champ magnétique ; asymétrie de la distribution angulaire des neutrinos générés dans un champ magnétique et possibilité d'auto-accélération des étoiles à neutrons. Un appareil d'électrodynamique quantique dans un champ magnétique fort a été créé, de nombreux effets ont été prédits (fusion et division de photons, modification de la loi de Coulomb, etc.). Une hypothèse selon laquelle les interactions gravitationnelles faibles violeraient la parité de charge et d'espace a été proposée et mise en œuvre ; la rotation gravitationnelle du plan de polarisation du rayonnement électromagnétique est prédite.
• Professeur O.A. Khrustalev sur la base principes généraux la théorie des champs locaux prédit un certain nombre de relations asymptotiques entre les sections efficaces pour l'interaction des hadrons à hautes énergies. Une description probabiliste de la diffusion aux hautes énergies a été développée. Un schéma de description des champs quantiques sur fond de champs classiques a été développé, satisfaisant aux lois de conservation requises. Un appareil à matrice de densité conditionnelle a été créé pour décrire de manière cohérente le comportement des sous-systèmes dans un grand système.

Le département participe activement à l'organisation et à la conduite de séminaires internationaux annuels sur les problèmes de théorie quantique des champs et de théorie de la gravité à l'IHEP - Protvino. Employés, étudiants diplômés et étudiants du département, ainsi que le personnel principal de l'Institut des problèmes théoriques du Micromonde nommé d'après. N.N. L'Université d'État Bogolyubov de Moscou constitue la base de la principale école scientifique de la Fédération de Russie "Développement de méthodes théoriques de terrain en physique des particules, gravité et cosmologie", dont le directeur scientifique est l'académicien A.A. Logounov.

L'homme s'est toujours intéressé à deux questions : quels sont les minuscules particules, à partir de laquelle toute matière est formée, y compris l'homme lui-même, et comment est structuré l'Univers, dont il fait lui-même partie. En évoluant dans ses connaissances dans ces deux directions opposées, l'homme, d'une part, en descendant les échelons (molécule atome noyau protons, neutrons quarks, gluons), est parvenu à comprendre les processus se déroulant à des distances ultra-petites, et d'autre part , en gravissant les échelons (planète galaxie du système solaire), il parvint à comprendre la structure de l'Univers dans son ensemble.

Dans le même temps, il s'est avéré que l'Univers ne peut pas être stable, et des faits expérimentaux ont été obtenus confirmant qu'il y a environ 10 milliards d'années, l'Univers entier, au moment de son émergence à la suite du « Big Bang », avait lui-même des propriétés microscopiques. dimensions. Dans le même temps, pour analyser le processus de son développement à ce stade précoce, des connaissances sur le micromonde, acquises lors d'expériences sur des accélérateurs de particules modernes, sont nécessaires. De plus, plus l'énergie des particules entrées en collision avec l'accélérateur est grande, plus les distances auxquelles le comportement de la matière peut être étudié sont petites et plus tôt est le moment à partir duquel on peut suivre l'évolution de l'Univers. C’est ainsi que les recherches sur le micro- et le macro-cosmos ont fusionné.

Il y a à peine 50 ans, on croyait que toute matière était constituée d'atomes, eux-mêmes constitués de trois particules fondamentales : des protons chargés positivement et des neutrons électriquement neutres qui forment le noyau central, et des électrons chargés négativement en orbite autour du noyau.

Il est désormais établi que les protons et les neutrons sont construits à partir d'objets encore plus « fondamentaux » : les quarks. Six types de quarks, ainsi que six leptons (électron, muon, tau et trois neutrinos correspondants) et quatre bosons vecteurs intermédiaires, servent de blocs de construction à partir desquels toute la matière de l'Univers est construite.

La physique des hautes énergies et des particules étudie les propriétés et le comportement de ces constituants fondamentaux de la matière. Leurs propriétés se manifestent dans quatre interactions connues : gravitationnelle, nucléaire faible, électromagnétique et nucléaire forte. Selon les concepts modernes, les interactions nucléaires et électromagnétiques faibles sont deux diverses manifestations un type d'interaction - électrofaible. Les physiciens espèrent que dans un avenir proche, cette interaction sera incluse, avec l'interaction nucléaire forte, dans la Grande Théorie Unifiée, et peut-être avec l'interaction gravitationnelle dans Théorie unifiée Interactions.

Pour étudier les particules fondamentales et leurs interactions, il est nécessaire de construire des accélérateurs géants (dispositifs dans lesquels les particules élémentaires sont accélérées à des vitesses proches de la vitesse de la lumière puis entrent en collision les unes avec les autres). En raison de leur taille énorme (des dizaines de kilomètres), les accélérateurs sont construits dans des tunnels souterrains. Les accélérateurs les plus puissants fonctionnent ou sont en cours de construction dans les laboratoires CERN (Genève, Suisse), Fermilab (Chicago, USA), DESY (Hambourg, Allemagne), SLAC (Californie, USA).

Actuellement, au Centre européen de recherche nucléaire (CERN) à Genève, en Suisse, la construction du plus puissant accélérateur de particules LHC (Large Hadron Collider), capable d'accélérer non seulement des particules élémentaires (protons), mais également des noyaux atomiques, est en cours. bat son plein. On s'attend à ce qu'en entrant en collision avec des noyaux de plomb accélérés à des énergies ultra-élevées, cet accélérateur produira un nouvel état de la matière : le plasma quark-gluon, dans lequel les quarks et les gluons éléments constitutifs les protons et les neutrons des noyaux en collision se combineront. Du point de vue de l'analyse du développement de l'Univers, cet état de la matière se trouvait à un stade qui existait environ 10 microsecondes après le Big Bang.

Pour enregistrer les signes de formation de plasma quark-gluon lors de la collision de noyaux de plomb, une immense installation expérimentale est en cours de construction à l'accélérateur LHC et une expérience spéciale est prévue sur celle-ci - ALICE (A Large Ion Collision Experiment) . Le Département de physique des hautes énergies et des particules élémentaires participe à la préparation de l'expérience ALICE au CERN et au développement d'un programme de recherche physique pour celle-ci.

La physique des hautes énergies et des particules élémentaires donne non seulement à une personne la possibilité de comprendre le monde qui l'entoure, mais contribue également au développement et à la mise en œuvre des technologies les plus modernes. Des centaines de scientifiques, d'ingénieurs, de spécialistes dans le domaine de l'électronique, de la science des matériaux et, surtout, de l'informatique sont généralement impliqués dans la mise en place et la conduite d'expériences en physique des hautes énergies. La vitesse requise de collecte et de traitement des informations lors de collisions de particules à haute énergie dépasse toutes les limites imaginables. Presque toutes les technologies informatiques modernes se sont développées principalement en raison des besoins de la physique des hautes énergies. L'évolution la plus significative dans ce domaine ces dernières années a été la création du World Wide Web, un format universellement accepté pour présenter des informations sur Internet, inventé au CERN il y a environ 10 ans pour fournir un accès instantané à l'information à des centaines de scientifiques issus de dizaines d'entreprises. des laboratoires de divers pays, travaillant dans le domaine de la physique des particules. Les premiers serveurs WWW de Saint-Pétersbourg ont été lancés à la Faculté de physique de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg, à l'Institut de recherche en physique de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg et à l'Institut de Saint-Pétersbourg. Physique nucléaireà Gatchina.

Au fur et à mesure que les méthodes de la théorie quantique des champs, le principal appareil mathématique de la théorie des particules élémentaires, se développaient, il est devenu clair qu'elles pourraient être utilisées avec beaucoup de succès dans d'autres domaines de la physique théorique. Ainsi, parallèlement aux recherches en cours dans le domaine de la théorie moderne des particules élémentaires, qui constitue une priorité au département, de nouvelles orientations ont émergé. De nouveaux sont en cours de développement méthodes mathématiques théorie de la symétrie quantique et des espaces non commutatifs. Les méthodes d'intégration fonctionnelle, les diagrammes de Feynman et la théorie de la renormalisation sont activement utilisés dans Dernièrement en théorie des phénomènes critiques (théorie des transitions de phase) et en théorie de la turbulence hydrodynamique.

Ces dernières années, des applications tout à fait inattendues ont été trouvées pour les méthodes de la théorie quantique des champs, qui, à première vue, sont assez éloignées de la physique théorique au sens traditionnel. En particulier, la théorie de la criticité auto-organisée, la physique économique, la théorie les réseaux de neurones, dans lequel les mécanismes les plus universels d'auto-organisation de systèmes complexes sont modélisés sur la base d'idées élémentaires sur la nature de l'interaction de leurs composants. L'expérience de l'étude de modèles de ce type, accumulée dans le domaine de la théorie quantique des champs et de la physique statistique, ainsi que l'utilisation d'expériences informatiques, permettent d'obtenir des résultats quantitatifs intéressants en économie, en neurophysiologie et en biologie.

Le Département de physique des hautes énergies et des particules élémentaires forme chaque année jusqu'à 10 spécialistes dans le programme « Théorie de l'interaction des particules élémentaires et théorie quantique des champs ». Le personnel enseignant et scientifique du département est composé de 14 docteurs et 7 candidats en sciences (le département ne compte aucun employé sans diplôme scientifique). Le fondateur du département, Yu.V. Novozhilov et le chef du département, M.A. Brown, ont les titres honorifiques de scientifique émérite, plusieurs employés de années différentes ont reçu des prix universitaires, ainsi que le titre de professeur Soros.

Tous les membres du département entretiennent de nombreuses relations avec des collègues étrangers issus d'universités d'Allemagne, de France, d'Italie, d'Espagne, de Suisse, des États-Unis, etc. et partent régulièrement en voyage d'affaires pour mener des recherches communes. Les travaux des collaborateurs du département sont prioritaires et sont activement cités dans les revues scientifiques mondiales. Presque tous les employés du département travaillent avec le soutien de subventions de la Fondation russe Recherche basique, certains salariés bénéficient de financements de fonds étrangers INTAS, OTAN, DAAD, CRDF, INFN, etc.

Les diplômés du département reçoivent une vaste formation en physique théorique et mathématique qui répond aux normes mondiales les plus élevées. Certains étudiants reçoivent, en plus d'un master de l'Université d'État de Saint-Pétersbourg, des diplômes d'établissements scientifiques supérieurs étrangers (par exemple l'Ecole Politechnique). Après l'obtention de leur diplôme, les diplômés ont de nombreuses possibilités de poursuivre leurs études et activité scientifique tant en Russie qu'à l'étranger. En règle générale, au moins la moitié des diplômés restent aux études supérieures du département, certains diplômés sont acceptés dans les instituts de l'Académie des sciences de Russie (Institut de physique nucléaire de Saint-Pétersbourg, branche de Saint-Pétersbourg de l'Institut de mathématiques) , et certains diplômés sont acceptés dans des études supérieures dans des universités étrangères.

Chef de département
Professeur Denisov Viktor Ivanovitch

Le Département de physique des hautes énergies a été fondé en 1970 à l'initiative du directeur du SINP MSU, l'académicien S.N. Vernova. Depuis sa création jusqu'à nos jours, le département est dirigé en permanence par l'académicien Anatoly Alekseevich Logunov. Le département a été créé comme base pédagogique pour la formation de spécialistes hautement qualifiés pour l'Institut de physique des hautes énergies (IHEP) de Protvino et d'autres instituts scientifiques de profil similaire. À son tour, l'IHEP est devenu la principale base scientifique du département. Le lien du département avec l'IHEP était le plus étroit : les étudiants de 5e et 6e années passaient la majeure partie de leur temps d'études à Protvino, où ils travaillaient dans des laboratoires, suivaient des cours spéciaux et rédigeaient leurs mémoires de diplôme.

Chef du Département de Théorie Quantique
et physique des hautes énergies
Professeur V.I. Denissov

Des changements importants se sont produits en 1982, lorsque, après la réorganisation, la plupart des employés du Département d'électrodynamique et de théorie quantique (à l'origine duquel se trouvaient des scientifiques aussi éminents que les académiciens L.D. Landau, M.A. Leontovich, A.S. Davydov), y travaillèrent plus tard, l'académicien I.M. Lifshits) a rejoint le département dirigé par A.A. Logounov. Le département mis à jour a été nommé théorie quantique et physique des hautes énergies. Le personnel du département a considérablement augmenté en 1992, lorsqu'il comprenait des scientifiques aussi célèbres que les académiciens V.G. Kadyshevsky, directeur de JINR (Dubna), V.A. Matveev, directeur de l'INR RAS (Troitsk), D.V. Shirkov, qui a renforcé les liens du département avec les instituts de l’Académie des sciences de Russie. En plus des instituts mentionnés, le département a toujours entretenu des liens étroits avec l'Institut de physique nucléaire de l'Université d'État de Moscou, où le Département de physique théorique des hautes énergies était constitué de diplômés du département. La croissance du nombre de membres du département s'est accompagnée d'une expansion des sujets scientifiques - le département est devenu théorique général.

Travail d'étude

Le personnel du département donne des cours généraux : « Théorie quantique » (6,7 semestres, Prof. Yu.M. Loskutov, Prof. O.A. Khrustalev, Prof. K.A. Sveshnikov, Prof. P.K. Silaev), « Électrodynamique » (5,6 semestres, Prof. V.I. Grigoriev, professeur V.I. Denisov, professeur A.A. Vlasov, professeur agrégé V.S. Rostovsky, professeur agrégé A.R. Frenkin).

Les cours spéciaux suivants sont dispensés au département : « Théorie des groupes » (Prof. O.A. Khrustalev, Professeur P.K. Silaev), « Théorie des champs quantiques » (Prof. D.A. Slavnov), « Théorie des renormalisations et des groupes de renormalisation » (Prof. D.A. Slavnov ), "Méthodes numériques en physique théorique" (Prof. P.K. Silaev), "Introduction à la physique des particules élémentaires" (Académicien V.A. Matveev, Professeur agrégé K.V. Parfenov), "Chapitres supplémentaires d'électrodynamique classique" (Prof. A.A. Vlasov), "Introduction à la théorie de la gravité" (Prof. V.I. Denisov), "Théorie du champ gravitationnel" (Prof. Yu.M. Loskutov), ​​​​" Méthodes modernes de théorie quantique des champs" (académicien D.V. Shirkov), "Théorie quantique non linéaire des champs " (Professeur agrégé M.V. Chichikina), "Équations dynamiques dans la théorie quantique des champs" (Prof. V.I. Savrin), "Théorie des champs de jauge" (Prof. Yu.S. Vernov), "Systèmes et sous-systèmes en mécanique quantique" (Prof. O.A. Khrustalev), "Physique de l'informatique quantique" (Professeur agrégé O.D. Timofeevskaya), "Solitons, instantons, skyrmions et sacs de quarks" (Prof. K.A. Sveshnikov).

Le département anime des ateliers originaux : « Informatique en physique théorique », « Langage du calcul analytique REDUCE », atelier sur le cours « Méthodes numériques en physique théorique » (responsable de l'atelier, chercheur V.A. Ilyina).

Travail scientifique

Le département mène des recherches scientifiques dans les principaux domaines suivants :

• Théorie relativiste de la gravité (superviseur - académicien A.A. Logunov).
• Recherche et étude de nouveaux effets non linéaires et quantiques en gravité, cosmologie, physique des particules et état du vide (superviseur - Académicien A.A. Logunov).
• Problèmes de théorie quantique des champs (superviseur - académicien D.V. Shirkov).
• Effets de l'électrodynamique non linéaire du vide et leurs manifestations en laboratoire et dans des conditions astrophysiques (superviseur - Prof. V.I. Denisov).
• Etude des effets gravitationnels (superviseur - Prof. Yu.M. Loskutov).
• Effets non linéaires en théorie quantique des champs, ordinateurs quantiques, cryptographie quantique (superviseur - Prof. O.A. Khrustalev).
• Problèmes de théorie des mesures en mécanique quantique (superviseur - Prof. D.A. Slavnov).
• Modèles chiraux quarks-mésons de l'état baryon de basse énergie (superviseur - Prof. K.A. Sveshnikov).
• Théorie des phénomènes baroélectriques et baromagnétiques (superviseur - Prof. V.I. Grigoriev).

Les personnels du département ont obtenu des résultats scientifiques majeurs :

• Académicien A.A. Logounov a apporté une contribution fondamentale au développement de la théorie quantique des champs, à la justification et à l'application des relations de dispersion et à la création de la méthode des groupes de renormalisation, qui a trouvé une application dans la résolution d'un large éventail de problèmes. Il a établi des théorèmes asymptotiques stricts pour le comportement des caractéristiques de l'interaction forte aux hautes énergies. Il a proposé une nouvelle approche pour l'étude de processus multiples, qui s'est avérée la plus adaptée à la structure de composition des particules et a permis de découvrir à l'accélérateur de l'Institut de physique des hautes énergies une nouvelle et très importante régularité du micromonde. - invariance d'échelle.
• Développant les idées de Poincaré, Minkowski, Einstein et Hilbert, Académicien A.A. Logounov a créé une théorie relativiste cohérente de la gravité (RTG), qui, en plein accord avec tous les faits expérimentaux, a éliminé les difficultés fondamentales de la théorie de la relativité générale. Dans RTG, le continuum espace-temps unique pour tous les champs, y compris celui gravitationnel, est l'espace pseudo-euclidien de Minkowski, et la source du champ gravitationnel est le tenseur énergie-impulsion conservé de la matière, y compris le champ gravitationnel lui-même. Cette approche nous permet de construire sans ambiguïté la théorie de la gravité comme une théorie de jauge, dans laquelle le champ gravitationnel a des spins 2 et 0 et est un champ physique dans l'esprit de Faraday-Maxwell, et donc la localisation de l'énergie gravitationnelle est possible, le concept d'un système de coordonnées inertielles est préservé, et les lois de conservation énergie-impulsion sont strictement satisfaites ainsi que le moment cinétique. Dans ce cas, en raison de l'universalité de la gravité et de la nature tensorielle du champ gravitationnel, un espace riemannien de champ effectif apparaît nécessairement. Les équations du champ gravitationnel dans le RTG contiennent un tenseur de Minkowski explicitement métrique, et le champ gravitationnel devient massif. La masse du graviton est extrêmement petite, mais sa présence est importante, car grâce à la présence de termes de masse dans le RTG, il est toujours possible de séparer sans ambiguïté les forces d'inertie des forces gravitationnelles. La théorie explique sans ambiguïté les résultats de tous les effets gravitationnels dans le système solaire. Dans RTG, la propriété du champ gravitationnel a été révélée de la manière la plus complète : par son action, il ralentit non seulement le passage du temps, mais arrête également le processus de dilatation du temps et, par conséquent, le processus de compression de la matière. Une nouvelle propriété d'« autolimitation du champ » est également apparue, qui joue un rôle important dans le mécanisme d'effondrement gravitationnel et l'évolution de l'Univers. En particulier, les « trous noirs » sont impossibles : une étoile qui s’effondre ne peut pas passer sous son rayon gravitationnel ; Le développement d'un Univers homogène et isotrope se déroule cycliquement d'une certaine densité maximale à un minimum, et la densité de matière reste toujours finie et l'état d'un Big Bang ponctuel n'est pas atteint. De plus, l’Univers est infini et « plat », et il contient une grande masse cachée de « matière noire ».
• Professeur Yu.M. Loskoutov effets prévus : dépolarisation du rayonnement Tchérenkov proche du seuil ; polarisation radiative spontanée des électrons dans un champ magnétique ; polarisation induite des fermions dans un champ magnétique ; asymétrie de la distribution angulaire des neutrinos générés dans un champ magnétique et possibilité d'auto-accélération des étoiles à neutrons. Un appareil d'électrodynamique quantique dans un champ magnétique fort a été créé, de nombreux effets ont été prédits (fusion et division de photons, modification de la loi de Coulomb, etc.). Une hypothèse selon laquelle les interactions gravitationnelles faibles violeraient la parité de charge et d'espace a été proposée et mise en œuvre ; la rotation gravitationnelle du plan de polarisation du rayonnement électromagnétique est prédite.
• Professeur O.A. Khroustalev Sur la base des principes généraux de la théorie des champs locaux, un certain nombre de relations asymptotiques entre les sections efficaces pour l'interaction des hadrons à hautes énergies ont été prédites. Une description probabiliste de la diffusion aux hautes énergies a été développée. Un schéma de description des champs quantiques sur fond de champs classiques a été développé, satisfaisant aux lois de conservation requises. Un appareil à matrice de densité conditionnelle a été créé pour décrire de manière cohérente le comportement des sous-systèmes dans un grand système.

Professeurs du département

Le Département de Physique Nucléaire Atomique et Théorie des Collisions Quantiques forme des spécialistes (expérimentateurs et théoriciens) pour travailler dans les principaux domaines suivants : physique des hautes énergies et physique des particules élémentaires, physique du noyau atomique et des réactions nucléaires, physique des nanostructures, physique nucléaire appliquée. physique et médecine nucléaire. Les étudiants du premier cycle, les étudiants des cycles supérieurs et les diplômés du département participent à des expériences scientifiques majeures. Par exemple, dans toutes les collaborations au Large Alron Collider au CERN (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE), aux installations D0 et RHIC (USA), au projet NICA (JINR, Russie), à ​​l'ELISe, A2, ZEUS et FAIR (Allemagne), dans l'expérience GRAAL (France), au centre national de recherche INFN (Italie), à ​​l'Université de Stanford (USA), au LAN (Los Alamos, USA), aux centres de recherche allemands DESY et GSI, dans les équipes de recherche associées à la création des accélérateurs de nouvelle génération ILC et CLIC.

Les étudiants de premier cycle et de troisième cycle du département ont des opportunités uniques participation à divers événements internationaux et russes écoles scientifiques, séminaires, conférences telles que les écoles d'été pour étudiants et jeunes scientifiques du CERN, Fermilab, DESY, GSI, ateliers internationaux QFTHEP, séminaires pour jeunes talents organisés par la Fondation Dynasty, et bien d'autres événements scientifiques.

Le Département de physique nucléaire et de théorie des collisions quantiques retrace son histoire au premier département nucléaire de l'Université d'État de Moscou et l'un des premiers au monde - le Département du noyau atomique et de la radioactivité, qui a commencé ses travaux en 1940 sous la direction de l'académicien D.V. Skobeltsyne. Le département est le successeur direct du Département de spectroscopie nucléaire (dirigé par L.V. Groshev) et du Département de physique nucléaire théorique (dirigé par D.I. Blokhintsev). De 1971 à 1991, le chef du Département de physique nucléaire expérimentale, et après 1979 - le Département de physique nucléaire atomique était le professeur A.F. Tulinov est un physicien expérimental exceptionnel, l'un des auteurs de la découverte de l'effet d'ombre, fondateur d'un certain nombre de nouvelles directions dans le domaine de l'étude des propriétés des corps cristallins avec des faisceaux de particules chargées. De 1991 à 2007, le chef du département était le professeur V.V. Balachov est un physicien théoricien bien connu dans le domaine de la théorie du noyau atomique et des réactions nucléaires, de la théorie quantique de la diffusion des énergies intermédiaires et élevées, et un professeur exceptionnel. En 1998, le département a reçu un nouveau nom : « Département de physique nucléaire atomique et théorie des collisions quantiques ». Depuis 2009, le chef du département est le directeur adjoint du SINP MSU, chef du département de physique théorique des hautes énergies, le professeur V.I. Savrin, qui a grandement contribué à la théorie relativiste de la matrice de densité et à la théorie de États liés.

Actuellement, le département est enseigné par des employés de grandes sociétés russes centres scientifiques: SINP MSU (Moscou), IHEP (Protvino), INR RAS (Moscou), JINR (Dubna). Parmi eux se trouvent l'académicien de l'Académie des sciences de Russie, membre correspondant de l'Académie des sciences de Russie, des professeurs, des docteurs et des candidats en physique et en mathématiques. Sci. Pourcentage élevé les scientifiques qui travaillent activement sont l'un des caractéristiques distinctives département, sa carte de visite. Programme Le département comprend les cours suivants (la liste peut légèrement évoluer au cours de plusieurs années) :

Interaction des particules et des rayonnements avec la matière (Professeur agrégé Kuzakov K.A.)
Méthodes expérimentales de physique nucléaire (Professeur S.Yu. Platonov)
Théorie des collisions quantiques (Professeur agrégé Kuzakov K.A.)
Cinématique des processus élémentaires (Professeur agrégé Strokovsky E.A.)
Détecteurs de particules à haute énergie (académicien S.P. Denisov)
Méthodes expérimentales en physique des hautes énergies (membre correspondant Obraztsov V.F.)
Théorie des groupes en physique des particules et nucléaire (Professeur agrégé Volobuev I.P.)
Physique du noyau atomique (structure nucléaire) (Professeur Eremenko D.O.)
Électrodynamique quantique (Professeur agrégé Nikitin N.V.)
Introduction à la physique des particules élémentaires (Professeur B.A. Arbuzov)
Physique des interactions électromagnétiques (Professeur V.G. Nedorezov)
Questions choisies de chromodynamique quantique (QCD) (Professeur agrégé Snigirev A.M.)
Modèle standard et ses extensions (Professeur E.E. Boos)
Réactions nucléaires (Professeur D.O. Eremenko)
Physique nucléaire des ions lourds (Professeur D.O. Eremenko)
Spectroscopie des hadrons (candidat en sciences physiques et mathématiques Obukhovsky I.T.)
Electronique en physique des hautes énergies (Professeur S.G. Basiladze)
Thèmes choisis en théorie de la diffusion (Professeur L.D. Blokhintsev)
Physique des particules dans les collisionneurs (Professeur agrégé Dubinin M.N.)
Physique de la fission des noyaux atomiques (Professeur Platonov S.Yu.)
Matrice de densité (Professeur agrégé Nikitin N.V.)
Physique des collisions de noyaux relativistes (Professeur V.L. Korotkikh)

La position du département est que l'étudiant et son superviseur ont la possibilité de choisir les cours spéciaux qui la meilleure façon correspondent à leurs intérêts scientifiques. Ainsi, le nombre de cours spéciaux proposés aux étudiants du département dépasse le nombre obligatoire de disciplines suivies, prévu par le programme officiel.

Le personnel du département organise et soutient un atelier nucléaire spécial du Département de physique nucléaire (NPD). Actuellement cet atelier comprend 9 travail de laboratoire, conçu pour familiariser les étudiants avec les bases des techniques modernes de physique nucléaire expérimentale. Les objectifs de l'atelier sont étroitement liés à la fois aux cours magistraux sur la physique nucléaire générale et au système de cours spéciaux créés dans la plupart des départements du Département de physique nucléaire.

L'atelier théorique développé par le professeur V.V. Balachov au milieu des années 1960 est unique. Au cours de l'atelier, les étudiants acquièrent les compétences informatiques requises dans travail quotidien physicien théoricien. Actuellement, cet atelier est soutenu, développé et amélioré par le personnel du département et de nombreux étudiants de V.V. Balachov.

Les principales orientations scientifiques du département sont listées ci-dessous. Si une direction vous semble intéressante, alors vous pouvez toujours contacter le responsable de cette direction en utilisant les coordonnées disponibles sur le site et connaître tous les détails qui vous intéressent. Le personnel et les enseignants du département sont toujours heureux de répondre à vos questions.

I. Expériences en physique des hautes énergies

1. Recherche sur les propriétés du quark T et la physique au-delà du modèle standard dans les collisions de particules élémentaires et de noyaux dans les accélérateurs modernes de haute énergie.

Des expériences sont réalisées dans les laboratoires du CERN (Suisse), DESY (Allemagne), FNAL (USA), Institute of High Energy Physics (Protvino, Russie), JINR (Dubna, Russie).

Responsable : Professeur Boos Eduard Ernstovich, chef. Département du SINP MSU, e-mail :

2. Développement de nouvelles méthodes de détection des particules et de mesure de leurs caractéristiques.

Des expériences sont réalisées dans les laboratoires du CERN (Suisse), du FNAL (USA) et de l'Institut de physique des hautes énergies (Protvino, Russie).

Chef : Académicien de l'Académie des sciences de Russie, professeur Sergey Petrovich Denisov, chef. Laboratoire de l'IHEP (Protvino), e-mail : [email protégé]

3. Étude des désintégrations extrêmement rares de belles particules et de la physique au-delà du modèle standard dans l'installation LHCb du Grand collisionneur de hadrons.

L'expérience est réalisée au CERN (Suisse).

[email protégé]

4. Interactions noyau-noyau aux énergies relativistes

Recherches aux collisionneurs RHIC (USA) et LHC (CERN).

Responsable : Professeur Vladimir Leonidovich Korotkikh, e-mail :

5. Etude des interactions électromagnétiques des hadrons et des noyaux

Les travaux sont menés à l'INR RAS en collaboration avec les principaux centres européens d'étude des interactions électromagnétiques des noyaux (collaboration GRAAL, Grenoble (France), ELISe, Darmstadt, A2, Mayence, Allemagne).

Chef : Professeur Vladimir Georgievich Nedorezov, chef. Laboratoire de l'INR RAS, e-mail : [email protégé]

6. Etude du rôle des quarks étranges dans la structure des nucléons et des noyaux

L'expérience est réalisée sur le spectromètre magnétique NIS-GIBS (JINR, Dubna).

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Strokovski Evgeniy Afanasyevich, chef. Département du LHE JINR (Dubna, e-mail : [email protégé]

7. Rechercher nouvelle physique dans les désintégrations des kaons

Des expériences sont menées dans diverses installations fonctionnant sur l'accélérateur U-70 (Institut de physique des hautes énergies, Protvino).

Chef : membre correspondant. RAS, professeur Vladimir Fedorovich Obraztsov, Ch. scientifique collègues de travail IHEP (Protvino), e-mail : [email protégé]

II. Expériences dans le domaine de la structure nucléaire et des réactions nucléaires

8. Réactions nucléaires avec des ions lourds, physique de la fission

Superviseurs : Professeur Oleg Arkadyevich Yuminov, responsable du département de physique et de mathématiques. Sciences Platonov Sergey Yurievich, professeur du département et responsable. scientifique collègues de travail SINP, e-mail :

9. Etude des caractéristiques des particules uniques des noyaux et diffusion des particules chargées de basses et moyennes énergies par les noyaux atomiques

Responsable : Ph.D. physique et mathématiques Sciences Bespalova Olga Viktorovna, senior. scientifique collègues de travail SINP MSU, 19ème bâtiment. SINP MSU, e-mail :

10. Etudes des mécanismes des réactions nucléaires et de la structure des noyaux légers par la méthode de corrélation angulaire des quanta gamma et des produits de réaction chargés

Superviseurs : Professeur Zelenskaya Natalya Semenovna, Ch. scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail : zelenskaya@anna19.. laboratoire SINP MSU, e-mail :

III. Recherche théorique

1. Méthode quasipotentielle dans la théorie relativiste des états liés

Responsable : Professeur Savrin Viktor Ivanovitch, chef. département et chef Département du SINP MSU, e-mail :

2. Effets non perturbateurs dans les théories de jauge du modèle standard

Responsable : Professeur Arbuzov Boris Andreevich, principal. scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

3. Théories des interactions de particules élémentaires dans l'espace-temps avec des dimensions supplémentaires

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Volobuev Igor Pavlovich, leader scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

4. Physique aux collisionneurs et modèles de jauge de la théorie quantique des champs

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Dubinin Mikhaïl Nikolaïevitch, chef. scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

5. Processus difficiles en chromodynamique quantique et diagnostic de la matière quark-gluon

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Snigirev Alexandre Mikhaïlovitch, leader scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

6. Désintégrations rares de particules charmantes et enchantées dans le modèle standard et ses extensions. Corrélations dans les systèmes relativistes.

Superviseur : Ph.D. Nikitin Nikolay Viktorovich, professeur agrégé du département [email protégé]

7. Production de hadrons exotiques (dibaryons et mésons scalaires légers) lors de collisions nucléaires et structure des noyaux légers

Chef : Professeur Kukulin Vladimir Iosifovich, chef. Laboratoire du SINP MSU, e-mail :

8. Théorie quantique des systèmes multi-corps

Responsable : Professeur Blokhintsev Leonid Dmitrievich, Ch. scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

9. Interaction et désintégration de noyaux complexes

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Eremenko Dmitry Olegovich, professeur du département et chef. scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

10. Théorie quantique des collisions de particules rapides avec des systèmes multiélectroniques

Superviseurs : professeur agrégé Popov Yuri Vladimirovich, chef. laboratoire du SINP MSU, e-mail : [email protected] ; Professeur agrégé Kuzakov Konstantin Alekseevich, professeur agrégé du département d'art. scientifique collègues de travail SINP, e-mail :

IV. Recherche dans des domaines connexes

1. Interaction des particules chargées rapidement avec la matière

Chef : Professeur tchétchène Nikolaï Gavrilovitch, chef. Département du SINP MSU, e-mail :

2. Application des méthodes expérimentales de physique nucléaire à la recherche dans le domaine de la physique du solide, de la science des matériaux et de la nanotechnologie

Superviseurs : Professeur Borisov Anatoly Mikhailovich, V. n. Avec. SINP MSU, e-mail : [email protégé]; doctorat Tkachenko Nikita Vladimirovitch, chercheur junior SINP MSU, tél. 939-49-07, courriel :

3. Etudes expérimentales de nanostructures, matériaux magnétiques et des couches superficielles minces utilisant la spectroscopie de conversion Mössbauer

4. Détecteurs tunnel supraconducteurs

5. Développement et études expérimentales de nouveaux détecteurs cryogéniques de rayonnement nucléaire

Responsable : Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques Andrianov Viktor Alexandrovitch, leader scientifique collègues de travail SINP MSU, e-mail :

6. Médecine nucléaire et biologie

Dirigeants : Professeur Oleg Arkadievich Yuminov, en tête. scientifique collègues de travail SINP MSU, tél..ph.-mathématiques. Platonov Sergey Yurievich, professeur du département et chef. scientifique collègues de travail SINP MSU, tél..ph.-mathématiques. Eremenko Dmitry Olegovich, professeur du département et chef. Département du SINP MSU, tél. 939-24-65, courriel :

7. Étude de l'impact des facteurs simulés de l'espace lointain sur le corps humain

À propos des professeurs du département

Lifshits Ilya Mikhaïlovitch(13/01/1917, Kharkov - 23/10/1982, Moscou, enterré au cimetière Troekurovsky). Physicien théoricien. Diplômé de la Faculté de physique et de mathématiques de l'Université de Kharkov (1936).

Candidat en sciences physiques et mathématiques (1939). Docteur en Sciences Physiques et Mathématiques (1941). Professeur du Département de théorie quantique (1964-1977) et du Département de physique basses températures(1978-1982) Faculté de physique, Université d'État de Moscou. En 1964, à l'invitation du recteur de l'Université d'État de Moscou, I.G. Petrovsky a organisé la spécialité « Théorie de l'état solide » à la Faculté de physique de l'Université d'État de Moscou et l'a dirigée jusqu'en 1982. Il a donné des cours magistraux : « Théorie quantique de l'état solide », « Cinétique physique », « Théorie des chaînes polymères ». , « Théorie quantique des systèmes désordonnés », etc. Il a dirigé le séminaire scientifique « Théorie de l'état solide ». Académicien de l'Académie des sciences de l'URSS (1970). Académicien de l'Académie des sciences de la RSS d'Ukraine (1967). Président Conseil Scientifique Académie des sciences de l'URSS sur la théorie des solides (1961-1982). Membre honoraire du Trinity College de l'Université de Cambridge (1962). Membre étranger de l'Académie américaine des sciences (1982). Membre des comités de rédaction de plusieurs revues scientifiques: "Journal of Experimental and Theoretical Physics", "Solid State Physics", "Low Temperature Physics", "Journal of Low Temperature Physics", "Journal of Statistical Physics", "Journal of Physics and Chemistry of Solids".

Récompensé de l'Ordre du Drapeau Rouge du Travail (1975) et de médailles. Récipiendaire du prix nommé d'après. L.I. Mandelstam de l'Académie des sciences de l'URSS (1952), Prix F. Simon de la Royal Physical Society anglaise (1962). Lauréat du prix Lénine (1967).

Domaine d'intérêt scientifique : théorie des cristaux réels non idéaux ; théorie électronique des métaux ; liquides quantiques et cristaux quantiques ; physique des polymères et biopolymères ; théorie des systèmes désordonnés. Création d'une théorie dynamique des cristaux réels, prédit l'existence de fréquences locales et quasi locales. L'un des créateurs de la théorie quantique moderne des solides. Il a eu l'idée de restaurer le spectre énergétique solides selon des données expérimentales, basées sur le concept de quasiparticules - bosons et fermions. Il a montré que la restauration des branches du spectre de Bose est possible non seulement de manière traditionnelle (en utilisant la diffusion inélastique des neutrons), mais également en utilisant dépendance à la température caractéristiques thermodynamiques. La restauration des branches de Fermi du spectre des métaux a été réalisée grâce à la création par lui et ses collaborateurs d'une forme moderne de théorie électronique des métaux. Il a développé un langage géométrique largement utilisé en physique des métaux. Construction d'une théorie du spectre électronique des systèmes désordonnés. A apporté des contributions significatives à la théorie des transitions de phase. A formulé les concepts de base de la cinétique des transitions de phase du premier et du deuxième type et créé la théorie de la nucléation. Transitions topologiques électroniques prédites du 2,5ème ordre dans les métaux. Auteur d'ouvrages pionniers sur la physique statistique des polymères. Création de la théorie des transitions bobine-globule dans les systèmes polymères et biopolymères.

Sujet thèse de doctorat: "Vers la théorie des solutions solides". Sujet de thèse de doctorat : "Comportement optique des cristaux non idéaux dans le domaine infrarouge."

Formation de plus de 60 candidats et docteurs en sciences. Publication d'environ 250 articles scientifiques.

Travaux principaux :

1. « Sur les anomalies des caractéristiques électroniques des métaux dans la région des hautes pressions » (JETP, 1960, 38 (5), 1569-1576).
2. "Sur la structure du spectre énergétique et les états quantiques des systèmes condensés désordonnés. (UFN, 1964, 83 (4), 617-663).
3. "Quelques questions de théorie statistique des biopolymères" (JETP, 1968, 55 (6), 2408-2422).
4. "Travaux sélectionnés. Physique des cristaux réels et des systèmes désordonnés" (Moscou : Nauka, 1987, 551 pp.).
5. "Œuvres choisies. Théorie électronique les métaux Physique des polymères et biopolymères" (M. : Nauka, 1994, 442 pp.).