ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

ОТДЕЛЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ

ФИЗИКИ

ОТДЕЛЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ

ФИЗИКИ

ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ

ФИЗИКИ

ПИЯФ

Петербургский Институт Ядерной Физики им. Б.П.Константинова РАН

2006

СтруктураСтруктураОТДЕЛЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

ПИЯФ

• Сектор квантовой теории поля (В.А. Кудрявцев)• Сектор теоретической физики высоких энергий (Д.И. Дьяконов)• Сектор теории сильных взаимодействий (В.Ю. Петров)• Сектор теории электрослабых взаимодействий (Г.С. Данилов)• Сектор теоретической ядерной физики (М.Г. Рыскин)• Сектор атомной физики (А.И. Михайлов)• Сектор теории конденсированного состояния (С.Л. Гинзбург)• Группа физики реакторов (Ю.В. Петров)

ОбщееОбщее число публикаций за 2006 г.число публикаций за 2006 г.

1313 0 0 (+2 Монографии)(+2 Монографии)

Общий индекс цитируемостиОбщий индекс цитируемости >> 5.000 – 5 человек5.000 – 5 человек


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Состав ОТФ: 75(1)

средний возраст 55,7 годаСредняя з/п 11621 руб./мес.(в 2005 году 7286 руб./мес.)

доктора кандидаты без степени вед.инж. ст.лаб.+ аспиранты

27(1)364242


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Бозе-конденсация спиновых волн Бозе-конденсация спиновых волн в нарушающем симметрию магнитном полев нарушающем симметрию магнитном поле

С.Малеев, В.Плахтий, А.Окороков, С.Григориев, А.Сыромятников

Любая магнитная структура имеет оси симметрии

Антиферромагнетик, две оси по и перпендикулярно спинам

Магнитная спираль, симметрия вдоль оси

А если вкось? Новая физика

Учебники: рассмотрены только эти возможности

MnSi

2k

2 4Pr CuO


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Поле искажает спираль: Из за БК

появляется вторая гармоника 2k

Отражение в поле.

Из за БК 1 0.45h [1 / 2,1 / 2, 1]

Исключение линейных членов макроскопическое заполнение

2. Билинейный, смешивает спиновые волны с импульсами иo k

Косое поле: Два вклада в зеемановскую энергию:

1. Линейный по спин-волновым операторам 0 0, ; , ,k k

a a a a

вектор антиферромагнетизма, шаг спирали и т.д.k

, ,, ~

o k o ka a volume

Бозе-конденсациия (БК)

Рассеяние нейтроновСпиновая спираль

32

H

1 T

0Hc

квази-2D и квази-1D

3

2

Hc H

T

0

3D

Гейзенберговский антиферромагнетик, в сильных магнитных полях H вблизи от поля насыщения Hc эквивалентны разреженному Бозе-газу (при H=Hc все спины выстроены параллельно). При этом Бозе-конденсации в газе магнонов соответствует появление компонент спинов перпендикулярных полю. Температура конденсации имеет вид Tc(H) (Hc – H)1/, где =3/2 в 3D системах. Известно, что в магнетиках с доминирующим антиферромагнит- ным обменом взаимодействие магнонов в окрест- ности H=Hc очень сильно и приводит к значитель- ным перенормировкам наблюдаемых. В работе рассматривается Бозе-конденсация магнонов в магнетиках с доминирующем ферромагнитным взаимодействием. Показано, что взаимодействие магнонов вблизи H=Hc мало. Эта малость, в частности, позволила обнаружить кроссовер от h =3/2 к =1 в зависимости Tc(H) в квази-1D и hhh квази-2D магнетиках.


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Бозе-конденсация магнонов в магнетиках с Бозе-конденсация магнонов в магнетиках с доминирующим ферромагнитным взаимодействиемдоминирующим ферромагнитным взаимодействием

А.В. Сыромятников

В экспериментах по изучению критического состояния жестких сверхпрводников второго рода и дискретных сверхпроводников наблюдалась лавинообразное изменение магнитного потока при плавном изменении внешнего магнитного поля, а размеры возникающих скачков демонстри-ровали степенное распределение. В работе предложена модель дискретного сверхпроводника, с помощью которой можно детально изучить это явление. Лавинообразная динамика потока в критическом состоянии дискретных сверхпроводников объясняется реализацией в них явления самоорганизации критического состояния. Размеры возникающих в системе лавин не зависят от изменения внешнего магнитного поля, которое их вызвало. Полученные результаты можно применить и к объяснению лавинообразной динамики потока в жестких сверхпроводниках второго рода, наблюдаемой в экспериментах.


ФИЗИКИ

ПИЯФ Изучение лавинообразной динамики Изучение лавинообразной динамики

магнитного потока магнитного потока в двумерном дискретном сверхпроводникев двумерном дискретном сверхпроводнике

С.Л. Гинзбург, А.В. Накин, Н.Е. Савицкая

Плотность вероятности размеров лавин в дискретном сверхпроводнике демонстрирует степенное распределение

Е.Г. Друкарев, А.И. Михайлов и И.А. Михайлов


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Угловые распределения каскадных фотонов Угловые распределения каскадных фотонов при захватеэлектронов ионами уранапри захватеэлектронов ионами урана

В экпериментах по столкновению тяжелых ионов, проводимых в GSI изучаются и электродинамические явления.

В работе рассматриваются угловые распре деления вторичных фотонов при двухфотонном захвате электронов на К оболочку с промежуточным состоянием, принадлежащем L оболочке. Сравниваются случаи захвата электрона голым ядром и одноэлектронным ионом в основном состоянии. Эксперимент дает резкую анизотропию в первом случае и практически изотропное распределение во втором случае. Расчеты полностью подтверждают этот результат. Разница в поведении угловых распределений объясняется принципом Паули.


ФИЗИКИ

ПИЯФ Двойная ионизация Li-подобных Двойная ионизация Li-подобных

атомных систем фотонным удароматомных систем фотонным ударом

Рассмотрено фотопоглощение и неупругое (Комптоновское) рассеяние на Li-подобном ионе в лидирующем приближении по межэлектронному взаимодействию в нерелятивистской асимптотической области энергий I << << m (=1, c=1)

I – пороговая энергия, – энергия фотона, m – энергия покоя (масса) электрона

Фотопоглощение

Установлено универсальное поведение отношения сечений двойного фотоэффекта (Комптон-эффекта) к однократному

.P 2

0 288R

Z

B = 0.215 вклад канала прямой ионизации B = 0.110

C= 0.073 вклад канала последовательной ионизации C= 0.037

А.И. Михайлов, И.А. Михайлов и А.В. Нефёдов и др.

Неупругое (Комптоновское) рассеяние

.C 2

0 147R

Z

,P C 2

B CR

Z

Экс.группа Реакция

BES e+ e- J/Ψ + -

BELLE e+ e- pp K0

BABAR e+ e- p K0 X

CDF p A K0 p X

HERA-B p p K0 p X

PHENIX Au Au K- n X

LEP e+ e- p K0 X

HyperCP p C u K0 p X

SPHINX p C K0 +X

BELLE +Si K0 p X

BABAR e +Be p K0 + X

CLAS pK0 K+ n

CLAS p K+ K- p n

WA89 - A K0 p X

> 600 работОТДЕЛЕНИЕ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

ПИЯФ

ПЕНТАКВАРК + масса = 1530 МэВ ширина < 15 МэВ

Экс.группа Реакция стат.

LEP C12K+ K- X 4.6

SAPHIR d K0S

K+ (n) 4.8

COSY p p K0S p 4-6

SVD p A K0S p X 5.6

DIANA K+ Xe K0S p (Xe) 4.4

BC A K0S p X 6.7

NOMAD A K0S p X 4.3

HERMES e+ d K0S p X 5

ZEUS e+ p e+ K0S p X 5

Эксперименты, подтверждающие сушествование пентакварка

Эксперименты, в которых он не наблюдался

Д. Дьяконов, М. Поляков и др. hep-ph/0612150Я. Азимов, М. Поляков и др. hep-ph/0611138

М.Г. Рыскин, В.А. Хозе и др.


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Лидирующие нейтроны и трех-реджеонные процессыЛидирующие нейтроны и трех-реджеонные процессы

HERA – σ(γπ)=1/3σ(γp) вместо σ(γπ)=2/3σ(γp)

В работе учтены:

• Gap survival factor S2=0.4• Миграция нейтронов с большим

xL после перерассеяния в область

больших pT и xL<0.5-0.7

• ρ- и a2-обмены

Лидирующие нейтроны - выделить -обмен и измерить

22 ( , )F x Q

1/ 3( ) ( )p 2 / 3( ) ( )p

М.Г. Рыскин, В.А. Хозе и др.


ФИЗИКИ

ПИЯФ Фон для эксклюзивногоФон для эксклюзивного pp pp p´ + H + p´ p´ + H + p´

образования бозона Хиггса на образования бозона Хиггса на LHCLHC

- фон*H WW

H bb pp p bgb p

pp p qWq p

- фонW,g

Фон мал –

нет больших логарифмов (s ln MH2)

Предложен более точный метод

измерения Mbb по параметрам глюонной струи и конечных протонов

2S HlnM

Yu.M. Shabelski and A.G. Shuvaev


ФИЗИКИ

ПИЯФ

HHeavy quark hadroproduction in eavy quark hadroproduction in kktt-factorization -factorization

approach with unintegrated gluon distributionsapproach with unintegrated gluon distributions

The heavy quark production in hadron-hadron collisons is

investigated in the kT-factorization approach. Results are compared with the experimental data from Tevatron-collider and

HERA. The total production cross sections and pT distributions are in reasonable agreement with the data.

The new leading-order parameterization of generalized parton distributions of the proton based on the idea of duality is suggested. In its minimal version, the parameterization is defined by the usual quark singlet parton distributions and the form factors of the energy-momentum tensor. The model describes very well the absolute value, the Q2-dependence and the W-dependence of the HERA data on the total DVCS vv cross section and contains no free parameters in that kinematics.

M.V. Polyakov at all


ФИЗИКИ

ПИЯФDual parameterization of generalized Dual parameterization of generalized

parton distributions and description of DVCS dataparton distributions and description of DVCS data


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Achievements in meson spectroscopyAchievements in meson spectroscopyA. Anisovich, V. Nikonov, A. Sarantsev, V. Sarantsev at all

The analysis of Crystal Barrel pp data led to the discovery

of almost 40 new mesons. These mesons are now included intoParticle Data Group Compilation - 2006.


ФИЗИКИ

ПИЯФ Particle Data Group 2006


ФИЗИКИ

ПИЯФ Glueballs on the Pomeron trajectoriesGlueballs on the Pomeron trajectories

A.V. Anisovich, V.V. Anisovich, M.A. Matveev, V.A. Nikonov and A.V. Sarantsev

Tensor glueball f2(2000) belongs to the pomeron trajectory α(M2)=(1.20±0.10)+α'(0)M2 with α'(0)=0.20±0.03 GeV-2. The lightest scalar glueball (the broad state f0(1200-1600)) is on the daughter trajectory. The second 2++ glueball should have the mass 3500 MeV

The σ-meson (M =430 MeV) does not belong to the glueball family

Usual meson trajectories as functions of the radial quantum number

Pomeron trajectories as functions of the t-channel angular momentum


ФИЗИКИ

ПИЯФ Bulk-Brane Duality in Field TheoryBulk-Brane Duality in Field Theory

A.Yung at all

The system of two parallel domain walls connected by strings in N=2 QED has a dual description in terms of (2+1)-dimensional U(1) gauge theory with charged matter on the world volume of the walls. Strings of the bulk theory play a role of the charged matter in the dual model.

TTThe long-range forces are absent on the walls in quantum theory.

Wall and antiwall connected by strings on the cylinder

Geometry of the wall-string junction. The string is the monopole magnetic flux

It was shown that classical integrable structure appears from Zamolodchikov S-matrix. Namely, algebraic curve, classifying сlassical solutions of sigma model was related with a state containing a huge number of physical particles. Conjectured string Bethe anzats with its nontrivial dressing factor can be derived directly from bootstrap approach for SU(2) subsector. This method is awaiting a generalization to full string theory in AdS5×S5 background.


ФИЗИКИ

ПИЯФ

N.Gromov at all

String as multi-particle states of quantum sigma-modelString as multi-particle states of quantum sigma-model

Riemann surface for classical solution of S5 σ-model


ФИЗИКИ

ПИЯФ

( ) ( ) lnj z a z j

1/ 2 1/ 23ln 2lim ( ) ( )

4za z z O z

2 42 3

0

11lim ( )

12 720za z z z z

s CNz

Аномальная размерность при больших j

Со стороны теории суперструн:

По теории возмущений:

Пересуммирование:2

2

12z a a

2 42 3 4( ) ( )

12 72a z z z z O z

В.Н. Велижанин, Л.Н. Липатов, А.И. Онищенко и др.Аномальные размерности и померон в Аномальные размерности и померон в NN=4 SUSY=4 SUSY

Интерсепт померона: 1/ 21lim 2z

j z

согласуется с пересуммированием

АдС/КТП-соответсвие


ФИЗИКИ

ПИЯФ

A.V. Kotikov and L.N. Lipatov

Anomalous dimension at large j from BES equation

( ) lna z j 2

1z

Kernel for the linear set of algebraic equations2 '

, ' 2 '0

2 (2 ' 1)!(2 ')!( ) 2 ( 1) (2 ')

!( )!( ')!( ')!

R n nR

n n R n nR

R n n R n nK n R n n

R R n R n R n n

Maximal transcedentality with integer coefficients

[ ]2 21 [ ]

1 14 ( )

4 t

t

k

s rk s r

a c s

2 2tt

s k Agreement of the BES equation with the AdS/CFT prediction

11

10

(2 )1 1 1

(2 ) 4

Ia

I

0

Highest transcendentality in N=4 SUSYHighest transcendentality in N=4 SUSY


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Er

Bn=6-8 МэВ

A+n (A+1)*

Изменение ядерного потенциала на U сдвигает положение резонансного уровня Er ,

подобно сдвигу частоты радиоприёмника при изменении параметров резонансного контура

2

*( ) rr

EE

Естественный реактор ОКЛО и Естественный реактор ОКЛО и изменение фундаментальных константизменение фундаментальных констант

А.И.Назаров,М.С.Онегин,В.Ю.Петров,Ю.В.Петров,Э.Г.Сахновский


ФИЗИКИ

ПИЯФ

2004 год:• Построена компьютерная модель реактора Окло для свежей зоны• Современными методами Монте-Карло рассчитан спектр нейтронов• Определена температура зоны из требования критичности реактора

• Учли выгорание свежей зоны в рамках модели с постоянной во времени формой пространственной гармоники• Оказывается, что спектр медленных нейтронов выгоревшей зоны заметно отличается от свежей. Меняется и осредненное по спектру сечение Sm. Это дает наиболее точное на сегодняшний день ограничение на изменение со временем

2005 год:

2006 год:• Учтено влияние на нейтронный спектр и среднее сечение Sm изменения формы основной пространственной гармоники при выгорании


ФИЗИКИ

ПИЯФ

-73 мэВ < Err < 62 мэВ

Зависимость сечения поглощения тепловых нейтронов изотопом от сдвига резонанса энергии для реактора Окло. Сплошные линии - усредненные по спектру реактора сечения для зон разного исходного состава. Для сравнения показано сечение, усредненное по спектру Максвелла. Заштрихованная область показывает коридор ошибок.

62149Sm

Oklo nowr r rE E E

год -1год

-1 17/ 3 10 174 10

При наблюдаемом значении отрицательного градиента температуры 6.5 K/км водяной пар не может находиться в аэростатическом равновесии. Его вертикальное распределение сжато почти в шесть раз по сравнению с равновесным случаем, что приводит к появлению направленной вверх силы f, равной разнице неравновесного градиента давления (f↑) и веса (f↓) единицы объобъема газа; z – высота.


ФИЗИКИ

ПИЯФ

Водяной пар в атмосфере находится под воздействием двух независимых физических факторов, температуры (согласно закону Клапейрона-Клаузиуса насыщенная концентрация водяного пара убывает примерно вдвое при уменьшении температуры на каждые десять градусов Кельвина) и гравитации (аэростатическое равновесие водяного пара соответствует падению парциального давления примерно вдвое на каждые десять километров). Поэтому над водной поверхностью водяной пар может находиться в аэростатическом равновесии только если вертикальный градиент температуры воздуха не превосходит критического значения, равного для земной атмосферы 1.2 К/км.Вертикальный градиент температуры воздуха, избирательно действующий только на водяной пар (конденсирующийся газ) и не влияющий на распределение остальных газов, играет роль полунепроницаемой перегородки в хорошо известном явлении осмоса, где невозможность установления равновесной концентрации всех компонентов смеси приводит к возникновению осмотической силы. Эта сила действует до тех пор, пока испарение компенсирует конденсацию.

Теоретическая физика климата: Теоретическая физика климата: Температурный осмос в земной атмосфереТемпературный осмос в земной атмосфере

В.Г. Горшков и А.М. Макарьева

а): экспоненциальное падение среднегодовых осадков с расстоянием на обезлесенных территориях; (б): действие биотического насоса: осадки в лесных регионах планеты не убывают с расстоянием от океана.


ФИЗИКИ

ПИЯФ

На основании анализа неравновесности вертикального распределения водяного пара в атмосфере сформулирован новый физический принцип, согласно которому воздух в приземном слое распространяется из области с меньшим испарением в область с большим испарением. Потоки воздуха поддерживаются осмотическими силами, возникающими в смеси конденсирующегося водяного пара и неконденсирующихся газов при наличии отрицательного вертикального градиента температуры. Показано существование биотического насоса атмосферной влаги — лесной покров обеспечивает потоки испарения, превышающие океанические, и поэтому может закачивать атмосферную влагу с океана на любые расстояния вглубь континентов, таким образом полностью определяя водный режим суши.

www.biotic-regulation.pl.ru/pump

ОТДЕЛЕНИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ

Documents