ФИАН Отделение теоретической физики им. И.Е. Тамма

ФИАНОтделение теоретической физики

им. И.Е. Тамма

Участники Проекта «Физика элементарных частиц и

фундаментальная ядерная физика»

Сектор физики высоких энергий

И.М. Дремин5 сотрудников

Сектор теории элементарных частиц

М.А. Соловьев12 сотрудников

Сектор квантовой теории поляи квантовой статистики

М.А. Васильев15 сотрудников

Состав секторов

2

Члены

академии

Доктора

наук

Кандидаты

наукАспиранты

15 11 4

Всего в Проекте задействован 31 сотрудник

Публикации: 2003-2006

• 196 публикаций в реферируемых журналах (из них 103 в иностранных журналах)

• 35 публикаций в нереферируемых источниках

Участие в конференциях

В период с 2003 по 2006 год

сделано 131 докладов на

конференциях и научных школах

Конференции

• Международные Сахаровские конференции по физике (1993, 1996, 2003)

• Международная конференция «Квантование, калибровочная теория и струны», памяти Е.С. Фрадкина (2000)

• Международная конференция по теоретической физике к 70-летию образования ОТФ (2005)

От 80 до 120 иностранных участников

Среднее число участников – 250

Подготовка научных кадров

Всего студентов и аспирантов – 7 за 3 года

Защиты – 100%

3 года Остались в ОТФ

Защита докторскихдиссертаций

1 1

Защита кандидатскихдиссертаций

3 3

Защита дипломов 4 4

Основные направления

• Калибровочные теории высших спинов

Алкалаев, Васильев, Григорьев, Диденко,

Матвеев, Мецаев, Скворцов, Шейнкман

• Проблемы квантования Барвинский, Баталин, Воронов, Григорьев,

Тютин, Конштейн, Смирнов

• Струны и калибровочные теории Маршаков, Мецаев, Миронов

• Интегрируемые системы и конформная теория поля Зайкин, Семихатов, Типунин, Гайнутдинов, Фейгин

• Квантовая гравитация и квантовая космология Альтшулер, Барвинский, Нестеров,

• Квантовая теория во внешних полях Никишов, Ритус, Шабад

• Математические основы релятивистской квантовой теории Смирнов, Соловьев, Файнберг

1. Общие проблемы квантования калибровочных теорий• Общая схема гамильтонова квантования динамических систем со

связями первого рода переформулирована на основе концепции БРСТ- инвариантных связей.

• Развита БРСТ-анти-БРСТ симметричная схема квантовой конверсии связей второго рода в эффективные связи первого рода.

• Предложена формулировка гамильтонова квантования в терминах N=2 суперполей. Развит суперполевой гамильтонов формализм с N суперзарядами.

• В теории общего вида найдена структура локальных преобразований симметрии и доказана эквивалентность физических функций в лагранжевом и гамильтоновом формализмах.

Баталин, Григорьев, Тютин

Проблемы квантования

2. Анализ конкретных систем• Рассмотрена проблема квантово-механического описания движения

релятивистского электрона в сингулярном магнитном поле, являющемся суперпозицией поля Ааронова--Бома и коллинеарного однородного магнитного поля, в пространстве-времени размерности D=2+1 и D=3+1. Методами теории с.с. расширений симметрических операторов построены 1-параметрическое (D=2+1) и 2-параметрическое (D=3+1) семейства, соответствующих с.с. дираковских гамильтонианов; последние доопределяются c.с. граничными условиями на соленоиде. Найдены спектры и собственные функции для каждого члена обоих семейств.

• Построены самосопряжённые (далее с.с.) гамильтонианы Дирака для релятивистского электрона в кулоновском поле точечного заряда произвольной величины.

• Написан обзор по теории с.с. расширений симметрических операторов.

Воронов, Гитман, Тютин


3. Деформационное квантование• найдены низшие когомологии и деформации суперскобки Пуассона

компактных функций на (2,n)-мерном супрепространстве.• найдены центральные расширения суперскобки Пуассона и их

деформации; для алгебры антискобок найдены низшие когомологии, центральные расширения и их деформации.

• найдены низшие когомологии и деформации суперскобки Пуассона компактных функций на (2,n)-мерном супрепространстве.

• найдены центральные расширения суперскобки Пуассона и их деформации; для алгебры антискобок найдены низшие когомологии, центральные расширения и их деформации.

Конштейн, Смирнов, Тютин


• Разработан математический формализм логарифмической конформной теории поля для описания критических явлений в двумерных системах с беспорядком и самоорганизующимся критическим состоянием.

• Найдена серия триплетных W-алгебр, являющихся нелинейными обобщениями алгебры sl(2) на основе квантово-групповой симметрии и двойственности Каждана-Люстига

Семихатов, Типунин, Гайнутдинов, Б.Фейгин, Е.Фейгин

Интегрируемые системы и конформная теория поля

• Построено суперсимметричное действие D3 браны в плосковолновой геометрии с постоянными фоновыми полями Рамон-Рамона.

• Построена компонентная и суперполевая формулировка N=4 супер Янга-Миллса в 4-ех мерном пространстве плосковолновой геометрии.

• В калибровке светового конуса, развита суперполевая формулировка 11-мерной супергравитации.

Мецаев, Цейтлин

• Проверена гипотеза АдС/КТП соответствия методами теории интегрируемых систем. Найден новый класс решений струны в нетривиальных фоновых полях и отвечающая им перенормировка класса операторов в N=4 суперсимметричной калибровочной теории.

• Получены новые решения уравнений ВДВВ отвечающие 6-мерной теории Виттена-Зайберга и их дважды-эллиптические обобщения.

Маршаков, Миронов, Морозов, Забродин, Казаков

Теория струн и калибровочные теории

• Установлена симметрия между рождением пар бозонов (фермионов) ускоренным зеркалом в 1+1-пространстве и излучением отдельных фотонов (скалярных квантов) ускоренным электрическим (скалярным) зарядом в 3+1-пространстве. Симметрия фиксирует значение

для затравочной постоянной тонкой структуры, малость которой объясняет малость наблюдаемой постоянной тонкой структуры и эффективного электромагнитного взаимодействия при всех передачах импульса.

Никишов, Ритуc

Квантовая теория во внешних полях

0

1

4

• Развита теория падения на сингулярный центр в задачах квантовой механики, основанная на представлении о сингулярном центре как о негравитационной черной дыре. В этих рамках получены аналитически вероятности рождения свободных позитронов ядром с закритическим зарядом и указано на эффект аномального поглощения электронов таким ядром.

• Выведено двумерное уравнение Бете-Салпитера для позитрония в сильном магнитном поле и найдено предельное значение магнитного поля в квантовой электродинамике , при котором дефект масс компенсирует массу покоя позитрония и вакуум становится неустойчивым

Квантовая теория во внешних полях

2 13B m /e 4.4 10 G

G10B 44

Усов, Шабад

• В качестве начальных условий для ранней квантовой Вселенной построен ансамбль космологических моделей в конечном интервале значений эффективной космологической постоянной, в рамках которого решается проблема инфракрасной катастрофы в евклидовой квантовой гравитации и который может служить механизмом ограничения ландшафта струнных вакуумов.

• Предложена техника редукции от краевых условий Неймана к условиям Дирихле для однопетлевых функциональных определителей.

• в гравитационных моделях с границами и бранами построена процедура фиксации калибровки для общекоординатных диффеоморфизмов в таких моделях.

Барвинский, Нестеров, Каменщик

Квантовая гравитация и квантовая космология

• Исследованы функционально-аналитические аспекты операторной реализации квантовополевых моделей с сингулярным инфракрасным поведением в пространствах с индефинитной метрикой; полностью выяснено соотношение между условием асимптотической коммутативности, обеспечивающим CPT-симметрию и нормальную связь спина со статистикой для нелокальных квантовых полей, и свойствами регулярности запаздывающих функций Грина в импульсном пространстве, требуемыми для построения матрицы рассеяния.

• Предложен новый вывод теоремы о CPT-симметрии в некоммутативной теории поля.

Соловьев, Смирнов, Файнберг

Математические основы релятивистской квантовой теории

Цели:а) Установить высшие симметрии, совместимые с релятивистской теорией

поля (теорией фундаментальных взаимодействий, включающих гравитацию).

Высшие симметрии = высшие спины

б) Теория суперструн (массивные поля в спектре) как результат спонтанного нарушения симметрий высших спинов.

Бэкграунд-независимое понимание теории струн (в частности, для АдС/КФТ).

Калибровочные теории высших спинов

),...,(,..., 211 nn

Задачи:

нахождениe

• всевозможных свободных калибровочных полей в плоском пространстве и пространстве постоянной кривизны (анти-) де Ситтера

• симметрий высших спинов• вершин взаимодействия • полных нелинейных уравнений• нелинейного действия• механизма нарушения симметрий высших спинов• точных решений• адекватного геометрического описания (гиперпространство)• реалистических моделей


Методы:

• Калибровка светового конуса (Мецаев)

• Ковариантный подход, обеспечивающий координатную независимость и явную симметрию


( )A AdW F W d dxx

1. Основные результаты

• Развита конусная формулировка конформной теории поля для операторов произвольного типа симметрии адаптированная для изучения АдС/КтП соответствия.

• Построены кубические вершины взаимодействия для массивных и безмассовых полей высших спинов в пространстве Минковского произвольной размерности.

• Построено конусное действие для массивных бозонных и фермионных полей произвольного типа симметрии в пространстве АдС(5).

Мецаев



• Полное лагранжево описание калибровочных полей произвольного типа симметрии в пространстве (А)дС произвольной размерности.

Алкалаев, Васильев, Скворцов, Шейнкман• Построение всех калибровочно инвариантных сохраняющихся токов в

четырехмерном пространстве анти-де Ситтера.

Васильев, Гельфонд, Скворцов• Дуальное описание калибровочных полей высших спинов в пространстве

(А)дС произвольной размерности.

Васильев, Матвеев• Интерпретация BTZ черной дыры как точного решения трехмерной теории

высших спинов.

Васильев, Диденко, Матвеев



• Нахождение полной нелинейной системы связей и уравнений движения для симметричных полей высших спинов в произвольном числе измерений.

• Постановка задачи о нахождении полного действия на языке сигма-минус когомологий.

Васильев

• Классификация линейных конформно инвариантных уравнений в пространстве Минковского произвольной размерности.

Васильев, Типунин, Шейнкман



• Рост множественности с энергией как термометр

кварк-глюонной плазмы.

• Вычисление поправок по бегущей константе связи к soft-hard компонентам множественности струй КХД.

• Модель рождения частиц в КГП сильными внешними источниками.

• Вычисление статистической суммы КХД во внешнем стационарном глюомагнитном поле.

Андреев, Дремин, Леонидов, Миронов, Нечитайло

Физика высоких энергий


• Черенковские глюоны на RHIC и LHC.

• Объяснение кажущегося нарушения ГЗК-эффекта рождением чармированных частиц.

• Модель адронных взаимодействий, согласно которой эти взаимодействия представляются как система парных партонных столкновений.




• Возможность экспериментального обнаружения многомерной гравитации на масштабе ТэВ.

• Общие решения матричных моделей, используемых для описания низкоэнергетического предела суперсимметричных калибровочных теорий. М-теорное объединение различных моделей суперструн.



ФИАН Отделение теоретической физики им. И.Е. Тамма

Documents