Завідувач кафедри
професор Денисов Віктор Іванович

Кафедра фізики високих енергій була заснована у 1970 році з ініціативи директора НДІЯФ МДУ академіка С.М. Вернова. З моменту заснування досі кафедру беззмінно очолює академік Анатолій Олексійович Логунов. Кафедра створювалася як навчальна база підготовки висококваліфікованих спеціалістів для Інституту фізики високих енергій (ІФВЕ) у Протвіно та інших, близьких за профілем наукових інститутів. У свою чергу ІФВЕ став основною науковою базою кафедри. Зв'язок кафедри з ІФВЕ був найтісніший: студенти 5-6 курсів більшу частину навчального часу проводили в Протвіно, де працювали в лабораторіях, слухали спеціальні курси, виконували дипломні роботи.

Завідувач кафедри квантової теорії
та фізики високих енергій
професор В.І. Денисів

Істотні зміни відбулися в 1982 році, коли після реорганізації більшість співробітників кафедри електродинаміки та квантової теорії (біля витоків якої стояли такі великі вчені, як академіки Л. Д. Ландау, М. А. Леонтович, А. С. Давидов, пізніше там працював академік І.М. Ліфшиц) перейшла до складу кафедри, керованої О.О. Логуновим. Оновлена ​​кафедра отримала назву квантової теорії та фізики високих енергій. Штат кафедри значно збільшився 1992 року, коли до її складу увійшли такі відомі вчені, як академіки В.Г. Кадишевський, директор ОІЯД (Дубна), В.А. Матвєєв, директор ІЯД РАН (Троїцьк), Д.В. Ширкова, що зміцнило зв'язки кафедри з інститутами РАН. Крім згаданих інститутів, кафедра завжди мала тісний зв'язок з НДІЯФ МДУ, де з випускників кафедри було організовано Відділ теоретичної фізики високих енергій. Зростання чисельного складу кафедри супроводжувалося розширенням наукової тематики – кафедра стала загальнотеоретичною.

Навчальна робота

Співробітники кафедри читають загальні курсилекцій: "Квантова теорія" (6,7 семестри, проф. Ю.М. Лоскутов, проф. О.А. Хрустальов, проф. К.А. Свєшніков, проф. П.К. Сілаєв), "Електродинаміка" (5 ,6 семестри, проф.

На кафедрі читаються такі спеціальні курси: "Теорія груп" (проф. О.А. Хрустальов, проф. П.К. Силаєв), "Квантова теорія поля" (проф. Д.А. Славнов), "Теорія перенормування та ренормгрупи" (проф. Д.А. Славнов), "Кількісні методи в теоретичній фізиці" (проф. П.К. Сілаєв), "Введення у фізику елементарних частинок" (акад. В.А. Матвєєв, доц. К.В. Парфьонов ), "Додаткові розділи класичної електродинаміки" (проф. А.А. Власов), "Вступ до теорії гравітації" (проф. В.І. Денисов), "Теорія гравітаційного поля" (проф. Ю.М. Лоскутов), " Сучасні методиквантової теорії поля" (акад. Д.В. Ширков), "Нелінійна квантова теорія поля" (доц. М.В. Чичікіна), "Динамічні рівняння в квантовій теорії поля" (проф. В.І. Саврін), "Теорія калібрувальних полів" (проф. Ю.С. Вернов), "Системи та підсистеми в квантовій механіці" (проф. О.А. Хрустальов), "Фізика квантових обчислень" (доц. О.Д. Тимофіївська), "Солітони, інстантони" , Скірміони та кваркові мішки" (проф. К.А. Свєшніков).

На кафедрі працюють оригінальні практикуми: "Комп'ютерні обчислення в теоретичній фізиці", "Мова аналітичних обчислень REDUCE", практикум за курсом "Кількісні методи в теоретичній фізиці" (керівник практикуму наук. співр. В.А. Ільїна).

Наукова робота

На кафедрі ведуться наукові дослідження за такими основними напрямками:

• Релятивістська теорія гравітації (керівник – акад. А.А. Логунов).
• Пошук та дослідження нових нелінійних та квантових ефектів у гравітації, космології, фізиці частинок та вакуумного стану (керівник – акад. А.А. Логунов).
• Проблеми квантової теорії поля (керівник – акад. Д.В. Ширков).
• Ефекти нелінійної електродинаміки вакууму та їх прояви у лабораторних та астрофізичних умовах (керівник – проф. В.І. Денисов).
• Дослідження гравітаційних ефектів (керівник – проф. Ю.М. Лоскутов).
• Нелінійні ефекти у квантовій теорії поля, квантові комп'ютери, квантова криптографія (керівник – проф. О.А. Хрустальов).
• Проблеми квантовомеханічної теорії вимірів (керівник – проф. Д.А. Славнов).
• Кіральні кварк-мезонні моделі низькоенергетичного баріонного стану (керівник – проф. К.А. Свєшніков).
• Теорія бароелектричного та баромагнітного явищ (керівник – проф. В.І. Григор'єв).

Співробітниками кафедри отримані великі наукові результати:

• Академіком А.А. Логуновимвнесено фундаментальний внесок у розвиток квантової теорії поля, обґрунтування та застосування дисперсійних співвідношень, у створення методу ренормгрупи, що знайшов застосування у вирішенні широкого кола завдань. Їм встановлені суворі асимптотичні теореми для поведінки характеристик сильної взаємодії при високих енергіях. Він запропонував новий підхід до вивчення багатьох процесів, який виявився найбільш адекватним складовою будовою частинок і дозволив відкрити на прискорювачі Інституту фізики високих енергій нову найважливішу закономірність мікросвіту - масштабну інваріантність.
• Розвиваючи ідеї Пуанкаре, Мінковського, Ейнштейна та Гільберта, академік О.О. Логуновстворив послідовну релятивістську теорію гравітації (РТГ), яка, повністю узгоджуючись з усіма експериментальними фактами, усунула важливі труднощі загальної теоріївідносності. У РТГ єдиним просторово-тимчасовим континуумом для всіх полів, включаючи і гравітаційне, є псевдоевклідово простір Мінковського, а джерелом гравітаційного поля є тензор енергії-імпульсу матерії, що зберігається, включаючи і саме гравітаційне поле. Такий підхід дозволяє однозначно побудувати теорію тяжіння як калібрувальну теорію, в якій гравітаційне поле має спини 2 і 0 і є фізичним полем у дусі Фарадея-Максвелла, а тому можлива локалізація гравітаційної енергії, зберігається поняття інерційної системи координат і суворо виконуються закони збереження енергії. та моменту кількості руху. При цьому завдяки універсальності гравітації та тензорному характеру гравітаційного поля з необхідністю виникає ефективний польовий римановий простір. Рівняння гравітаційного поля РТГ містять явно метричний тензор пр-ва Минковского, а гравітаційне полі стає масивним. Маса гравітону надзвичайно мала, але її наявність принципово, оскільки завдяки наявності масових членів РТГ завжди можна однозначно відокремити сили інерції від сил гравітації. Теорія однозначно пояснює результати всіх гравітаційних ефектів уСонячної системи . У РТГ найповніше розкрилося властивість гравітаційного поля: своєю дією як уповільнити хід часу, а й зупинити процес уповільнення часу, отже, і процес стиснення речовини. З'явилася також нова властивість "самообмеження поля", що граєу механізмі гравітаційного колапсу та еволюції Всесвіту. Зокрема, "чорні дірки" неможливі: зірка, що колапсує, не може піти під свій гравітаційний радіус; розвиток однорідного та ізотропного Всесвіту йде циклічно від деякої максимальної щільності до мінімальної, причому щільність речовини залишається завжди кінцевою та стан точкового Великого Вибухуне досягається. При цьому Всесвіт нескінченний і "плоський", і в ньому існує велика прихована маса "темної матерії".
• Професором Ю.М. Лоскутовимпередбачені ефекти: деполяризації черенківського випромінювання поблизу порога; спонтанної радіаційної поляризації електронів у магнітному полі; індукованої поляризації ферміонів у магнітному полі; асиметрії кутового розподілу нейтрино, що генеруються в магнітному полі, та можливість самоприскорення нейтронних зірок. Створено апарат квантової електродинаміки в сильному магнітному полі, передбачено низку ефектів (злиття та розщеплення фотонів, модифікація закону Кулона та ін.). Запропоновано та реалізовано гіпотезу про гравіслабкі взаємодії, що порушують зарядову та просторову парність; передбачено гравітаційне обертання поверхні поляризації електромагнітного випромінювання.
• Професором О.А. Кришталевимна підставі загальних принципів локальної теорії поля передбачено низку асимптотичних співвідношень між перерізами взаємодії адронів при високих енергіях. Розвинутий ймовірнісний опис розсіювання при високих енергіях. Розвинуто схему опису квантових полів на тлі класичних, що задовольняє необхідним законам збереження. Створено апарат умовної матриці щільності, що послідовно описує поведінки підсистем у великій системі.

Професора кафедри

Людину завжди цікавили два питання: які ті найдрібніші частинки, з яких утворюється вся речовина, включаючи саму людину, і як влаштований Всесвіт, частиною якого є він сам. Рухаючись у своєму пізнанні у двох цих протилежних напрямках, людина, з одного боку, рухаючись по сходах вниз (молекула атом ядро ​​протони, нейтрони кварки, глюони), прийшов до розуміння процесів, що відбуваються на надмалих відстанях, а з іншого боку , рухаючись сходами вгору (планета ¦ сонячна система ? галактика), підійшов до розуміння пристрою Всесвіту в цілому.

При цьому виявилося, що Всесвіт не може бути стабільним, і були отримані експериментальні факти, що підтверджують, що близько 10 млрд. років тому весь Всесвіт, у момент виникнення в результаті "Великого вибуху", сам мав мікроскопічні розміри. При цьому для аналізу процесу її розвитку на цьому ранньому етапі необхідні знання про мікросвіт, одержувані в експериментах на сучасних прискорювачах елементарних частинок. Причому, що більше енергія часток, що зіштовхуються на прискорювачі, тим менше відстані, на яких може бути вивчено поведінку матерії, і тим раніше той момент, починаючи з якого ми можемо простежити еволюцію Всесвіту. Так сталося змикання досліджень мікро- та макро-космосу.

Ще 50 років тому вважалося, що вся матерія складається з атомів, а ті, у свою чергу, збудовані з трьох фундаментальних частинокпозитивно заряджених протонів і електрично нейтральних нейтронів, що формують центральне ядро, і негативно заряджених електронів, що обертаються по орбітах навколо ядра.

В даний час встановлено, що протони і нейтрони побудовані з ще більш "фундаментальних" об'єктів кварків. Шість типів кварків поряд з шістьма лептонами (електрон, мюон, тау і три відповідні нейтрино) і чотирма проміжними векторними бозонами і служать тими будівельними блоками, з яких побудовано всю речовину у Всесвіті.

Фізика високих енергій та елементарних частинок і вивчає властивості та поведінку цих фундаментальних складових матерії. Їх властивості проявляються в чотирьох відомих взаємодіях - гравітаційному, слабкому ядерному, електромагнітному, сильному ядерному. за сучасним уявленнямслабка ядерна та електромагнітна взаємодії – це два різні прояви одного типу взаємодії – електрослабкого. Фізики сподіваються, що в найближчому майбутньому ця взаємодія буде разом із сильним ядерним включено до Теорії Великого Об'єднання, а можливо і разом з гравітаційним у Єдину ТеоріюВзаємодія.

Для вивчення фундаментальних частинок та їх взаємодій необхідно будувати гігантські прискорювачі (пристрою, в яких елементарні частинки розганяються до швидкостей, близьких до швидкості світла, а потім стикаються один з одним). Через свої величезні розміри (десятки кілометрів) прискорювачі будуються в підземних тунелях. Найпотужніші прискорювачі працюють чи будуються у лабораторіях CERN (Женева, Швейцарія), Fermilab (Чикаго, США), DESY (Гамбург, Німеччина), SLAC (Каліфорнія, США).

В даний час в Європейському Центрі Ядерних Досліджень (CERN) у Женеві у Швейцарії повним ходом йде будівництво найпотужнішого прискорювача елементарних частинок LHC (Великого Адронного Колайдера), здатного прискорювати не лише елементарні частинки (протони), а й атомні ядра. Очікується, що при зіткненні ядер свинцю, розігнаних до надвисоких енергій, на цьому прискорювачі вдасться отримати новий стан речовини кварк-глюонну плазму, при якому кварки і глюони складові елементи протонів і нейтронів стикаються ядер об'єм. З погляду аналізу розвитку Всесвіту, такий стан речовини був на стадії, що існувала приблизно через 10 мікросекунд після "Великого вибуху".

Для реєстрації ознак формування кварк-глюонної плазми при зіткненні ядер свинцю на прискорювачі LHC будується величезна експериментальна установка і планується проведення на ній спеціального експерименту ALICE (A Large Ion Collision Experiment). Кафедра фізики високих енергій та елементарних частинок бере участь у підготовці експерименту ALICE у ЦЕРНі та розробці програми фізичних дослідженьдля нього.

Фізика високих енергій та елементарних частинок не тільки дає людині можливість пізнати навколишній світ, а й сприяє розвитку та впровадженню найсучасніших технологій. У постановці та проведенні експериментів з фізики високих енергій беруть участь зазвичай сотні вчених, інженерів, фахівців у галузі електроніки, матеріалознавства та, особливо, комп'ютерних технологій. Необхідна швидкість збору та обробки інформації в процесі зіткнення частинок при високих енергіях перевищує всі можливі межі. Практично всі сучасні комп'ютерні технології розвивалися передусім через потреби фізики високих енергій. Найбільш значним досягненням у цій галузі за Останніми рокамистало створення Всесвітньої Павутини World Wide Web, загально прийнятий формат для представлення інформації в Інтернеті, винайдений в CERN близько 10 років тому для миттєвого доступу до інформації для сотень учених з десятків лабораторій різних країнах, що працюють в галузі фізики елементарних частинок Перші WWW сервери у Санкт-Петербурзі запрацювали на фізичному факультеті СПбДУ, у НДІ Фізики СПбДУ та у Петербурзькому інституті ядерної фізики в Гатчині.

З розвитком методів квантової теорії поля, основного математичного апарату теорії елементарних частинок, стало ясно, що їх з великим успіхом можна використовувати і в інших галузях теоретичної фізики. В результаті, поряд з дослідженнями, що продовжуються в галузі сучасної теорії елементарних частинок, які є пріоритетними на кафедрі, виникли і нові напрями. Розробляються нові математичні методиТеорія квантової симетрії та некомутативних просторів. Методи функціонального інтегрування, діаграм Фейнмана та теорія перенормування активно використовуються в Останнім часому теорії критичних явищ (теорії фазових переходів) та теорії гідродинамічної турбулентності.

Методам квантової теорії поля в останні роки знайдено й зовсім несподівані застосування, які, на перший погляд, досить далекі від теоретичної фізики у її традиційному розумінні. Зокрема, виникли і бурхливо розвиваються (у тому числі, на кафедрі) теорія критичності, що самоорганізується, економічна фізика, теорія нейронних мереж, В яких моделюються найбільш універсальні механізми самоорганізації складних систем на основі елементарних уявлень про характер взаємодії їх компонентів. Досвід вивчення моделей такого типу, накопичений у галузі квантової теорії поля та статистичної фізики, А також використання комп'ютерних експериментів, що дозволяє отримувати цікаві кількісні результати в економіці, нейрофізіології та біології.

Кафедра фізики високих енергій та елементарних частинок щорічно випускає до 10 фахівців з Програми "Теорія взаємодії елементарних частинок та квантова теорія поля". Викладацький та науковий склад кафедри складається з 14 докторів та 7 кандидатів наук (на кафедрі немає співробітників без наукових ступенів). Засновник кафедри Ю.В.Новожилов та завідувач кафедри М.А.Браун мають почесні звання Заслужений діяч науки, кілька співробітників у різні рокибули удостоєні Університетських премій, а також звань Соросівського професора.

Усі члени кафедри мають широкі зв'язки із зарубіжними колегами з університетів Німеччини, Франції, Італії, Іспанії, Швейцарії, США та ін., регулярно виїжджають у відрядження для проведення спільних досліджень. Роботи співробітників кафедри мають пріоритетний характер та активно цитуються у світовій науковій періодиці. Практично всі співробітники кафедри працюють за підтримки грантів Російського фонду фундаментальних досліджень, частина співробітників має фінансування від закордонних фондів INTAS, NATO, DAAD, CRDF, INFN та ін.

Випускники кафедри здобувають широку освіту з теоретичної та математичної фізики, що відповідає найвищим світовим стандартам. Частину студентів отримують поряд зі ступенем магістра СПбДУ та ступенем зарубіжних вищих наукових закладів (наприклад, Ecole Politechnique). Після закінчення навчання випускники мають широкі можливості для продовження своєї освіти та наукової діяльності як у Росії, так і за кордоном. Не менше половини випускників, як правило, залишаються в аспірантурі на кафедрі, частина випускників приймається до інститутів РАН (Петербурзький інститут ядерної фізики, Петербурзьке відділення математичного інституту), частина випускників приймається до аспірантури зарубіжних університетів.

Кафедра фізики високих енергій була заснована у 1970 році з ініціативи директора НДІЯФ МДУ академіка С.М. Вернова. З моменту заснування досі кафедру беззмінно очолює академік Анатолій Олексійович Логунов. Кафедра створювалася як навчальна база підготовки висококваліфікованих спеціалістів для Інституту фізики високих енергій (ІФВЕ) у Протвіно та інших, близьких за профілем наукових інститутів. У свою чергу ІФВЕ став основною науковою базою кафедри. Зв'язок кафедри з ІФВЕ був найтісніший: студенти 5-6 курсів більшу частину навчального часу проводили в Протвіно, де працювали в лабораторіях, слухали спеціальні курси, виконували дипломні роботи.

Істотні зміни відбулися в 1982 році, коли після реорганізації більшість співробітників кафедри електродинаміки та квантової теорії (біля витоків якої стояли такі великі вчені, як академіки Л. Д. Ландау, М. А. Леонтович, А. С. Давидов, пізніше там працював академік І.М. Ліфшиц) перейшла до складу кафедри, керованої О.О. Логуновим. Оновлена ​​кафедра отримала назву квантової теорії та фізики високих енергій. Штат кафедри значно збільшився 1992 року, коли до її складу увійшли такі відомі вчені, як академіки В.Г. Кадишевський, директор ОІЯД (Дубна), В.А. Матвєєв, директор ІЯД РАН (Троїцьк), Д.В. Ширкова, що зміцнило зв'язки кафедри з інститутами РАН. Крім згаданих інститутів, кафедра завжди мала тісний зв'язок з НДІЯФ МДУ, де з випускників кафедри було організовано Відділ теоретичної фізики високих енергій. Зростання чисельного складу кафедри супроводжувалося розширенням наукової тематики – кафедра стала загальнотеоретичною.

Навчальна робота

Співробітники кафедри читають загальні курси лекцій: "Квантова теорія" (6,7 семестри, проф. Ю.М. Лоскутов, проф. О.А. Хрустальов, проф. К.А. Свєшніков, проф. П.К. Сілаєв), "Електродинаміка" (5,6 семестри, проф. В.І. Григор'єв, проф. В.І. Денисов, проф. А.А. Власов, доц. В.С. Ростовський, доц. А.Р. Френкін).

На кафедрі читаються такі спеціальні курси: "Теорія груп" (проф. О.А. Хрустальов, проф. П.К. Силаєв), "Квантова теорія поля" (проф. Д.А. Славнов), "Теорія перенормування та ренормгрупи" (проф. Д.А. Славнов), "Кількісні методи в теоретичній фізиці" (проф. П.К. Сілаєв), "Введення у фізику елементарних частинок" (акад. В.А. Матвєєв, доц. К.В. Парфьонов ), "Додаткові розділи класичної електродинаміки" (проф. А.А. Власов), "Вступ до теорії гравітації" (проф. В.І. Денисов), "Теорія гравітаційного поля" (проф. Ю.М. Лоскутов), " Сучасні методи квантової теорії поля" (акад. Д.В. Ширков), "Нелінійна квантова теорія поля" (доц. М.В. Чичікіна), "Динамічні рівняння в квантовій теорії поля" (проф. В.І. Саврін), "Теорія калібрувальних полів" (проф. Ю.С. Вернов), "Системи та підсистеми в квантовій механіці" (проф. О.А. Хрустальов), "Фізика квантових обчислень" (доц. О.Д. Тимофіївська), "Солітони , інстантони, скирміони та кваркові мішки" (проф. К.А. Свєшніков).

На кафедрі працюють оригінальні практикуми: "Комп'ютерні обчислення в теоретичній фізиці", "Мова аналітичних обчислень REDUCE", практикум за курсом "Кількісні методи в теоретичній фізиці" (керівник практикуму наук. співр. В.А. Ільїна).

Наукова робота

На кафедрі ведуться наукові дослідження за такими основними напрямками:

• Релятивістська теорія гравітації (керівник – акад. А.А. Логунов).
• Пошук та дослідження нових нелінійних та квантових ефектів у гравітації, космології, фізиці частинок та вакуумного стану (керівник – акад. А.А. Логунов).
• Проблеми квантової теорії поля (керівник – акад. Д.В. Ширков).
• Ефекти нелінійної електродинаміки вакууму та їх прояви у лабораторних та астрофізичних умовах (керівник – проф. В.І. Денисов).
• Дослідження гравітаційних ефектів (керівник – проф. Ю.М. Лоскутов).
• Нелінійні ефекти у квантовій теорії поля, квантові комп'ютери, квантова криптографія (керівник – проф. О.А. Хрустальов).
• Проблеми квантовомеханічної теорії вимірів (керівник – проф. Д.А. Славнов).
• Кіральні кварк-мезонні моделі низькоенергетичного баріонного стану (керівник – проф. К.А. Свєшніков).
• Теорія бароелектричного та баромагнітного явищ (керівник – проф. В.І. Григор'єв).

Співробітниками кафедри отримано великі наукові результати:

• Академіком А.А. Логуновим внесено фундаментальний внесок у розвиток квантової теорії поля, обґрунтування та застосування дисперсійних співвідношень, у створення методу ренормгрупи, що знайшов застосування у вирішенні широкого кола завдань. Їм встановлені суворі асимптотичні теореми для поведінки характеристик сильної взаємодії при високих енергіях. Він запропонував новий підхід до вивчення багатьох процесів, який виявився найбільш адекватним складовою будовою частинок і дозволив відкрити на прискорювачі Інституту фізики високих енергій нову найважливішу закономірність мікросвіту - масштабну інваріантність.
• Розвиваючи ідеї Пуанкаре, Мінковського, Ейнштейна та Гільберта, академік О.О. Логунов створив послідовну релятивістську теорію гравітації (РТГ), яка, цілком узгоджуючись із усіма експериментальними фактами, усунула важливі проблеми загальної теорії відносності. У РТГ єдиним просторово-тимчасовим континуумом для всіх полів, включаючи і гравітаційне, є псевдоевклідово простір Мінковського, а джерелом гравітаційного поля є тензор енергії-імпульсу матерії, що зберігається, включаючи і саме гравітаційне поле. Такий підхід дозволяє однозначно побудувати теорію тяжіння як калібрувальну теорію, в якій гравітаційне поле має спини 2 і 0 і є фізичним полем у дусі Фарадея-Максвелла, а тому можлива локалізація гравітаційної енергії, зберігається поняття інерційної системи координат і суворо виконуються закони збереження енергії. та моменту кількості руху. При цьому завдяки універсальності гравітації та тензорному характеру гравітаційного поля з необхідністю виникає ефективний польовий римановий простір. Рівняння гравітаційного поля РТГ містять явно метричний тензор пр-ва Минковского, а гравітаційне полі стає масивним. Маса гравітону надзвичайно мала, але її наявність принципово, оскільки завдяки наявності масових членів РТГ завжди можна однозначно відокремити сили інерції від сил гравітації. Теорія однозначно пояснює результати всіх гравітаційних ефектів у Сонячній системі. У РТГ найповніше розкрилося властивість гравітаційного поля: своєю дією як уповільнити хід часу, а й зупинити процес уповільнення часу, отже, і процес стиснення речовини. З'явилася також нова властивість "самообмеження поля", яка відіграє важливу роль у механізмі гравітаційного колапсу та еволюції Всесвіту. Зокрема, "чорні дірки" неможливі: зірка, що колапсує, не може піти під свій гравітаційний радіус; розвиток однорідного та ізотропного Всесвіту йде циклічно від деякої максимальної щільності до мінімальної, причому щільність речовини залишається завжди кінцевою і стан точкового Великого Вибуху не досягається. При цьому Всесвіт нескінченний і "плоський", і в ньому існує велика прихована маса "темної матерії".
• Професором Ю.М. Лоскутовим передбачено ефекти: деполяризації черенківського випромінювання поблизу порога; спонтанної радіаційної поляризації електронів у магнітному полі; індукованої поляризації ферміонів у магнітному полі; асиметрії кутового розподілу нейтрино, що генеруються в магнітному полі, та можливість самоприскорення нейтронних зірок. Створено апарат квантової електродинаміки в сильному магнітному полі, передбачено низку ефектів (злиття та розщеплення фотонів, модифікація закону Кулона та ін.). Запропоновано та реалізовано гіпотезу про гравіслабкі взаємодії, що порушують зарядову та просторову парність; передбачено гравітаційне обертання поверхні поляризації електромагнітного випромінювання.
• Професором О.А. Кришталевим на підставі загальних принципів локальної теорії поля передбачено низку асимптотичних співвідношень між перерізами взаємодії адронів при високих енергіях. Розвинутий ймовірнісний опис розсіювання при високих енергіях. Розвинуто схему опису квантових полів на тлі класичних, що задовольняє необхідним законам збереження. Створено апарат умовної матриці щільності, що послідовно описує поведінки підсистем у великій системі.

Кафедра бере активну участь в організації та проведенні щорічних міжнародних семінарів з проблем квантової теорії поля та теорії гравітації в ІФВЕ – Протвіно. Співробітники, аспіранти та студенти кафедри поряд із основним складом Інституту теоретичних проблем мікросвіту ім. Н.М. Боголюбова МДУ складають основу провідної наукової школи РФ "Розвиток теоретико-польових методів у фізиці частинок, гравітації та космології", науковим керівником якої є академік А.А. Логунів.

Про професорів кафедри

Ліфшиць Ілля Михайлович(13.01.1917, Харків – 23.10.1982, Москва, похований на Троєкурівському цвинтарі). Фізик-теоретик. Закінчив фізико-математичний факультет Харківського університету (1936).

Кандидат фізико-математичних наук (1939). Лікар фізико-математичних наук (1941). Професор кафедри квантової теорії (1964–1977) та кафедри фізики низьких температур (1978–1982) фізичного факультету МДУ. У 1964 р. на запрошення ректора МДУ І.Г. Петровського організував на фізичному факультеті МДУ спеціальність "Теорія твердого тілаі керував нею до 1982 р. Читав курси лекцій: "Квантова теорія твердого тіла", "Фізична кінетика", "Теорія полімерних ланцюгів", "Квантова теорія невпорядкованих систем" та ін. Керував науковим семінаром "Теорія твердого тіла". СРСР (1970). Академік АН Української РСР (1967). ряду наукових журналів: "Журнал експериментальної та теоретичної фізики", "Фізика твердого тіла", "Фізика низьких температур", "Journal of Low Temperature Physics", "Journal of Statistical Physics", "Journal of Physics and Chemistry of Solids".

Нагороджений орденом Трудового Червоного Прапора (1975) та медалями. Удостоєний премії ім. Л.І. Мандельштама Академії наук СРСР (1952), премії Ф. Саймона Англійського Королівського фізичного товариства (1962). Лауреат Ленінської премії (1967).

Область наукових інтересів: теорія реальних неідеальних кристалів; електронна теорія металів; квантові рідини та квантові кристали; фізика полімерів та біополімерів; теорія невпорядкованих систем. Створив динамічну теорію реальних кристалів, передбачив існування локальних та квазілокальних частот. Один із творців сучасної квантової теорії твердого тіла. Йому належить ідея відновлення енергетичного спектру твердих тіл за експериментальними даними, виходячи з концепції квазічастинок - бозонів та ферміонів. Показав, що відновлення бозевських гілок спектра можливе не тільки традиційним шляхом (непружним розсіюванням нейтронів), але й за температурною залежністю термодинамічних характеристик. Відновлення ферміївських гілок спектру металів було досягнуто завдяки створенню ним із співробітниками сучасної формиЕлектронна теорія металів. Розробив геометричну мову, що повсюдно вживається у фізиці металів. Збудував теорію електронного спектру невпорядкованих систем. Вніс значний внесок у теорію фазових переходів. Сформулював основні уявлення кінетики фазових переходів І та ІІ-го роду та створив теорію зародкаутворення. Передбачив електронно-топологічні переходи 2,5 роду у металах. Автор піонерських робіт із статистичної фізики полімерів. Створив теорію переходів типу клубок-глобулу в полімерних та біополімерних системах.

Тема кандидатської дисертації: "До теорії твердих розчинів". Тема докторської дисертації: "Оптична поведінка неідеальних кристалів в інфрачервоній галузі".

Підготував понад 60 кандидатів та докторів наук. Опублікував близько 250 наукових праць.

Основні праці:

1. "Про аномалії електронних характеристик металу в галузі великих тисків" (ЖЕТФ, 1960, 38(5), 1569-1576).
2. "Про структуру енергетичного спектру та квантові стани неупорядкованих конденсованих систем. (УФН, 1964, 83 (4), 617-663).
3. "Деякі питання статистичної теорії біополімерів" (ЖЕТФ, 1968, 55 (6), 2408-2422).
4. "Вибрані праці. Фізика реальних кристалів і невпорядкованих систем" (М.: Наука, 1987, 551 с.).
5. "Вибрані праці. Електронна теоріяметалів. Фізика полімерів та біополімерів" (М.: Наука, 1994, 442 с.).

Кафедра фізики атомного ядра та квантової теорії зіткнень готує фахівців (як експериментаторів, так і теоретиків) для роботи за такими основними напрямками: фізика високих енергій та фізика елементарних частинок, фізика атомного ядра та ядерних реакцій, фізика наноструктур, прикладна ядерна медицина. Студенти, аспіранти та випускники кафедри працюють у найбільших наукових експериментах. Наприклад, у всіх колабораціях на Великому алронному колайдері в ЦЕРН (ATLAS, CMS, LHCb, ALICE), на установках D0 та RHIC (США), у проекті NICA (ОІЯД, Росія), в експериментах ELISe, А2, ZEUS та FAIR (Німеччина) ), в експерименті GRAAL (Франція), у національному дослідному центрі INFN (Італія), у Стенфордському університеті (США), у LAN (Лос-Аламос, США), у науково-дослідних центрах Німеччини DESY та GSI, у наукових колективах, пов'язаних із створенням прискорювачів наступного покоління ILC та CLIC.

Студенти та аспіранти кафедри мають унікальні можливості участі в різних міжнародних та російських наукових школах, семінари, конференції такі, як літні школидля студентів та молодих вчених CERN, Fermilab, DESY, GSI, міжнародних робочих нарадах QFTHEP, семінарах для молодих талантів, що проводяться фондом «Династія», та багатьох інших наукових заходах.

Кафедра фізики атомного ядра та квантової теорії зіткнень веде свою історію від першої в МДУ та однієї з перших у світі кафедр ядерного профілю – кафедри атомного ядра та радіоактивності, що розпочала свою роботу у 1940 році під керівництвом академіка Д.В. Скобельцина. Кафедра є прямою наступницею кафедри ядерної спектроскопії (завідувач Л.В. Грошев) та кафедри теоретичної ядерної фізики (завідувач Д.І. Блохінцев). З 1971 по 1991 роки завідувачем кафедри експериментальної ядерної фізики, а після 1979 року – кафедрою фізики атомного ядра був професор О.Ф. Тулінів – видатний фізик-експериментатор, один із авторів відкриття ефекту тіней, засновник низки нових напрямів у галузі дослідження властивостей кристалічних тілпучками заряджених частинок. З 1991 до 2007 року завідувачем кафедри був професор В.В. Балашов – широко відомий фізик-теоретик у галузі теорії атомного ядра та ядерних реакцій, квантової теорії розсіювання проміжних та високих енергій, видатний педагог. У 1998 році кафедрі було надано нову назву «Кафедра фізики атомного ядра та квантової теорії зіткнень». З 2009 року завідувачем кафедри став заступник директора НДІЯФ МДУ, завідувач відділу теоретичної фізики високих енергій професор В.І.Саврін, який зробив великий внесок у релятивістську теорію матриці щільності та теорію пов'язаних станів.

В даний час на кафедрі викладають співробітники провідних російських наукових центрів: НДІАФ МДУ (Москва), ІФВЕ (Протвіно), ИЯИ РАН (Москва), ОІЯД (Дубна). Серед них – академік РАН, член-кореспондент РАН, професори, доктори та кандидати фіз.-мат. наук. Високий відсоток вчених, що активно працюють, є однією з відмінних рис кафедри, її візитною карткою. Навчальний планкафедри включає такі курси (список може незначно змінюватися протягом кількох років):

Взаємодія частинок та випромінювань з речовиною (доцент Кузаков К.А.)
Експериментальні методи ядерної фізики (професор Платонов С.Ю.)
Квантова теорія зіткнень (доцент Кузаков К.А.)
Кінематика елементарних процесів (доцент Строковський Є.А.)
Детектори частинок високих енергій (академік Денисов С.П.)
Експериментальні методи у фізиці високих енергій (член-кор. зразків В.Ф.)
Теорія груп у фізиці частинок та ядра (доцент Волобуєв І.П.)
Фізика атомного ядра (структура ядра) (професор Єрьоменко Д.О.)
Квантова електродинаміка (доцент Нікітін Н.В.)
Введення у фізику елементарних частинок (професор Арбузов Б.А.)
Фізика електромагнітних взаємодій (професор Недорезов В.Г.)
Вибрані питання квантової хромодинаміки (КХД) (доцент Снігірьов А.М.)
Стандартна модель та її розширення (професор Боос Е.Е.)
Ядерні реакції (професор Єрьоменко Д.О.)
Ядерна фізика важких іонів (професор Єрьоменко Д.О.)
Спектроскопія адронів (кандидат фіз.-мат. наук Обухівський І.Т.)
Електроніка у фізиці високих енергій (професор Басиладзе С.Г.)
Вибрані питання теорії розсіювання (професор Блохінцев Л.Д.)
Фізика частинок на колайдерах (доцент Дубінін М.М.)
Фізика поділу атомних ядер(професор Платонов С.Ю.)
Матриця густини (доцент Нікітін Н.В.)
Фізика зіткнень релятивістських ядер (професор Коротких В.Л.)

Позиція кафедри полягає у тому, щоб студент та його науковий керівник мали можливість вибору тих спецкурсів, які найкращим чиномвідповідають їх науковим інтересам. Тому кількість запропонованих студентам на кафедрі спецкурсів перевищує обов'язкову кількість дисциплін, що здаються, передбачена офіційним навчальним планом.

Співробітниками кафедри ведеться та підтримується спеціальний ядерний практикум відділення ядерної фізики (ОЯФ). В даний час цей практикум включає 9 лабораторних робіт, покликаних ознайомити студентів з основами сучасних експериментальних ядерно-фізичних методик Завдання практикуму тісно пов'язані як із лекційними курсами із загальної ядерної фізики, і із системою спеціальних курсів, створеної більшості кафедр ОЯФ.

Унікальним є теоретичний практикум, розроблений професором В.В.Балашовим ще у середині 1960-х років. На практикумі студенти набувають навичок обчислень, необхідних у повсякденній роботі фізика-теоретика. В даний час цей практикум підтримується, розвивається та вдосконалюється силами співробітників кафедри та численних учнів В.В.Балашова.

Нижче наведено основні наукові напрями кафедри. Якщо якийсь напрям здався Вам цікавим, то Ви завжди можете зв'язатися з керівником цього напряму, використовуючи наявну на сайті контактну інформацію, і дізнатися всі подробиці, що Вас цікавлять. Співробітники та викладачі кафедри завжди раді відповісти на Ваші запитання.

I. Експерименти у галузі фізики високих енергій

1. Дослідження властивостей t-кварка та фізики поза рамками Стандартної моделі при зіткненнях елементарних частинок та ядер на сучасних прискорювачах високих енергій.

Експерименти проводяться у лабораторіях CERN (Швейцарія), DESY (Німеччина), FNAL (США), Інституту фізики високих енергій (м. Протвіно, Росія), ОІЯД (м. Дубна, Росія).

Керівник: Професор Боос Едуард Ернстович, зав. відділом НДІЯФ МДУ, e-mail:

2. Розробка нових методів реєстрації частинок та вимірювання їх характеристик.

Експерименти проводять у лабораторіях CERN (Швейцарія), FNAL (США) та Інституту фізики високих енергій (м. Протвіно, Росія).

Керівник: академік РАН, професор Денисов Сергій Петрович, поч. лабораторії ІФВЕ (м. Протвіно), e-mail: [email protected]

3. Вивчення екстремально рідкісних розпадів чарівних частинок та фізики поза рамками Стандартної моделі на установці LHCb Великого адронного колайдера.

Експеримент проводиться у CERN (Швейцарія).

[email protected]

4. Ядро-ядерні взаємодії при релятивістських енергіях

Дослідження на колайдерах RHIC (США) та LHC (ЦЕРН).

Керівник: професор Коротких Володимир Леонідович, e-mail:

5. Дослідження електромагнітних взаємодій адронів та ядер

Робота ведеться в ІЯД РАН спільно з провідними європейськими центрами з дослідження електромагнітних взаємодій ядер (колаборації GRAAL, Гренобль (Франція), ELISe, Дармштадт, А2, Майнц, Німеччина).

Керівник: професор Недорезов Володимир Георгійович, зав. лабораторією ИЯИ РАН, e-mail: [email protected]

6. Дослідження ролі дивних кварків у структурі нуклонів та ядер

Експеримент проводиться на магнітному спектрометрі НІС-ГІБС (ОІЯД, Дубна).

Керівник: д.ф.-м.н. Строковський Євген Опанасович, поч. відділення ЛВЕ ОІЯД (м. Дубна, e-mail: [email protected]

7. Пошук нової фізикиу розпадах каонів

Експерименти проходять на різних установках, які працюють на прискорювачі У-70 (ІФВЕ, Протвіно).

Керівник: член-кор. РАН, професор Образцов Володимир Федорович, гол. наук. співр. ІФВЕ (м. Протвіно), e-mail: [email protected]

ІІ. Експерименти в галузі структури ядра та ядерних реакцій

8. Ядерні реакції з важкими іонами, фізика поділу

Керівники: професор Юмінов Олег Аркадійович, зав. фіз.-мат. наук Платонов Сергій Юрійович, професор кафедри та від. наук. співр. НДІЯФ, e-mail:

9. Дослідження одночасткових характеристик ядер та розсіювання заряджених частинок низьких та середніх енергій атомними ядрами

Керівник: канд. фіз.-мат. наук Беспалова Ольга Вікторівна, стар. наук. співр. НДІЯФ МДУ, 19-й корп. НДІЯФ МДУ, e-mail:

10. Дослідження механізмів ядерних реакцій та структури легких ядер методом кутової кореляції гамма-квантів та заряджених продуктів реакції

Керівники: професор Зеленська Наталія Семенівна, гол. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail: zelenskaya@anna19.. лабораторією НДІЯФ МДУ, e-mail:

ІІІ. Теоретичні дослідження

1. Метод квазіпотенціалу в релятивістській теорії пов'язаних станів

Керівник: професор Саврін Віктор Іванович, зав. кафедрою та зав. відділом НДІЯФ МДУ, e-mail:

2. Непертурбативні ефекти в калібрувальних теоріях Стандатної Моделі

Керівник: професор Арбузов Борис Андрійович, від. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

3. Теорії взаємодій елементарних частинок у просторі-часі з додатковими вимірами

Керівник: д.ф.-м.н. Волобуєв Ігор Павлович, вед. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

4. Фізика на колайдерах та калібрувальні моделі квантової теорії поля

Керівник: д.ф.-м.н. Дубінін Михайло Миколайович, вед. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

5. Жорсткі процеси в квантовій хромодинаміці та діагностика кварк-глюонної матерії

Керівник: д.ф.-м.н. Снігірьов Олександр Михайлович, вед. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

6. Рідкісні розпади чарівних та зачарованих частинок у Стандартній моделі та її розширеннях. Кореляції у релятивістських системах.

Керівник: к.ф.-м.н. Нікітін Микола Вікторович, доцент кафедри e-mail: [email protected]

7. Народження екзотичних адронів (дибаріонів та легких скалярних мезонів) у ядерних зіткненнях та структура легких ядер

Керівник: професор Кукулін Володимир Йосипович, зав. лабораторією НДІЯФ МДУ, e-mail:

8. Квантова теорія систем кількох тіл

Керівник: професор Блохінцев Леонід Дмитрович, гол. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

9. Взаємодія та розпад складних ядер

Керівник: д.ф.-м.н. Єрьоменко Дмитро Олегович, професор кафедри та вед. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

10. Квантова теорія зіткнень швидких частинок із багатоелектронними системами

Керівники: доцент Попов Юрій Володимирович, зав. лабораторією НДІЯФ МДУ, e-mail: popov@srd.сайт; доцент Кузаков Костянтин Олексійович, доцент кафедри, ст. наук. співр. НДІЯФ, e-mail:

IV. Дослідження у суміжних областях

1. Взаємодія швидких заряджених частинок із речовиною

Керівник: професор Чеченін Микола Гаврилович, зав. відділом НДІЯФ МДУ, e-mail:

2. Застосування експериментальних методівядерної фізики для досліджень у галузі фізики твердого тіла, матеріалознавства та нанотехнологій

Керівники: професор Борисов Анатолій Михайлович, ст. н. с. НДІЯФ МДУ, e-mail: [email protected]; к.т.н. Ткаченка Микита Володимирович, м.н.с. НДІЯФ МДУ, тел. 939-49-07, e-mail:

3. Експериментальні дослідження наноструктур, магнітних матеріалів та тонких поверхневих шарів методами конверсійної мессбауерівської спектроскопії

4. Надпровідні тунельні детектори

5. Розробка та експериментальні дослідження нових кріогенних детекторів ядерних випромінювань

Керівник: д.ф.-м.н. Андріанов Віктор Олександрович, від. наук. співр. НДІЯФ МДУ, e-mail:

6. Ядерна медицина та біологія

Керівники: професор Юмінов Олег Аркадійович, від. наук. співр. НДІЯФ МДУ, тел..ф.-м.н. Платонов Сергій Юрійович, професор кафедри та від. наук. співр. НДІЯФ МДУ, тел..ф.-м.н. Єрьоменко Дмитро Олегович, професор кафедри та зав. відділом НДІЯФ МДУ, тел. 939-24-65, e-mail:

7. Дослідження впливу моделюваних факторів далекого космосу на організм людини