Наука

• Теория калибровочных полей и ее приложения к физике элементарных частиц. Исследуются проблемы квантования и построения вычислительных методов для калибровочно-инвариантных систем, к которым относятся электродинамика, объединенные модели слабых и электромагнитных взаимодействий, хромодинамика, теория гравитации. Изучаются не связанные с теорией возмущений методы квантовой теории поля, в частности, разложение по размерности группы симметрии модели. Академик А. А. Славнов.
• Физические эффекты в квантовой теории поля, обусловленные внешними калибровочными полями, конечной температурой и плотностью вещества. Исследуются статистические свойства кварк-глюонной плазмы, фазовые переходы в адронной материи, процессы генерации масс частиц с учетом влияния внешних калибровочных полей, конечной температуры и плотности. Современные теории взаимодействий элементарных частиц предсказывают существование новых частиц, взаимодействие которых с обычными частицами (лептонами, кварками, фотонами) должно быть очень слабым. Исследуются различные процессы рождения новых частиц и их роль в астрофизике. Профессор В. Ч. Жуковский, профессор А. В. Борисов, в.н.с. А. Е. Лобанов.
• Коллективные физические явления и эффекты в системах частиц с электромагнитным взаимодействием. Исследуются коллективные физические процессы в системах частиц с электромагнитным взаимодействием. Разрабатываются континуальные методы теоретических исследований, основанные на классических и квантовых уравнениях баланса (локальных законах сохранения) заряда, массы, энергии-импульса, магнитного момента, дипольного момента и дополнительной физической информации, характерной для отдельных систем и выделенных процессов. Развиваются методы релятивистских классических и квантовых кинетических уравнений. Профессор Л. С. Кузьменков.
• Физика нейтрино и взаимодействие элементарных частиц в электромагнитных полях и плотном веществе. Развивается теория взаимодействия элементарных частиц в сильных внешних электромагнитных полях и плотных средах. На этой основе изучаются возможные новые эффекты, представляющие интерес для астрофизики и космологии. Исследуются закономерности взаимодействия нейтрино с веществом и электромагнитными полями в единых калибровочных моделях. Разрабатываются новые подходы к описанию осцилляций нейтрино в веществе и электромагнитных полях и изучаются различные астрофизические приложения. Изучаются новые возможности наблюдения нейтринных осцилляций в экспериментах с земными источниками нейтрино. Анализируются ограничения на фундаментальные характеристики нейтрино. Профессор А. И. Студеникин.
• Фундаментальные частицы и взаимодействия. Теоретическое изучение поляризационных и структурных явлений в процессах рассеяния, аннигиляции и распада с участием дираковских фермионов, калибровочных векторных бозонов и ядер. Аналитические расчеты и анализ различных спиновых и структурных характеристик процессов. Проверка объединенной модели электромагнитного и слабого взаимодействий и моделей большого объединения сильного и электрослабого взаимодействий. Выявление возможных отклонений характеристик взаимодействия и поиск новых эффектов за стандартной моделью физики частиц. Профессор Б. К. Керимов.
• Магнетизм релятивистских заряженных бозонов и фермионов и проблемы бозе-эйнштейновской конденсации заряженных частиц конечной плотности во внешнем поле при конечной температуре. Исследование квантовых эффектов магнетизма релятивистских заряженных скалярных, векторных бозонов и фермионов во внешнем магнитном поле при конечных значениях температуры и плотности. Исследование проблемы бозе-эйнштейновской конденсации с учетом нестабильности вакуума и эффекта рождения пар векторных бозонов из вакуума при конечной температуре. Изучение модели вакуума электрослабой теории с учетом вышеупомянутых эффектов в однопетлевом приближении. Профессор В. Р. Халилов.
• Феноменологический анализ сильных взаимодействий. Странные частицы и гиперядра, потенциалы гиперон-нуклонного взаимодействия. Малочастичные ядерные и кулоновские системы, верхние и нижние оценки энергии. Ядра в экстремальныхусловиях. Доцент Н. Н. Колесников.
• Квантовая гравитация и теория суперструн. Развитие новых представлений в теории гравитации и космологии на основе теории суперструн. Энтропия черной дыры и проблема конечного состояния. Переход черная дыра – фундаментальная струна. Черные кольца в многомерных теориях супергравитации. Гравитирующие солитоны с полями Янга-Миллса. Интегрируемые системы в супергравитации. Динамика струн и мембран с учетом излучения. Рождение частиц и поляризация вакуума в искривленном пространстве-времени. Топологические дефекты в ранней Вселенной. Космические суперструны. Космологические модели с большими дополнительными измерениями. Неабелевы поля в космологии. Струнные модели инфляции и темной энергии. Профессор Д. В. Гальцов, профессор Ю. В. Грац.
• Калибpовочная теоpия гpавитации и суперсимметричные теории поля. Пуанкаpе калибpовочная теоpия гpавитации: установление физической пpиpоды кpучения, получение точных pешений уpавнений поля, постpоение космологических моделей, исследование уpавнений движения классических и микpоскопических тел, pасчет экспеpиментов по обнаpужению кpучения, постpоение непpотивоpечивой квантовой калибровочной теории гpавитации. Исследование суперсимметричных моделей квантовой теории поля. Создание комплексов аналитических вычислений, направленных на pешение задач теоpии поля и физики элементаpных частиц. Доцент П. И. Пронин, в.н.с. Г. А. Сарданашвили, доцент К. В. Степаньянц, доцент К. А. Казаков, н.с. Н. Э. Смирнов.
• Калибровочные и объединенные теории фундаментальных взаимодействий. В рамках обобщенных геометрических теорий пространства-времени исследуются проблемы описания и объединения фундаментальных физических взаимодействий. Разрабатывается и сопоставляется несколько подходов: геометрический (в рамках многомерных геометрических моделей физических взаимодействий типа теорий Калуцы и Клейна, с использованием финслеровых геометрий, в пространствах с кручением и с сегментарной кривизной), реляционный (как в рамках классической унарной теории, так и в физике микромира в виде бинарной геометрофизики на основе теории бинарных систем комплексных отношений) и теоретико-полевой (на основе калибровочной теории физических взаимодействий). Профессор Ю. С. Владимиров, с.н.с. Г. С. Асанов, ст. преп. А. В. Соловьев.