​​Лаборатория квантовой теории интенсивных полей ФФ ТГУ получила грант РНФ на изучение квантовых эффектов в сильных электромагнитных полях. Это фундаментальное исследование в области теоретической физики, результаты которого, в частности, помогут выяснить, как влияют эти эффекты на оптические свойства наноматериалов и на генерацию сильных электромагнитных полей вблизи черных дыр и нейтронных звезд. 

Грантовое исследование рассчитано на три года и будет проводиться в ТГУ под руководством главного научного сотрудника Физического института РАН им. П.Н. Лебедева и профессора Института физики университета Сан-Паулу Дмитрия Гитмана.

– Tрадиционно считалось, что квантовая теория призвана описывать явления микромира, а сильные макроскопические поля описываются классической теорией. Однако развитие квантовой теории поля привело к пониманию, что в сильных полях возникают нетривиальные квантовые эффекты рождения частиц из вакуума, которые способны, при определенных условиях, изменить классическую эволюцию сильных полей. Вплоть до недавнего времени такие сильные поля и соответствующие эффекты невозможно было наблюдать в природе или создать в эксперименте в лаборатории, – говорит руководитель проекта и научный руководитель лаборатории, профессор Дмитрий Гитман.

В последние годы ситуация резко изменилась: создание сверхмощных лазерных установок, новые достижения наблюдательной астрофизики и физики элементарных частиц открыли возможности для большого числа приложений квантовых эффектов в сильных полях в астрофизике, космологии, физике нейтрино и ядерной физике, а также в интенсивно развивающейся в последнее время физике наноструктур, в частности, в физике графена.

– Соответствующая общая теория – квантовая электродинамика с нестабильным вакуумом, в рамках которой возможно эффективно описывать такие эффекты – развивалась в наших работах на протяжении последних десятилетий, – уточняет Дмитрий Гитман.

Выигранный грант посвящен как дальнейшему развитию этой теории, так и ее приложениям к целому ряду важнейших физических задач. Одной из них является описание квантовых эффектов в наноструктурах (в частности, в графене), обусловленных возникновением специфических электронных возбуждений за счет нестабильности вакуума, и их влияния на проводимость и излучение. Другая линия исследований касается возможности генерации сильных электромагнитных полей вблизи астрофизических объектов типа черных дыр и нейтронных звезд. Примыкающие сюда задачи тесно связаны с физикой нейтрино и интенсивно обсуждаемым в последнее время киральным магнитным эффектом.

Лаборатория квантовой теории интенсивных полей организована в ТГУ в 2014 году и объединяет усилия oпытных физиков-теоретиков и их молодых коллег для изучения квантовых эффектов, возникающих в интенсивных полях различной природы: электромагнитных, гравитационных, полях Янга-Миллса и других. Финансирование проекта за три года (2019-2021) составит 18 миллионов рублей. Это уже второй проект РНФ, который будет выполняться в лаборатории за 5 лет.


Похожие новости

  • 21/06/2019

    Томские ученые создали новый сплав с памятью формы, который превзошел никелид титана

    ​Ученые лаборатории физики высокопрочных кристаллов СФТИ ТГУ в рамках совместного гранта РНФ и Немецкого научно-исследовательского сообщества (DFG) разработали новый сплав с памятью формы. По функциональным характеристикам он превосходит никелид титана – лидера среди материалов, способных восстанавливать свою форму при нагреве после высоких внешних нагрузок.
    352
  • 11/02/2019

    Ученый из ТПУ: хочется создавать что-то реальное

    ​В 2018 году грантом Российского научного фонда был поддержан проект ассистента Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова Максима Пискунова «Устойчивое к условиям низких температур вододизельное микроэмульгированное топливо».
    398
  • 31/07/2019

    Ученые создали первые отечественные синие светодиоды для дисплеев

    ​Физики Томского государственного университета (ТГУ) на основе дешевых материалов создали синие органические светоизлучающие диоды (OLED - organic light emitting diode), которые необходимы для создания дисплеев телефонов и телевизоров.
    255
  • 09/01/2018

    Томские радиофизики разрабатывают новый метод ультразвуковой 3D-печати

    Радиофизики ТГУ создали установку для левитации мелких частиц, в частности, пенопласта, в акустическом поле. На основе этой технологии к 2020 году они должны разработать новый метод ультразвуковой 3D-печати, который может быть применим для химически агрессивных растворов или веществ, разогретых до высоких температур.
    797
  • 20/08/2019

    Физики из Франции, США и РФ изучат формирование и спектры озона

    Команда физиков из Франции, США, и России (Томск, ТГУ) исследует механизмы формирования и распада озона (O3), его характеристики и свойства на молекулярном уровне при взаимодействии с радиацией. Полученные результаты помогут осуществлять контроль качества озонового слоя, который участвует в формировании атмосферы и климата Земли, влияет на качество воздуха, охраняет планету от жесткого ультрафиолетового излучения.
    234
  • 12/03/2019

    ТГУ разработает новые катализаторы для ресурсосберегающей энергетики

    Проект международного научного коллектива лаборатории каталитических исследований ТГУ получил поддержку Российского научного фонда на разработку новых катализаторов для усовершенствования существующих каталитических технологий и создание технологических решений нового поколения.
    351
  • 21/01/2019

    Томские радиофизики создают систему ранней диагностики рака молочной железы

    ​Радиофизики ТГУ разрабатывают устройство, которое будет способно на ранней стадии выявлять рак молочной железы, а также проводить неинвазивную диагностику крови и заболеваний внутренних органов с помощью радиоволн.
    983
  • 07/03/2019

    Ученые Томска разрабатывают морозостойкое горючее на основе дизельного топлива и воды

    ​Группа ученых научно-образовательного центра И. Н. Бутакова Национального исследовательского Томского политехнического университета (ТПУ) разрабатывает топливо, не теряющее эффективности в условиях низких и отрицательных температур.
    424
  • 08/05/2019

    Ученые ТПУ и Италии исследуют новые композитные материалы на основе сахарного тростника

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе с коллегами из Италии, Канады и Германии изучили теплофизические характеристики образцов новых композиционных материалов из органических волокон на основе сахарного тростника.
    434
  • 05/03/2018

    ​Ученые ТГУ создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул

    ​Ученые кафедры оптики и спектроскопии физического факультета ТГУ с коллегами из Швеции и Финляндии создали алгоритм для расчета фотофизических и люминесцентных характеристик молекул. Благодаря этому алгоритму можно вычислять оптические, люминесцентные (светимость, квантовый выход флуоресценции) свойства молекул и веществ с использованием высокоточных методов квантовой химии.
    1066