​​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

  • 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.
    207
  • 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.
    663
  • 13/02/2019

    Супергидрофильное покрытие для индивидуальных имплантатов предложили ученые ТПУ

    ​Ученые Томского политехнического университета вместе со своими германскими коллегами из университета Дуйсбург-Эссен предложили использовать сферические наночастицы кальций-фосфата в качестве покрытия для имплантатов из сплава ВТ6.
    299
  • 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.
    251
  • 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.
    144
  • 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.
    846
  • 25/01/2018

    Теоретическая работа аспиранта ТГУ получила награду президента

    ​Сотрудник механико-математического факультета ТГУ разрабатывает численную модель, которая позволит оптимизировать теплообмен в различных электронных устройствах, например, компьютерах и телефонах. Благодаря этой модели можно будет еще на этапе проектирования выбрать наилучшие условия для размещения тепловыделяющего элемента, что позволит увеличить срок службы электроприборов.
    665
  • 25/08/2017

    Молодые физики ТГУ получили новый грант РНФ за создание светодиодов на органике

    Коллектив молодых ученых физического факультета под руководством доцента Рашида Валиева получил поддержку Российского научного фонда на реализацию проекта «Новые электролюминесцентные материалы для создания высокоэффективных органических светодиодов (OLEDs)».
    984
  • 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».
    233
  • 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.
    783