СТРУКТУРА - Лаборатория физики высоких энергий

Основное направление исследований, ведущихся в Лаборатории физики высоких энергий, - изучение теории и феноменологии множественного рождения частиц в соударениях адронов и ядер высоких энергий как в рамках калибровочной теории сильных взаимодействий - квантовой хромодинамики, так и в рамках различных феноменологических моделей. Наиболее заметные достижения сотрудников лаборатории связаны с изучением общих свойств упругого и неупругого рассеяния протонов при высоких энергиях. Впервые предложены и разработаны методы расчета периферических процессов взаимодействия адронов, исследованы корреляционные характеристики адронных процессов, изучены свойства распределений по множественности, характеристики кварк-глюонных струй, уравнения эволюции КХД в асимптотике по энергии, черенковское излучение глюонов, свойства турбулентной ультрарелятивистской плазмы. В лаборатории активно проводятся актуальные исследования по современным вопросам математической физики, в частности, по изучению интегрируемых моделей

Результаты научной деятельности. 2016г.

1. Дана интерпретация асимметрии векторных резонансов в ультрарелятивистских  соударениях тяжелых ядер в рамках феноменологических моделей. Обычно  резонансы, рожденные в рр-соударениях, хорошо описываются релятивистской формулой Брейта-Вигнера, имеющей симметричный вид и характеризующейся положением пика (массой резонанса) и его шириной (вероятностью распада). Соответствующие характеристики фиксируются в стандартных таблицах  элементарных частиц. Однако на эксперименте было обнаружено, что в соударениях тяжелых ядер рожденные ро-мезоны распадались на лептонные пары асимметричным образом. Число пар, образовавшихся в левом крыле  резонанса (с меньшей массой) превышало количество пар в правом крыле  (с массами больше стандартной табличной массы ро-мезона). Приведены аргументы в пользу того, что экспериментально наблюдаемая асимметрия резонансных кривых векторных мезонов, рожденных в ядро-ядерных соударениях высоких энергий, может быть объяснена в терминах резонансов Фано-Фешбаха, для которых асимметрия объясняется интерференцией прямого  канала и влияния среды, приводящего к появлению дополнительного канала реакции. Предложена феноменологическая модель, объясняющая асимметрию как следствие дополнительного канала в виде рождения черенковских глюонов в ядерной среде. Сравнение предсказаний моделей с экспериментальными данными привело к хорошему согласию обеих моделей, как между собой, так и с данными.
2. Изучены алгебраические структуры, стоящие за обобщением гипотезы АГТ на пятимерные и шестимерные калибровочные теории, построены статсуммы, соответствующих сетей матричных моделей. Эти сети на дуальном языке отвечают топологическим струнам.
3. Была исследована неравновесная  эволюция квантового поля из высоковозбужденного состояния. Эта задача обусловлена изучением начального этапа столкновений ултрарелятивистских ядер, где подобная среда образуется при каждом столкновении. Считается, что в момент столкновения ядер свойства среды таковы, что квантовую систему можно приблизительно описать квазиклассически. Этот факт использовался несколькими группами для численного моделирования поведения среды сразу после столкновения. Однако  область применимости такого метода не была изучена. При помощи неравновесной техники Келдыша в рамках модельной  теории (скалярное поле φ4) мы получили выражения для наблюдаемых не только в лидирующем порядке квазиклассического разложения, которое используется для численных расчетов, но и для всех последующих порядков. Величина следующего за лидирующим вклада позволяет оценить применимость метода. Оказалось, что применимость такого подхода существенным образом зависит от распределения по начальным условиям и гораздо меньше от константы взаимодействия теории. Кроме того, мы показали, что  след тензора энергии импульса равен нулю в любом порядке по теории возмущения для случая эволюции поля в статических граничных условиях. Анализ неравновесной эволюции поля в более применимом к столкновениям случае расширяющихся координат показывает, что такого утверждения о следе тензора энергии импульса сделать нельзя и квантовые поправки могут   давать   в него вклад.  Это означает, что при «широких» распределениях по начальным условиям, когда квазиклассической приближение  не применимо, получающееся уравнение состояния среды имеет дополнительный вклад. Это может оказать влияние на гидродинамическое моделирование среды, полученной в результате столкновений, где уравнение состояния используется как входные данные. Это, в свою очередь, может изменить параметры сравнения такого моделирования с экспериментальными данными.