Архив научного семинара кафедры теоретической физики

• 18 ноября. Д.В. Гальцов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Интегрирование уравнений Эйнштейна со скрытыми симметриями. Аннотация: "Показано, что для четырехмерных пространств с двумя коммутирующими векторами Киллинга и нетривиальным тензором Киллинга второго ранга возможно прямое интегрирование уравнений Эйнштейна с источником в виде системы скалярных и векторных полей, возникающих в расширенных супергравитациях. Эти пространства не обязательно являются алгебраически специальными (т.е. не принадлежат типу D по Петрову), однако имеют два главных изотропных бессдвиговых направления, как и их вакуумные и электровакуумные аналоги, изученные Картером. Подобные метрики обобщаются на случай большего числа измерений, что открывает возможность интегрирования уравнений многомерных супергравитаций".
• 18 ноября. К.В. Кобялко (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Тени чёрных дыр, фотонные поверхности и их геометрическая природа. Аннотация: "Фотонные сферы — гиперповерхности с компактными пространственными сечениями, содержащие изотропные геодезические для любых значений аффинного параметра — играют ключевую роль в задачах сильного гравитационного линзирования. Их структура определяет вид теней чёрных дыр, подсвеченных внешними источниками света. В статических пространствах такие поверхности являются омбилическими, то есть их первая и вторая квадратичные формы пропорциональны. В стационарных метриках с вращением фотонные сферы обладают свойством частичной омбиличности, когда условие пропорциональности квадратичных форм выполняется лишь для касательных векторов, ортогональных определённому направлению. Эти гиперповерхности не только формируют картину теней чёрных дыр, но также важны для выявления скрытых симметрий гравитационных полей, интегрируемости классических и квантовых уравнений и формулировки теорем единственности для чёрных дыр. В иерархии квазиомбилических гиперповерхностей далее следуют поверхности, улавливающие времениподобные геодезические массивных частиц. Такие поверхности позволяют исследовать вопросы сильного гравитационного линзирования с учётом эффектов ненамагниченной плазмы без давления, а также извлекать новую информацию из наблюдений теней".
• 18 ноября. М.Ю. Хлопунов (ИТМФ). Эффекты дополнительных измерений в излучении гравитационных волн. Аннотация: "Исследуются возможности обнаружения гипотетических дополнительных измерений пространства-времени методами гравитационно-волновой астрономии. Исследованы особенности гравитационного излучения в некоторых моделях с дополнительными измерениями на примерах стандартных задач, таких как излучение двойных систем. Изучены нелокальные хвостовые сигналы в гравитационном излучении двойных систем, возникающие за счет нарушения принципа Гюйгенса в пространстве-времени нечетной размерности. Получена квадрупольная формула для мощности гравитационного излучения двойной системы на бране в пятимерном пространстве, зависящая от полной истории ее движения. Доказана генерация дополнительных поляризаций гравитационных волн двойной системой на бране и показана доступность одной из них для регистрации наблюдателем на бране. Получена оценка для интенсивности утечки гравитационных волн в дополнительное измерение, связанной с метастабильным характером эффективного гравитона на бране в модели гравитации Двали-Габададзе-Поррати, и проанализирована возможность наблюдения данного эффекта современными и будущими гравитационно-волновыми обсерваториями".
• 2 декабря. К.В. Степаньянц (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Структура квантовых поправок и точные результаты в суперсимметричных теориях, регуляризованных высшими ковариантными производными.
• 2 декабря. И.Е. Широков (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Автоматизация вычислений и явные проверки квантовых свойств в суперсимметричных теориях.
• 16 декабря. А.И. Студеникин (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Краткий обзор современного состояния физики нейтрино и основных новых результатов группы.
• 16 декабря. К.Л. Станкевич (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Осцилляции и квантовая декогеренция нейтрино.
• 16 декабря. А.Р. Попов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Осцилляции нейтрино в астрофизических магнитных полях и средах.
• 16 декабря. Ф.М. Лазарев (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Упругое рассеяние нейтрино на нуклонах с учётом электромагнитных свойств и поляризации нейтрино.

• 4 марта. К.А. Казаков (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Теория сильнонелинейных эффектов в газовых средах. Аннотация: "Основной проблемой теории распространения поверхностей разрыва в газах является существенная нелинейность течений, порождаемых неустойчивой эволюцией этих поверхностей. Классический подход основан на явном решении газодинамических уравнений по обе стороны разрыва и потому является принципиально слабонелинейным. Напротив, оболочечный подход не нуждается в явных решениях и приводит к замкнутой системе уравнений для формы поверхности разрыва и распределения на ней скорости газа. Этот подход будет продемонстрирован на примере распространения волн химического превращения – пламён. В качестве иллюстрации нового подхода будут рассмотрены построенные на его основе теории сильнонелинейных процессов – спонтанного ускорения и затухания пламён, а также его предсказание новых режимов распространения".
• 15 апреля. А.В. Корибут (ФИАН). Алгебра деформированных осцилляторов и спин-локальность в теории высших спинов (по материалам кандидатской диссертации). Аннотация: "В докладе будет доказана справедливость предложенных ранее структурных констант для алгебры деформированных осцилляторов. Также для этой алгебры будет предложен аналог звездочного произведения Мояла. (Анти)коммутационные соотношения, определяющие алгебру деформированных осцилляторов, также определяют структуру нелинейной производящей системы Васильева, которая позволяет систематически находить вершины взаимодействия для безмассовых полей высших спинов в 4-х измерениях. Будет продемонстрировано как с помощью техники сдвиговых гомотопий, разрешая уравнения производящей системы, в спин-локальной форме могут быть получены вершины взаимодействия в младших порядках".
• 13 мая. Н.М. Заиграев (МФТИ). N=2 суперсимметричная теория высших спинов в гармоническом суперпространстве. Аннотация: "Я расскажу о новых результатах, полученных с использованием гармонического суперпространства в теориях высших спинов с расширенной N=2 суперсимметрией. Будет представлена суперполевая формулировка N=2 суперсимметричной теории высших спинов, её кубическое взаимодействие с гипермультиплетом, суперполевые токи гипермультиплета, отвечающие симметриям высших спинов. Полученные результаты будут затем расширены на суперконформную N=2 теорию высших спинов, в которой появляется ряд замечательный свойств, наиболее яркое из которых - это полностью согласованная вершина взаимодействия гипермультиплета с бесконечной башней высших спинов на произвольном фоне N=2 конформной супергравитации".
• 27 мая. В.Г. Рябов (НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ). Текущее состояние и физические задачи эксперимента MPD на коллайдере NICA. Аннотация: "Многоцелевой детектор (MPD) является одним из двух экспериментов на коллайдере NICA, который в настоящее время строится в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. MPD предназначен для изучения столкновений тяжелых релятивистских ядер в диапазоне энергий sqrt{s_NN}=4-11 ГэВ с целью исследования фазовой диаграммы состояния сильновзаимодействующей материи при максимально достижимых барионных плотностях. Эксперимент MPD реализуется международной коллаборацией, в состав которой входит более 500 участников из 12 стран мира. В докладе будет представлен обзор текущего состояния детектора MPD и его физической программы с акцентом на первые ожидаемые физические измерения".

• 18 сентября. Д.В. Быков (МИАН). Суперсимметричные сигма-модели как модели Гросса-Неве. Аннотация: "Я покажу, что существует широкий класс интегрируемых сигма-моделей (включающий в себя, например, CPⁿ-модель), эквивалентных бозонным моделям Гросса-Неве. В рамках данного подхода разработан последовательный метод описания моделей с фермионами, в том числе суперсимметричных. Я расскажу о вычислении бета-функции таких теорий, в том числе в деформированном случае (т. н. модель "сосиски"), а также об их ультрафиолетовых пределах".
• 16 октября. Д.В. Накашидзе (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра квантовой статистики и теории поля). Применение одно- и двухпараметрических семейств функционалов энтропии в современной статистической физике. Аннотация: "В рамках доклада будет показан альтернативный подход к построению равновесной статистической теории, краеугольным камнем которого служит энтропия, имеющая смысл меры недостатка информации об исследуемой системе. Рассматриваемый формализм приведёт нас к функционалам энтропии Реньи, Тсаллиса и Шарма–Миттала, а также к соответствующим обобщённым распределениям, частным случаем которых является знаменитое экспоненциальное распределение Гиббса. Будет показано, как обобщённые распределения позволяют получить степенной характер зависимости, наблюдаемой в поведении самоорганизующихся структур, в процессах сейсмической активности, а также во многих биологических, экономических и даже лингвистических моделях. Будет получено обобщённое распределение Максвелла по скоростям, обладающее весьма интригующими свойствами, которые подскажут дальнейшие перспективные направления проводимого исследования".
• 30 октября. А.М. Калитенко (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Исследование влияния динамики пучка электронов на генерацию гармоник в однопроходных лазерах на свободных электронах. Аннотация: "Рассматривается генерация гармоник в лазерах на свободных электронах (ЛСЭ) с плоским одночастотным ондулятором. Показано, что учет бетатронных колебаний при моделировании генерации гармоник можно провести с помощью новых аналитических выражений для коэффициентов связи электронов с излучением. Такой подход позволяет рассмотреть новый способ описания второй гармоники, хорошо согласующийся с экспериментальными данными. Метод уточняет ранее полученные с помощью моделирования результаты. Аналогичным способом исследована генерация второй гармоники в ЛСЭ со спиральным ондулятором. Продемонстрирована необходимость учета второй гармоники в экспериментах в нелинейной оптике. Предложены новые методы подавления высших гармоник на этапе формирования излучения в ЛСЭ с тейперингом, что важно при изучении генерации высших гармоник в материалах. С целью оптимизации комплексного подхода к изучению проблемы описания ЛСЭ создана и обучена нейронная сеть, ориентированная на выполнение поставленной задачи".
• 21 ноября. Д.В. Гальцов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Новые направления в теории гравитации и космологи. Аннотация: "Будет дан краткий обзор цикла работ, выдвинутого физическим факультетом и удостоенного премии РАН имени Фридмана 2023 года".
• 25 декабря. М.Ю. Хлопунов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Гравитационно-волновые эффекты в теориях с большими дополнительными измерениями. Аннотация: "Дополнительные измерения пространства-времени являются важным элементом множества современных теорий гравитации. В частности, они нашли широкое применение в моделях мира на бране, направленных на решение определенных проблем физики высоких энергий и космологии. При этом активно развивающаяся в последние годы гравитационно-волновая астрономия открывает новые пути экспериментального поиска дополнительных измерений. В этом докладе после краткого обзора основных достижений моделей мира на бране мы рассмотрим признаки дополнительных измерений в гравитационных волнах от слияний двойных черных дыр и нейтронных звезд. Изучаются гравитационно-волновые эффекты, связанные с нарушением принципа Гюйгенса в нечетных размерностях и метастабильным характером эффективного четырехмерного гравитона в модели индуцированной гравитации Двали-Габададзе-Поррати (ДГП). Получен пятимерный аналог квадрупольной формулы для мощности гравитационного излучения двойной системы на бране, зависящий от ее полной истории движения. Доказана генерация двойной системой на бране дополнительных поляризаций пятимерных гравитационных волн. Также получена оценка интенсивности утечки гравитационных волн в дополнительное измерение в ДГП-модели".

• 13 февраля. М.С. Дворников (ИЗМИРАН). Генерация барионной асимметрии и гравитационных волн до электрослабого фазового перехода. Аннотация: "Изучается генерация барионной асимметрии Вселенной и реликтовых гравитационных волн в турбулентных гипермагнитных полях в симметричной фазе ранней Вселенной до электрослабого фазового перехода. Эволюция случайных гипермагнитных полей учитывает аналоги кирального магнитного эффекта и адлеровской аномалии при наличии ненулевых асимметрий лептонов и бозонов Хиггса, а также аналог турбулентности в магнитной гидродинамике. Эволюция барионной асимметрии и реликтовых гравитационных волн прослеживается от T = 10 ТэВ до электрослабого фазового перехода. Изучается влияние данных стохастических гравитационных волн на осцилляции нейтрино от сверхновой второго типа. Также обсуждается возможность наблюдения предсказанного фона гравитационных волн современными детекторами".
• 27 февраля. Э.Т. Ахмедов (МФТИ). Изометрическая инвариантность корреляционных функций в различных регионах пространств Минковского и де Ситтера. Аннотация: "Рассмотрены петлевые поправки для массивного скалярного поля в разных регионах пространств Минковского и де Ситтера. Показано, что для изометрически инвариантных на древесном уровне состояний при применении техники Келдыша – Швингера петлевые поправки к корреляторам сохраняют изометрии соответствующих пространств в правом, левом и нижнем квадрантах пространства Минковского, в статическом и в расширяющемся регионах Пуанкаре, регионе де Ситтера. Также показано, что в верхнем квадранте пространства Минковского, в сжимающемся регионе Пуанкаре и в глобальном пространстве де Ситтера инфракрасные эффекты нарушают изометрии петлевых поправок".
• 13 марта. К.В. Жуковский (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Теоретический анализ излучения некоторых рентгеновских лазеров на свободных электронах. Аннотация: "Теоретически исследованы характеристики излучения ондуляторов лазеров на свободных электронах в диапазонах от видимого до рентгеновского. Проведен сравнительный анализ излучения всех основных действующих рентгеновских лазеров на свободных электронах (ЛСЭ) LCLS, PAL-XFEL, SwissFEL, SACLA, FLASH2, European XFEL, а также излучение ЛСЭ LEUTL в видимом диапазоне - первого ЛСЭ с самоусилением спонтанного излучения. Рассчитаны спектральные характеристики рассмотренных ЛСЭ с учетом всех основных потерь за счет разброса энергий, дифракции, эмиттанса и размера пучка. Результаты теоретического исследования хорошо согласуются с имеющимися экспериментальными данными для всех рассмотренных ЛСЭ. Изучена возможность регулирования излучения гармоник в ЛСЭ с помощью изменения параметров их ондуляторов".
• 27 марта. А.М. Калитенко (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Искусственные нейронные сети в научной деятельности. Общие принципы построения нейронных сетей. Аннотация: "Нейронные сети становятся популярным инструментом в научных исследованиях. В докладе будут рассмотрены принципы работы и построения искусственных нейронных сетей (ИНС): функция потери, регуляризация, свёрточные нейронные сети и др."
• 10 апреля. А.М. Калитенко (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Искусственные нейронные сети в научной деятельности. Применение ИНС в физике. Аннотация: "Нейронные сети становятся популярным инструментом в научных исследованиях. Нейронные сети позволяют найти скрытые зависимости в числовых данных, которые могут иметь большой объем и быть сильно зашумлены. На втором семинаре будут рассмотрены различные примеры использования искусственных нейронных сетей (ИНС) в физике".
• 15 мая. А.Ф. Захаров (ИТЭФ, ЛТФ ОИЯИ). Траектории ярких звезд и тени вблизи сверхмассивных черных дыр как тесты теорий гравитации. Аннотация: "Считается, что в ядрах многих галактик находятся сверхмассивные черные дыры. Несмотря на то, что такая модель ядер галактик является наиболее естественной, она нуждается в наблюдательной проверке. Наблюдения ярких звезд в окрестности Галактического Центра с помощью телескопов Keck и VLT (GRAVITY) подтверждают эту гипотезу, поскольку в первом приближении звезды движутся по эллиптическим траекториям. Кроме того, красное смещение спектральных линий звезды S2 (наблюдаемое в мае 2018 г. коллаборациями Keck и GRAVITY) соответствует предсказаниям общей теории относительности (ОТО). В 2020 г. коллаборация GRAVITY обнаружила сдвиг перицентра орбиты звезды S2 (этот эффект впервые был объяснен в 1915 году А.Эйнштейном для известной аномалии Меркурия). Наблюдения орбит ярких звезд позволили получить ограничения на параметры альтернативных теорий гравитации, в частности, на величину массы гравитона, причем это ограничение сопоставимо с ограничениями на массу гравитона, полученными из наблюдений гравитационных волн коллаборациями LIGO – Virgo. Около 50 лет назад Дж. Бардин рассмотрел мысленный эксперимент для черной дыры Керра и тем самым ввел понятие тени черной дыры. Около 20 лет назад мы показали, что тень в Галактическом Центре может рассматриваться как важный тест ОТО и свидетельство наличия сверхмассивной черной дыры. Вследствие гигантского прогресса в наблюдательных возможностей и прогресса в анализе больших данных коллаборация Телескопа Горизонта Событий восстановила размер и форму тени для центра галактики М87 и Галактического Центра, используя данные наблюдений РСДБ этих объектов в апреле 2017 года. Из ограничений на размер теней в М87* и Sgr A* получены ограничения на заряды черных дыр в этих объектах".

• 10 октября. А.Р. Попов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Эффекты ненулевых майорановских СР-нарушающих фаз в осцилляциях нейтрино при взрывах сверхновых. Аннотация: "Рассмотрен процесс осцилляций майорановских нейтрино в астрофизических условиях, характерных для взрывов сверхновых, в частности в сильном магнитном поле и плотном веществе. Показано, что при наличии ненулевых майорановских СР-нарушающих фаз и взаимодействия нейтрино с магнитным полем может возникать резонансное усиление нейтриннных осцилляций в каналах нейтрино-антинейтрино. Продемонстрировано, что рассмотренные эффекты могут повлиять на флейворный состав потоков нейтрино, исходящих от сверхновых, которые могут быть измерены в будущих нейтринных экспериментах, таких как JUNO, Hyper-Kamiokande и DUNE".
• 31 октября. Д.В. Гальцов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Обзор избранных работ автора за период 1971-2022. Аннотация: "Предполагается рассказать об отдельных работах, которые оставались спящими в течение длительного времени, но затем получили отклик в научной литературе, а также результатах, которые стимулировали появление некоторых новых направлений исследований в области теории гравитации и космологии".
• 14 ноября. Е.А. Михайлов (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра математики). Двумерные модели в магнитной гидродинамике и теории динамо. Аннотация: "В работе исследуется генерация магнитных полей в различных астрофизических объектах. В большинстве случаев она является следствием макроскопической P-неинвариантности, возникающей в классических системах в результате вращения (альфа-эффект). Теоретическое исследование подобных процессов оказывается удобным в случае использования двумерных моделей, которые позволяют сочетать большую реалистичность описания и возможность качественного анализа процессов. В работе рассмотрена генерация магнитных полей в объектах, имеющих форму диска (галактики и аккреционные диски) и тора (внешние кольца галактик). Для возникающих дифференциальных операторов решалась задача на собственные значения, что позволило получить скорости экспоненциального роста магнитного поля. Отдельное внимание уделено процессу генерации «затравочных» магнитных полей, которые могут объясняться с помощью батарейного механизма Бирмана. Изучена возможность коллапса в задачах магнитной гидродинамики, который связан со структурой конвективных течений проводящей среды. Наконец, рассмотрены возможные приложения подобных подходов для течений жидких металлов".
• 5 декабря. Е.П. Кубарко (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Спиральная структура галактик в обобщенных теориях гравитации.
• 12 декабря. А.В. Чухнова (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Квантовополевое описание влияния вещества и электромагнитного поля на распространение нейтрино. Аннотация: "Дано квантовополевое описание влияния вещества и электромагнитного поля на распространение нейтрино. Найдены корреляции между флейворными осцилляциями и поворотом спина нейтрино, распространяющегося в веществе и во внешнем электромагнитном поле. Обнаружена возможность резонансного поведения вероятностей спин-флейворных переходов нейтрино в электромагнитном поле, обусловленного наличием у нейтрино переходных магнитных моментов и аналогичного резонансу Михеева-Смирнова-Вольфенштейна в среде. Показано, что в вероятностях спин-флейворных переходов в случае, когда нейтрино взаимодействует с веществом и полем, появляются T-нарушающие вклады, которые не связаны CP-нарушающей фазой в лептонной матрице смешивания. Излагаются результаты кандидатской диссертации докладчика в связи с ее представлением в диссертационный совет".
• 19 декабря. П.А. Андреев (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра общей физики). Представление квантовой механики многочастичных систем в терминах эволюции коллективных наблюдаемых. Аннотация: "Основная цель работы – получение, исследование и применение макроскопических моделей квантовых систем, выведенных исходя из микроскопической динамики квантовых частиц. Представлен аналитический метод описания макроскопических квантовых процессов, где макроскопические функции определены через многочастичную микроскопическую волновую функцию, что позволяет получить макроскопические уравнения, основанные на точной микроскопической динамике. Простейшей макроскопической функцией является распределение частиц в трёхмерном физическом пространстве координат - скалярное поле концентрации частиц. Это приводит к тому, что искомые системы уравнений имеют формальное сходство с уравнениями гидродинамики. Соответствующие уравнения получены для квантовых плазмоподобных сред, и ультра-холодных атомарных квантовых газов. Рассмотрены различные приближения для моделей описания фермионов, бозонов и бозон-фермионных смесей. Изучены волновые процессы в квантовых газах и в квантовых плазмоподобных средах".
• 26 декабря. Н.В. Губина (Физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, кафедра теоретической физики). Квантовая теория поля — чему мы учим наших студентов? Аннотация: "Доклад посвящен созданию учебного пособия по курсу, проводимому В.Ч. Жуковским и Н.В. Губиной для студентов кафедры теоретической физики".