Слайд 1 - Theory Division

National Research Center “Kurchatov Institute”
V.N.Gribov – founder of THD PNPI
L.N.Lipatov – present leader of THD
23 renowned (>500 cit.) papers
BFKL pomeron, DGLAP,
Gribov-Froissare theorem,
Gribov’s copies, DDT, etc….
Leading scientific school (President’s
program), International prizes:3 Humboldt,
M.Curie, Kovalevskaya, Pomeranchuk,
Aronov,Fock, USSR State award, etc…
Theory Division is a renowned world center in high energy theory
НЭК3
ГЭК1
ВЭК2
ГЭК5/
ВЭК4
НЭК4
ВЭК3
ГЭК2
ГЭК6/
НЭК5
НЭК6
ГЭК3
ВЭК6
220
LHC
ГЭК10
АЗ2

220
РР1
220
РР2
 =30 0
АЗ3
300
Y
X
АЗ1
РР4
300
ИХН
РР3
220
АЗ4
220
ГЭК4-4/
ИГН
НЭК1
ВЭК5
ГЭК9
ГЭК7
ВЭК1
НЭК2
ГЭК6
ГЭК8
Condensed
Interactions at high Confinement, Diffraction processes,
Matter
monopoles,dyons
energies,
mechanisms of
instantons,
Supersymmetry,
Higgs production, negative magnetoresistance,
disordered systems, quantum
deconfinment at
String theory,
properties of
wires.graphen,theory of nets,
Gauge theory/gravity high temperatures, heavy particles, antiferromagnetics, nanotubes,
mechanism of chiral quark gluon plasma
etc.
duality
symmetry breaking
Reactors
PIK&WWRM,
mu-catalysis of
nuclear fusion,
ecological
physics
National Research Center “Kurchatov Institute”
Достижения ОТФ (2009-2013)
1. N=4 SUSY теория Янга-Миллса и Ads/CFT соответствие.
2. Спектроскопия и классификация барионных
состояний
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
Точно решаемая 4хмерная теория
N=4 SUSY теория Янга-Миллса
Теория с гигантской симметрией: перенормировки заряда не происходит, функцция ГеллМанна-Лоу =0. Тем не менее в теории есть аномальные размерности!! (конформная теория).
Такие теории были только в d=2.
Гипотеза (J.Maldacena): теория эквивалентна некой теории струны. Основана
исключительно на одинаковых симметриях обоих теорий.
Наблюдаемые совпадают
Аномальные
размерности
операторов
Малые
константы
Струнные
наблюдаемые
Большое число
цветов, длинные
операторы
Большие
константы
Гипотезу можно считать доказанной. Свойства теории теперь известны при всех
Константах связи, она практически точно решена. Это есть единственный
пример нетривиальной четырехмерной теории.
П
И
Я
Ф
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
АdS/CFT соответствие и интегрируемость
Многопетлевые
вычисления
Липатов и др.
Уравнение BFKL
Дает аномальные размерности
При всех g в специальной
Точке j=1
Конформная теория
поля
Теория струны
Большие
константы
Малые
константы
Полная
интегрируемость
Y-система
Громов и многие
другие
Точно решается!
Спиновые цепочки.
Анзац Бете.
Термодинамический АБ
N. Beisert and M. Staudacher,
П
И
Я
Ф
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Амплитуды рассеяния при высоких энергиях:
Л.Н. Липатов и др.
Ожидается, что в данной модели,
являющейся суперсимметричным
обобщением квантовой хромодинамики,
можно точно решить задачу вычисления
амплитуд рассеяния
Собственное значение ядра уравнения БФКЛ
в присоединённом представлении
Амплитуда рассеяния 2 в 4 при высоких энергиях
Параметры BDS амплитуды
импакт-фактор
Согласие с предсказаниями Dixon-Drummond-Henn
Коллинеарная аномальная размерность во всех порядках теории возмущений
V.S. Fadin and
L.N. Lipatov
(2011)
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Интегрируемость в АдС/КТП
Двухточечные корреляторы
 Данные полученные путем экстраполяции
численных результатов в сильную связь
были сравнены с аналитическими
результатами. Для этого были вычислены
одна и две петли в сильной связи
 Бесконечная система интегральных
уравнений, описывающая точный спектр
была приведена к конечной системе и
может позволить получать аналитические
результаты в будущем
Аномальные размерности как функции константы
связи. Кривые показывают предсказание теории
струн в искривленном пространстве антидеситера
Трехточечные корреляторы
 Были произведены расчеты в древесном
приближение со стороны слабой связи, что
требует использования алгебраического
анзаца Бете.
В частности был рассмотрен предел длинных
операторов и показано, что результаты
воспроизводят вычисления, основанные на
классической теории струн. В качестве
побочного статсумма некоторой нелокальной
модели Изинга была вычислена точно.
Трехточечные функции в зависимости от длины
операторов. В пределе в точности сходятся к
струнному результату К.Зарембо
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
PWA анализ экспериментальных данных.
Поиск новых адронов
В.Анисович, А.Саранцев и др.
Развит новый подход к анализу of π N реакций при больших энергиях
наального пиона. Исследование свойств барионных резонансов и
поиск новых состояний.
• Комбинированный анализ данных Crystal Barrel по γ N реакциям. (A2
project of the Crystal Barrel at ELSA collaboration)
• Развитие методов PWA анализа для неупругих N N реакций. (ПИЯФ
данных по np→ppπ- и pp→ppπ0 и данных Тюбингена по pp→npπ+).
• Разуитие PWA программы для данных BES III data в коллаборации с
группой из Дубны.
Отделение
Теоретической
Физики
1) Проведен одновременный фазовый анализ большого числа
реакций
2) Предложены несколько новых барионных резонансов, в том
числе узкий резонанс N(1685), возможно экзотический. Уточнен
статус известных резонансов и определены их основные
свойства .
3) Группа стала одна из ведущих в Particle Data Group по
Свойствам барионных резонансов
4) Свойства всех резонансов сопоставлены со свойствами
голографической модели (Ads/QCD) и предсказаниями КХД при
большом числе цветов
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Наблюдение P13(1900) состояния в анализе
данных Crystal Barrel и JLab
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Совместный анализ реакций с мезонами и реакций
фоторождения
«Ядерная физика» барионных резонансов
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Д.И. Дьяконов, В.Ю. Петров и др.
Построена новая теория барионов и их резонансов вплоть до массы ~ 2 Гэв, исходя из упрощения при большом числе цветов Nc, когда Nc кварков в барионе законно рассматривать
в самосогласованном бесцветном (мезонном) поле [подобно протонам и нейтронам в
самосогласованном поле ядра.]
Сферически-симметричное среднее поле противоречит спектру резонансов [как и в тяжёлом
ядре: среднее поле не сфера, а эллипсоид]. Не противоречит спектру поле с симметрией ежа:
a
j
9 r-мезонных
a
a
3 пионных поля
и т.д.


x
P
(
r
)
i
aij
2
1
полей
в барионе
 ò x P (r )
В таком среднем поле уровни u,d кварков совсем другие, чем уровни s-кварков [подобно тому
как в ядре уровни протонов и нейтронов - разные]
возбуждённые уровни кварков
валентные
кварки
море
Дирака
заполнение уровней u,d,s кварков в
нуклоне, и в низших мультиплетах
(октет, спин ½), (декуплет, спин 3/2)
Лямбда-гиперон (1405) :
одночастичное возбуждение
(«гамов-теллеровский» переход)
Этому одночастичному возбуждению
соответствуют два октета резонансов
со спином 3/2 и 5/2, и три декуплета
со спином 3/2, 5/2 и 7/2.
Модель согласуется с экспериментом и предсказывает новые состояния типа пентакварков
Барионы при большом Nc
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
П
И
Я
Ф
Все более высокие вращательные состояния – экзотические (пентакварки,гептакварки).
Отделены от основного состояния О(1). Неэкзотические --- исчерпывают барионы до 2ГэВ!
Все характеристики барионов =
матричные элементы
однокварковых уровней.
Внутри вращательной полосы
=общие соотношения!
Пример: массовые соотношения
для коэффициентов в формуле Гелл-Манна-Окубо. Они
выполняются хорошо!
Кварковая модель при большом Nc есть частный случай для центрально-симметричного
поля (нереалистично!). Многие мультиплеты SU(6) отвечают более сложным (2- и 3-)кварковым
возбуждениям и их нет у нас в нашей схеме. Таковы 20 и 70(симметр) представления. Они не
наблюдаются и в природе
ОТДЕЛЕНИЕ
ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ
ФИЗИКИ
Экзотические тяжелые барионы (Д.Дьяконов)
K
K
E
P
J
P
J
c b
-
P
P
c
c
c

c
c
c

c
c

...
...
ud
П
И
Я
Ф
Обычные
шармованные
барионы
s
Если заменить один из легких кварков на шармованный среднее поле не
изменится и уровни останутся теми же с точностью O(1/Nc).
Bc
cudds
cuuds
Bc
~
Экзотические
5-кварковые
c b
P
K = 0+
c
Шармованные
c
E=0
J P=1/2+
...
u, d
Барионы
cddsu
...
cuusd
c
15-плет
s
Гамов-Теллеровский переход
cussd
cdssu
c
Все массы и ширины предсказываются. Некоторые частицы стабильны по
cильному взаимодействию. На LHC должно рождаться не менее 10^6 /год