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.
Фото: руководитель проекта. Источник: пресс-служба ТГУ
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.
