Олег Владимирович Павловский

Большинство современных актуальных задач теоретической физики связано с анализом квантовых систем в режиме сильной связи, когда стандартные методы теоретической физики, основанные на теории возмущения по какому-то малому параметру, не могут быть применены. Революционным наблюдением, сделанным в семидесятые годы известным советским физиком А.М.Поляковым, оказалось то, что теоретико-полевые модели в формализме континуальных интегралов в решеточной аппроксимации, по сути, представляет собой статистические системы, аналогичные тем, что давно и успешно исследуются в физике конденсированного состояния. Главное при этом то, что эта аналогия дала возможность исследовать системы, в том числе, и в режиме сильной связи. Это привело к настоящему прорыву в понимании сильносвязных явлений в КТП, позволивших получать качественные аналитические, а главное численные данные о непертурбативных явлениях в КТП. Современный язык непертурбативных явлений связан именно с этой связью - петлевое разложение, конденсат монополей, фазовые переходы, дуализм љ все эти понятия родились в физике конденсированного состояния и пополнели арсенал теоретиков-полевиков, и сейчас трудно представить себе конкурентную работу по этой теме не касающейся этих ставших базовыми понятий.

Возможно, не менее значимым оказалось взаимствование методов Монте-Карло интегрирования континуальных интегралов, широко применяемыми сейчас для исследования проблем конфаймента цвета, КХД при конечной температуре и плотности и во многих других областях современной КТП. Сформированный на основе этих симуляций интуитивно понятный образ таких явлений играет очень важную роль, а данные повсеместно используются при анализе экспериментальных данных. Поэтому, специалисты в решеточных вычислениях весьма востребованы во многих научных центрах по всему миру.

В нашей группе основной упор в исследовании задач физики адронов сконцентрирован на задачах киральной физики легких барионов, численном и аналитическом изучении загадочных спиновых явлений в этих системах, в частности знаменитой проблемы спина протона, когда экспериментально было установлено, что только не более 20-ти процентов спина протона связано с движением заряженных частиц љ кварков. В нашей группе обсуждается гипотеза о частичной экранировке спина протона облаком пи-мезонных киральных полей, которые окружают легкие барионы. Также исследуются задачи протон-протонного столкновения при высокой центральности. Недавние эксперименты, проведенные на LHC, открыли удивительное явление корреляции потоков рожденных в таких процессах частиц, во многом аналогичное тому, что было обнаружено ранее в столкновении тяжелых ионов. Возможно, это явление связано с нелокальной солитоноподобной природой легких киральных барионов.

Следует отметить, что развитие методов Монте-Карло в КТП и в физике конденсированного состоянии последние двадцать лет шло во много параллельно, и сейчас наметилось обратное течения: методики, наработанные в КТП все чаще применяются к задачам конденсированного состояния и квантовой механики многих тел. В частности, в нашей группе (совместно с н.с. М.В. Улыбышевым и А.А. Новоселовым) ведутся исследования методами Монте-Карло задач физики конденсированных сред, связанных с вычислением уравнения состояния систем, состоящих из легких элементов, которые важных в астрофизических приложениях.

Параллельно этому в нашей группе ведутся расчеты поверхностного взаимодействия в наноструктурах за счет сил Казимира. Эта задача также очень важна как с экспериментальной точки зрения, так и с точки зрения будущих технологических применений. В частности, был осуществлен расчет так называемой реечной передачи љ возможности осуществлять передачу продольного усилия между двумя нано-рейками БЕЗ зацепления их зубцов за счет сил Казимира. В нашей группе ведутся расчеты и других интересных задач нано-механики.