Академический руководитель и магистрантка программы «Физика» выиграли грант Фонда «БАЗИС»

Кирилл Михайлович Семенов-Тян-Шанский и Алиса Шайхутдинова стали победителями конкурса грантов «Молодой ведущий ученый» Фонда развития теоретической физики и математики «БАЗИС». Они будут заниматься исследовательским проектом из области квантовой хромодинамики. Позже их работа будет использована для подготовки экспериментов в Лаборатории имени Джефферсона (Ньюпорт Ньюс, США).

Грантовый конкурс проходит среди научных групп, где студенты, аспиранты и молодые ученые проводят исследования под руководством старших коллег, работающих на самом высоком международном уровне.

Кирилл Михайлович Семенов-Тян-Шанский, заведующий базовой кафедры НИЦ «Курчатовский институт – ПИЯФ», академический руководитель магистерской программы «Физика»

Тематика нашего исследовательского проекта связана с одной из важнейших проблем современной теоретической физики. Это разработка методов описания взаимодействия сильновзаимодействующих частиц (адронов) в квантовой хромодинамике (QCD) в режиме сильной связи.

Мы изучаем жесткие эксклюзивные реакции, которые характеризуются наличием высокоэнергетического масштаба. Термин «эксклюзивные» означает, что во время эксперимента регистрируются все рожденные в процессе столкновения частицы. В таких реакциях можно разделить жесткий и мягкий этапы взаимодействия и интерпретировать процессы в терминах фундаментальных степеней свободы QCD — кварков и глюонов.

В последние годы ученые  описали глубоконеупругое комптоновское рассеяние на адронах и жесткое эксклюзивное электророждение мезонов в направлении «вперед» с помощью так называемых обобщенных партонных распределений (Generalized Parton Distributions, GPDs). Это позволило получить новую информацию о внутренней структуре адронов. В частности, удалось приблизиться к решению проблемы происхождения спина нуклона и описать распределение давления и сил в партонной среде внутри адронов.  

Главная цель нашего исследовательского проекта — развитие факторизованного описания для нового класса жестких эксклюзивных реакций: электророждения мезонов и фотонов в направлении «назад». Для этого мы будем использовать новый тип объектов — амплитуды распределения для переходов нуклон-мезон и нуклон-фотон (Transition Distribution Amplitudes, TDA). Основная задача — извлечение и физическая интерпретация информации о структуре адронов, заключенной в TDA, и дальнейшее развитие факторизационных методов в QCD. Кроме того, мы будем обеспечивать теоретическую поддержку для подготовки экспериментов по электророждению мезонов в направлении «назад» на установке CEBAF в Лаборатории имени Джефферсона (Ньюпорт Ньюс, США).

Алиса Шайхутдинова, студентка магистерской программы «Физика»

Меня заинтересовал этот исследовательский проект потому, что он строится на множестве методов современной квантовой хромодинамики. Среди них: Soft Collinear Effective Theory (SCET), киральная теория возмущений, предел QCD при большом количестве цветов Nc, правила сумм QCD, — со многими мне еще только предстоит познакомиться. Я надеюсь, что во время работы смогу значительно развить свою грамотность физика-теоретика. Также этот проект дает возможность получить ценный опыт взаимодействия с экспериментаторами, сделать вклад в подготовку эксперимента на ускорителе CEBAF в Лаборатории имени Джефферсона.

В рамках проекта я буду заниматься описанием реакции времениподобного комптоновского рассеяния в направлении «назад» с помощью амплитуды распределения для переходов нуклон-фотон. Полученные результаты позволят оценить возможность изучения этого явления с помощью детектора CLAS в Лаборатории им. Джефферсона. 

Победителям конкурса выплачиваются ежемесячные индивидуальные гранты в размере 50 тысяч рублей для руководителя научной группы, 17 тысяч рублей  для студента. Руководитель получает грант в течение трех лет с момента присуждения, а студенты пока входят в состав научной группы.  

Фонд развития теоретической физики и математики «БАЗИС» учрежден в 2016 году для поддержки фундаментальной физики и математики в России. Программы фонда направлены на обеспечение системной и комплексной поддержки теоретической физики и математики в России, повышение конкурентного уровня сообщества российских ученых и преподавателей и укрепление взаимосвязи научной деятельности и системы образования в этой сфере.