В.А.Андрианов д.ф.-м.н., проф.

Теоретические исследования свойств материи

Общепринятой в настоящее время моделью образования Вселенной является образование Вселенной в результате Большого взрыва. В этой модели в интервале времени 10^-10 - 10^-6 с после Большого взрыва материя существовала в виде так называемого четвёртого состояния вещества это- кварк-глюонной плазмы. Для лабораторных изучений характеристик Вселенной в этот интервал времени в настоящее время в лабораторных условиях можно воспроизвести существовавшие в это время плотность и температуру материи. Такая возможность предоставляется в столкновениях двух тяжелых атомных ядер ускоренных до энергий больше сотни ГэВ. В результате лобового столкновения в объёме примерно равном объёму атомного ядра могут быть получены плотность и температура, существовавшие в первые мгновения жизни Вселенной. Эксперименты по изучению кварк-глюонной плазмы ведутся на самых крупных ускорителях при максимально возможных энергиях сталкивающихся пучков релятивистских ядер, достигнутые на ускорителях Bevatron (Billions of eV Synchrotron), AGS (Alternating Gradient Synchrotron) и RHIC (Relative HeavyIon Collider) в Брукхевенской лаборатории США BNL (Brookhaven National Laboratory) и на ускорителе LHC (Large Hardon Collider) в ЦЕРН. Запуск Большого адронного коллайдера LHC позволяет практически на порядок увеличить энергию в столкновениях протонов с ядрами свинца до 8.8 ТэВ. В результате может образоваться кварк-глюонная плазма, состоящая из кварков, антикварков и глюонов. Образование кварк-глюонной плазмы происходит в результате сильного взаимодействия между партонами (кварками, глюонами), входящими в состав нуклонов сталкивающихся ядер. Плотность кварк-глюонной плазмы в два раза больше плотности энергий в нуклоне (0.5 ГэВ/фм3) и почти в десять раз больше плотности энергии в атомном ядре (0.14 ГэВ/фм3). В этом состоянии уже нет отдельных протонов и нейтронов, а есть лишь кварки и глюоны, свободно гуляющие по всему объему плазмы. Это необычное состояние вещества обладает рядом интересных свойств и требует отдельного рассмотрения. Так одним из ещё адекватно неописанных явлений в центральных столкновениях тяжёлых ионов является наблюдаемое аномальное усиление выхода дилептонов (электрон-позитронных пар). На кафедре предложено новое теоретическое объяснение избытка выхода дилептонов, наблюдаемого в плотной (горячей) ядерной материи в области инвариантных масс ниже 1 ГэВ. Приводятся аргументы в пользу того, что наличие локального нарушения чётности благодаря изосинглетному и/или изотриплетному псевдоскалярному конденсату, зависящему от времени, может существенно модифицировать дисперсию фотонов и векторных мезонов, распространяющихся в такой среде, в результате чего и происходит аномально большой выход электрон-позитронных пар по сравнению с обычными теоретическими предсказаниями, основанными на “коктейле” адронных процессов. Предлагаются различные экспериментальные тесты, которые могут доказать или опровергнуть этот эффект.

Владимир Андреевич Андрианов, профессор, доктор физ.-мат.наук