Следующая темаПредыдущая тема
 Перейти в данной теме к
 cотрудничеству по теме
Вернуться к направлениюВернуться к содержанию

01-3-1116-2014/2018
Приоритет:1
Статус: Одобрена

Современная математическая физика:
струны и гравитация, суперсимметрия, интегрируемость

Руководители темы:    Исаев А.П.
Сорин А.С.
Заместитель: Кривонос С.О.
Научный руководитель темы:       Филиппов А.Т.

Участвующие страны и международные организации:

Австралия, Австрия, Армения, Беларусь, Болгария, Бразилия, Великобритания, Венгрия, Германия, Греция, Индия, Испания, Италия, Канада, Норвегия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, США, Турция, Украина, Франция, ЦЕРН, Чехия, Япония, ICTP.

Изучаемая проблема и основная цель исследований:

Целью исследований в области математической физики является разработка математических методов решения важнейших проблем современной теоретической физики, а именно - прояснение природы фундаментальных взаимодействий и их симметрий, построение и изучение эффективных полевых моделей, возникающих в теории струн и других протяженных объектов, решение проблем геометрического описания квантовых симметрий и их спонтанного нарушения, а также построение единой теории всех фундаментальных взаимодействий, включая квантовую теорию гравитации. Математическая физика в последние годы характеризовалась возрастающим интересом к выявлению и эффективному использованию свойств интегрируемости в различных ее областях, применению мощных математических методов квантовых групп, суперсимметрии и некоммутативной геометрии как в квантовых теориях фундаментальных взаимодействий, так и в классических моделях. При решении задач темы решающим фактором будет использование этих методов.

Ожидаемые результаты по завершении этапов темы:
  1. Развитие новых математических методов для описания разнообразных интегрируемых моделей и их точных классических и квантовых решений.

  2. Анализ широкого круга задач теории суперструн и супербран, включая исследование непертурбативных режимов суперсимметричных калибровочных теорий.

  3. Построение микроскопического описания черных дыр и развитие космологических моделей ранней Вселенной.

Ожидаемые результаты по этапам темы в текущем году:
  1. Построение супергравитационных решений, описывающих пересекающиеся D- и M-браны, с асимптотикой в виде пространств Лифшица. Анализ найденных решений в контексте дуальности калибровочная теория/гравитация. Изучение корреляторов между петлями Вильсона и локальными фотонами в найденных фоновых метриках с помощью голографического подхода.

    Поиск и анализ решений без горизонта (бозонные звезды) с асимптотикой в виде пространств Лифшица. Построение решений Керра-Вадьи и Керра-Ньюмена-Вадьи с асимптотикой в виде пространтсва AdS для D=5 супергравитационной модели. Изучение локальных операторов (двухточечных корреляторов) для найденных метрик в голографическом подходе.

    Исследование систем с половинным спонтанным нарушением суперсимметрии и построить компонентное действие теории Борна-Инфельда с N=4, d=4 суперсимметрией, с Голдстоуновским N=2 векторным супермультиплетом.

    Построение суперсимметричных расширений механик, в том числе осциллятора Пайса-Уленбека со специфическими частотами, обладающих инвариантностью относительно (деформированной) l - конформной группы Галилея.

    Получение эффективных формул действия матричных элементов монодромии на универсальные вектора Бете для квантовых интегрируемых систем, ассоциированных с суперсимметричными расширениями дубля Янгиана. Вычисления с помощью этих формул действия формулы Решетихина для скалярных произведений векторов Бете в суперсимметричных моделях.

    Исследование универсальных векторов Бете для квантовых интегрируемых моделей с gl(4) и gl(2,2) спиновыми цепочками. Будут изучены представления связных янгианов для получения корреляционных функций в квантовых интегрируемых моделях.

    В рамках специальной геометрии Бора – Зоммерфельда будут исследованы приложения в неодносвязном случае фазового пространства. В простейших случаях римановых поверхностей рода больше 1 будет исследована связь специальной геометрии Бора – Зоммерфельда с интегрируемыми системами Хитчина.

    Построение и исследование многообразия модулей специальных бор – зоммерфельдовых циклов в алгебраическом случае. Будет показано, что в алгебраическом случае такие многообразия модулей конечномерны.

  2. Найденные ранее из чисто симметрийных соображений инварианты N=(1,1), 6D суперсимметричной теории Янга-Миллса, включая возможные контрчлены, будут воспроизведены из квантовой теории возмущений в N=(1,1) и N=(1,0) гармонических суперпространствах. Метод фонового поля для N=(1,1), 6D суперсимметричной теории Янга-Миллса будет развит с максимальной степенью общности.

    Построение и изучение SU(2|1) и SU(2|2) расширений моделей Калоджеро-Мозера как деформации N=4 суперсимметричных расширений.

    Исследование моделей N=4 суперсимметричной квантовой механики с "длинными мультиплетами", а также их SU(2|1) деформации, будут выявлены геометрии бозонных пространств отображения в этих моделях и найден соответствующий спектр в ряде их частных случаев.

    Предполагается начать изучение моделей 6D супергравитации в N=(1,0) и N=(1,1) 6D гармонических суперпространстввах, соответственно, на массовой поверхности и вне её. Связи N=(1,1) 6D супергравитации будут решены в терминах N=(1,0) суперполей.

    Построение суперполевых действий для многочастичных систем с N=4 деформированной суперсимметрией. Суперполевая формулировка сигма-модели с членом Весса-Зумино, обладающей N=4 деформированной суперсимметрией и описывающей взаимодействие спиновой частицы с внешним калибровочным фоном.

    Построение моделей спиновых частиц и суперчастиц с использованием импульсных твисторов. Получение амплитуд перехода методом BFV–BRST функционального интеграла.

    Определение геометрий, описываемых N=4 суперсимметричными квантово-механическими сигма-моделями с разнообразными динамическими, полудинамическими и калибровочными супермультиплетами. Определение вида суперзарядов для различных геометрий.

    Построение новых решений типа "волосатых" черных дыр, связанных с заряженным скалярным конденсатом в пространстве Керра-Ньюмена. Исследование гравитирующих Скирмионов в пределе Богомольного. Построение вращающихся "лохматых" черных дыр в модели Скирма в пределе Богомольного.

  3. Наблюдательные данные по ярким звездам вблизи Галактического Центра будут использованы для получения ограничений на поведение гравитационных сил, в частности, на модификацию закона Ньютона в приближении слабого поля. Также будет получено ограничение на массу гравитона, исходя из восстановленного гравитационного потенциала вблизи Галактического Центра.

    Будет предложен новый механизм инфляции, согласующийся с наблюдательными данными Plank-2015 и использующий классические поля Янга-Миллса, которые взаимодействуют не минимально с гравитацией.

    Изучение спектра возмущений (скалярных, векторных и тензорных) в модифицированных теориях гравитации, не сводящихся к представлению Эйнштейна, в частности, содержащих произвольную функцию от скаляра кручения.

    Исследование устойчивости модифицированных теорий гравитации с высшими производными по отношению к возмущениям различных типов.

    Вычисление вакуумной энергии квантовых полей в присутствии скрещенных космических струн, выделение ее конечной части, зависящей от взаимного расположения космических струн.

    Исследование вакуумных флуктуаций на фоне решеток (цепочек) многомерных дельта-функций.

    Получение явных компактных формул для электромагнитных сил, воздействующих на материальную среду, с использованием различных форм макроскопического тензора энергии-импульса.

    Построение интегрируемых скалярных космологий с кубическим интегралом движения.

Основные этапы темы:
Этап темы Руководители  
  Лаборатория или другие
подразделения ОИЯИ
Основные исполнители
1. Квантовые группы и
интегрируемые системы
Исаев А.П.
  ЛТФ
 
Белев С.А.Голубцова А.А.Кривонос С.О.Козырев Н.Ю.Мир-Касимов Р.М.Митрюшкин В Пакуляк С.З.Погосян Г.С. Тюрин Н.А.+ 4 студента
2. Суперсимметрия Иванов Е.А.
  ЛТФ
 
Пентек М.Р.Сидоров С.С.Петрыковски АРивасплата А.Сутулин А.О. Федорук С.А.Шнир Я.М.+ 2 студента
3. Квантовая гравитация,
космология и струны
Филиппов А.Т.
Нестеренко В.В.
Сорин А.С.
  ЛТФ
 
Барбашов Б.М.Давыдов Е.А. Пестов А.Б. Пироженко И.Г.Тагиров Э.А. Третьяков П.В.Бормотова И.+ 3 студента
  ЛИТ
 
Боголюбский И.Л.Червяков А.М.
  ЛФВЭ
 
Донец Е.Е.
  УНЦ
 
Пакуляк С.З.


Сотрудничество по теме:
Страна или
международная
организация
Город Институт или
лаборатория
Участники Статус
Армения Ереван ЕГУ Нерсесян А.П. Совместные работы
      Гурзадян В. Совместные работы
Беларусь Минск ИФ НАНБ Курочкин Ю.А.
Редьков В.М. + 3 чел.
Томильчик Л.М. + 2 чел.
Обмен визитами
        Совместные работы
Болгария София INRNE BAS Тодоров И.Т. + 2 чел.
Илиев Б.
Молотков В.
Обмен визитами
    SU Чижов М.В.
Физиев П.
Бояджиев Т.
Обмен визитами
Польша Варшава NCAC PAS Манкиевич Л. + 1 чел. Обмен визитами
    UW Воронович С.
Бодзента-Скибинска А.
Обмен визитами
  Вроцлав UW Лукерски И. + 3 чел.
Попович З.
Фридришак А.
Совместные работы
  Краков JU Ародзь Г. + 2 чел. Обмен визитами
    NINP PAS Хожеля А. + 1 чел. Обмен визитами
  Лодзь UL Тыбор В. Обмен визитами
Россия Москва ВНИИМС Иващук В.
Мельников В.
Обмен визитами
    ИТЭФ Морозов А.Ю. + 4 чел.
Ольшанецкий М.А.
Черняков Ю.Б.
Рослый А.
Обмен визитами
    НИУ ВШЭ Пушкарь П.Е. Обмен визитами
    МГУ Гальцов Д. + 2 чел.
Шафаревич А.
Жеглов А.
Свешников К.А. + 2 чел.
Панов Т.
Обмен визитами
    ГАИШ МГУ Топоренский А.В. Обмен визитами
    МИАН Славнов А.А. + 3 чел.
Орлов Д.
Арефьева И.Я. + 2 чел.
Волович И.В.
Катанаев М.
Кузнецов А.Г.
Славнов Н.А.
Обмен визитами
    ФИАН Барвинский А. + 1 чел.
Васильев М.А. + 2 чел.
Манько В.И. + 1 чел.
Обмен визитами
  Москва, Троицк ИЯИ РАН Березин В.
Кузьмин В.А.
Рубаков В.А. + 2 чел.
Обмен визитами
  Долгопрудный МФТИ Ждановский И. Обмен визитами
  Новосибирск НГУ Миронов А. Обмен визитами
  Протвино ИФВЭ Пронько Г.П.
Разумов А.
Обмен визитами
  С.-Петербург ПОМИ РАН Фаддеев Л.Д. + 2 чел. Обмен визитами
    СПбГУ Прохоров Л.В. + 1 чел. Обмен визитами
  Томск ТПУ Бухбиндер И.Л. + 4 чел.
Галажинский А.В.
+ 3 чел.
Совместные работы
  Черноголовка ИТФ РАН Белавин А.
Соколов В.В.
Шабат А.Б.
Обмен визитами
Румыния Бухарест IFIN-HH Вишинеску М. + 2 чел. Совместные работы
Украина Киев ИТФ НАНУ Шадура В.Н.
Йоргов Н.З.
Обмен визитами
  Харьков ННЦ ХФТИ Желтухин А.А.
Гершун В.
Нурмагомбетов А.
+ 2 чел.
Совместные работы
Чехия Прага CU Горжейши И. + 1 чел. Обмен визитами
    CTU Главаты Л.
Бурдик Ч. + 3 чел.
Обмен визитами
  Опава SlU Стухлик З. Совместные работы
  Ржеж NPI ASCR Труглик Э. + 2 чел.
Диттрих Я.
Обмен визитами
Венгрия Будапешт Wigner RCP Нири Ю.
Френкель А.
Гогохия В.Ш. + 1 чел.
Обмен визитами
Германия Берлин FU Berlin Кляйнерт Х. + 2 чел. Соглашение
    MBI Интравайа Ф. Совместные работы
  Билефельд Ун-т Лаерман Е. + 1 чел. Соглашение
  Бонн UniBonn Гелен Г.
Риттенберг В.
Манин Ю.И. + 1 чел.
Соглашение
  Ганновер LUH Лехтенфельд О. + 2 чел.
Драгон Н. + 2 чел.
Соглашение
  Дортмунд TU Dortmund Глюк М. + 2 чел. Соглашение
  Йена Ун-т Баслер М. + 1 чел.
Штробль Т.
Мохаупт Т.
Соглашение
  Лейпциг UoC Бордаг М. Совместные работы
  Мюнхен MPI-P Люст Д. + 4 чел.
Лопес-Кардозо Г.
Аскьери П.
Соглашение
  Ольденбург IPO Грунау С. Совместные работы
  Потсдам AEI Тейзен С.
Николаи Х.
Резолла Л.
Соглашение
Италия Бари INFN Нардулли Г. + 1 чел. Соглашение
  Неаполь INFN Бучело Ф.
Миеле Дж.
Совместные работы
  Павия INFN Швацер П. Совместные работы
  Падуя UniPd Бассетто А.
Пасти П.
Сорокин Д.
Соглашение
  Пиза INFN Ди Джакомо А. + 2 чел.
Менотти П.
Минчев М.
Соглашение
  Салерно UNISA Скарпетта Г. Соглашение
  Триест SISSA/ISAS Бонора Л. + 1 чел.
Дубровин Б.А. + 1 чел.
Обмен визитами
  Турин UniTo Фре П. + 2 чел.
Кастеллани Л.
Д'Адда + 1 чел.
Совместные работы
  Фраскати INFN LNF Беллуччи С. + 2 чел. Соглашение
Сербия Белград IPB Драгович Б. + 1 чел. Совместные работы
    Ун-т Благоевич М.
Саздович Б.
Шлячки Д.
Обмен визитами
Австралия Сидней Ун-т Молев А. + 1 чел. Совместные работы
Австрия Вена TU Wien Гроссе Х. Обмен визитами
Бразилия Жуис-ди-Фора UFJF Шапиро И.Л. Совместные работы
  Сан-Паулу USP Ривеллес В.
Томио Л.
Совместные работы
  Жуис-ди-Фора UFJF Шапиро И.Л. Совместные работы
Великобритания Лондон Imperial College Стелл К. + 2 чел. Обмен визитами
  Дарем Ун-т Закревски В. + 2 чел. Обмен визитами
  Йорк Ун-т Корриган Э. + 1 чел. Обмен визитами
  Кембридж Ун-т Гиббонс Г. + 1 чел.
Вильямс Р.
Обмен визитами
  Ливерпуль Ун-т Джонс Т.
Джак И.
Обмен визитами
  Саутгемптон Ун-т Росс Д.
Стивен Н.Г.
Обмен визитами
Греция Афины UoA Зупанос Дж. + 1 чел. Совместные работы
Индия Калькутта BNC Гангопадхья Д. + 2 чел. Соглашение
    IACS Коушик Р. Соглашение
  Ченнай IMSc Мухопадхья П. Соглашение
Испания Бильбао UPV/EHU Бандос И. Обмен визитами
        Совместные работы
  Барселона IEEC-CSIC Одинцов С.Д. Обмен визитами
        Совместные работы
  Валенсия IFIC Де Азкаррага Х.А. Обмен визитами
        Совместные работы
Канада Монреаль McGill Контогорис А. + 1 чел. Обмен визитами
    UdeM Винтерниц П. Совместные работы
  Эдмонтон U of A Фролов В.
Пейдж Д.
Совместные работы
Норвегия Тронхейм NTNU Бревик И. Совместные работы
США Нью-Йорк CUNY Акулов В.
Корепин В.
Обмен визитами
    RU Эванс М. Обмен визитами
    SUNY Ван Ньевенхойзен П. Обмен визитами
  Балтимор JHU Бэггер Дж. Совместные работы
  Колледж Парк UMD Гэйтс Дж. Обмен визитами
  Корал Габлс UM Мезинческу Л. + 2 чел. Совместные работы
  Миннеаполис U of M Вайнштейн А. + 2 чел. Обмен визитами
  Норман OU Милтон К. Совместные работы
  Пискатавей Rutgers Замолодчиков А.Б.
+ 1 чел.
Обмен визитами
  Рочестер UR Дас А. Обмен визитами
  Филадельфия Penn Сарафян Г. + 1 чел. Обмен визитами
  Цинциннати UC Шураньи П. + 1 чел. Совместные работы
Турция Стамбул BU Арик М.
Огаз О.
Совместные работы
  Измир IZTECH Таноглу Г.
Атылган Ш.
Совместные работы
Франция Париж ENS Казаков В.А. Обмен визитами
    LPTHE Дюбуа-Виолетт М.
Шифф Д. + 2 чел.
Обмен визитами
    LUTH Гургуйон Э. Совместные работы
  Аннеси-ле-Вье LAPP Сокачев Э.
Сорба П.
Рагоси Э.
Совместные работы
  Валансьен UVHC Гуревич Д. Совместные работы
  Дижон UB Матвеев В. + 1 чел.
Штернхаймер Д.
Обмен визитами
    IMB Китанин Н.
Козловский К.
Совместные работы
  Лион ENS Lyon Дельдук Ф.
Майе Ж.М.
Совместные работы
  Марсель CPT Соффер Ж. + 2 чел.
Кокоро Р.
Огиевецкий О.В.
Совместные работы
  Нант SUBATECH Смилга А. Обмен визитами
  Палезо Polytech Пире Б. Совместные работы
  Анже LAREMA UA Рубцов В. Совместные работы
ЦЕРН Женева ЦЕРН Венециано Г.
Альварец-Гоме Л. + 2 чел.
Антониадис И. + 1 чел.
Феррара С. + 2 чел.
Соглашение
Япония Киото RIMS Мива Т.
Оджима И.
Обмен визитами
    KSU Согами И. + 1 чел. Обмен визитами
    YITP Матсуи Т. + 1 чел.
Увано И.
Обмен визитами
  Фукуока Kyushu Univ. Накаяшики А. Обмен визитами
  Фукусима Fukusima Univ. Казухара Б. Обмен визитами
  Цукуба KEK Кобаяши М. Обмен визитами
  Касива Kavli IPMU Саито К. Обмен визитами
ICTP Триест ICTP Ранджбар-Даэми С. Соглашение

Следующая темаПредыдущая тема

 Вернуться в начало темы
Вернуться к направлениюВернуться к содержанию