Наукові відділи
Найважливіші наукові результати
- Відділ Астрофізики та елементарних частинок
- Відділ Фізики високих густин енергії
- Відділ Теорії квантових процесів у наносистемах
- Відділ Математичних методів в теоретичній фізиці
- Відділ Теорії нелінійних процесів в конденсованих середовищах
- Відділ Синергетики
- Відділ Теорії ядра і квантової теорії поля
- Відділ Комп'ютерного забезпечення наукових досліджень і науково-технічної інформації
Відділ Теорії ядра і квантової теорії поля
- Досліджений вплив топологічного дефекту у вигляді вихора Абрикосова-Нільсена-Олесена, відомого в космології і астрофізиці як космічна струна, на квантові системи. Показано, що магнітне поле індукується в основному стані релятивістської бозонної матерії, що оточує космічну струну. Визначена залежність повного індукованого в основному стані магнітного потока від потоку та натягу струни, так само як і від поперечного розміру струни.Ю.О. Ситенко
- З використанням інтегрального перетворення Меліна спрощено рівняння Тер-Мартиросяна-Скорнякова. Отримано аналітичний вираз для випадку трьох частинок, які мають негативну енергію. Отримано прості аналітичні вирази кулонівської матриці переходу двочастинкової системи з відштовхувальним потенціалом на основі аналітичного розв'язання рівняння Ліпмана-Швінгера.В.Ф. Харченко
- На основі варіаційного принципу з використанням кореляційних факторів Ястрова у хвильовій функції встановлено достатній критерій можливості ефекту просторового колапсу в нескінченній системі бозе-частинок. На основі отриманого критерію показано, що в гіпотетичній ядерній матерії, якби вона складалася з α-частинок, відбувався би просторовий колапс у припущенні будь-яких потенціалів αα-взаємодії з відомого набору варіантів Алі-Бодмера.Б.Є. Гринюк
- Досліджено структурні функції першого збудженого стану дзеркальних ядер 14С і 14О в рамках п'ятикластерної моделі (три α-частинки плюс два додаткові нуклони) на основі варіаційних розрахунків з використанням гаусоїдних базисів. Показано, що перший збуджений 0+ стан у порівнянні з основним станом обумовлений зміною просторової структури двонуклонної підсистеми, яка рухається в полі кластера 12С. Обчислено середньоквадратичні радіуси і відносні відстані між частинками, досліджено розподіли густини і електричні формфактори (як пружні, так і перехідні). Знайдено парні кореляційні функції і імпульсні розподіли частинок для збудженого стану цих ядер. Для всіх отриманих структурних функцій проведено порівняння з відповідними функціями основного стану. Виявлено дві основні конфігурації в основному і збудженому станах ядер 14С і 14О.В.С. Василевський, Б.Є. Гринюк
- Розроблено теорію індукування магнетного поля у вакуумі квантованого ферміонного поля космічною струною з урахуванням її поперечних розмірів. Визначено залежність напруженості індукованого вакуумного магнетного поля від потоку та натягу струни, а також від її поперечного розміру та відстані до струни.чл.-кор. НАН України Ю.О. Ситенко
- Вивчено умови, за яких квантова частинка може бути описана в термінах класичних величин. Досліджено хвильову функцію квантової частинки, скерованої у потенційне поле, в якому усі квантові ефекти зникають навіть у випадку ненульової константи Планка. Ця задача еквівалентна задачі про рух частинки у заломлювальному середовищі. У таких середовищах квантові частинки мають класичні імпульси, а їхні хвильові властивості описуються рівнянням хвильової оптики. В одновимірному випадку частинка не може потрапити до області, де показник заломлення прямує до нескінченності. У тривимірному просторі зі сферичною симетрією хвильові властивості визначаються функцією, що має резонанс із шириною порядка довжини.В.Є. Кузьмичов, В.В. Кузьмичов
- Розвинуто трикластерну модель гіперядра представлену двома альфа-частинками та Λ-гіпероном. Вхідні параметри моделі є такими, що забезпечують збіг з експериментальним значенням енергії зв'язку бінарної підсистеми . Отримано узгодження енергій збуджених станів з експериментальними даними.О.В. Нестеров, Ю.А. Лашко, В.С. Василевський
- Розраховано температурні залежності коефіцієнта тунелювання крізь екранований кулонівський бар'єр для pp-, pd-, pt-, dd- і dt-реакцій при кімнатних температурах і продемонстровано зростання на декілька порядків ймовірності реакцій синтезу при збільшенні температури всього на сотні градусів.Б.Є. Гринюк
- Удосконалену трикластерну модель застосовано для аналізу структури гіперядра , яке було представлено двома альфа-частинками та Λ-гіпероном. Розраховано спектр зв'язаних та резонансних станів гіперядра , фази пружного та непружного розсіяння Λ-гіперона на ядрі 8Ве та альфа-частинки на гіперядрі . Показано, що кластерна поляризація породжує ряд резонансних станів, більшість з яких має дуже вузьку ширину, меншу за 100 кеВ. Результати розрахунків добре узгоджуються з експериментальними даними та результатами альтернативних мікроскопічних і напівмікроскопічних моделей.В.С. Василевський, Ю.А. Лашко, О.В. Нестеров
- Детально досліджено ефекти кулонівської взаємодії при формуванні зв'язаних та резонансних станів дзеркальних легких ядер 7Li-7B, 8Li-8B, 9Be-9B,11B-11C. Виявлено резонансні стани із сильними, слабкими та помірними ефектами кулонівської взаємодії. Показано, що кулонівський зсув є максимальний для зв'язаних станів, тому що зв'язані стани є компактнішими за резонансні.В.С. Василевський
- Отримано нове співвідношення невизначеності для координати та імпульсу, що враховує ґравітаційну взаємодію масивних частинок та узагальнює відоме співвідношення, яке було запропоновано раніше в рамках різних теоретичних моделей. Обраховано ґравітаційні поправки до середньоквадратичних відхилень координати та імпульсу. Показано, що мінімальна довжина та мінімальний імпульс залежать від енергії відносного руху частинок.В.Є. Кузьмичов, В.В. Кузьмичов
- Побудовано теорію поляризації вакууму квантованого спінорного поля за наявності топологічного дефекту у двовимірному просторі.чл.-кор. НАН України Ю.О. Ситенко
- З використанням методу стереографічної проекції тривимірного імпульсного простору на чотиривимірну сферу одиничного радіуса отримано розв'язок двочастинкового інтеґрального рівняння Ліпмана-Швінґера з кулонівською взаємодією при від'ємній енергії. Вперше одержано аналітичні вирази для тривимірної кулонівської матриці переходу у випадку дробових значень параметра взаємодії.В.Ф. Харченко
- Запропоновано напівфеноменологічну фізично обґрунтовану модель порушення зарядової незалежності та зарядової симетрії константи піон-нуклонного зв'язку, яка припускає прямо пропорційну залежність піон-нуклонних констант від мас нуклонів і пі-мезонів, що беруть участь у взаємодії. На основі запропонованої моделі встановлено, що зарядова піон-нуклонна константа зв'язку на величину ~7% перевищує нейтральну піон-нуклонну константу зв'язку, що свідчить про суттєве порушення зарядової незалежності ядерних сил по відношенню до піон-нуклонної константи.В.А. Бабенко, М.М. Петров
- На основі континуальної моделі для довгохвильових зарядових носіїв, розглянуто квантові ефекти основного стану електронних збуджень в діракових матеріалах із двовимірними одношаровими стільниковими структурами, скрученими дисклинацією у наноконуси. Показано, що в основному стані індукуються магнітний потік, котрий циркулює в кутовому напрямку навколо вершини наноконуса, і псевдомагнітний потік, спрямований ортогонально до поверхні наноконуса.Ю.О. Ситенко
- Виведено нові аналітичні вирази для тривимірної кулонівської матриці переходу при енергіях, що відповідають цілим та напівцілим значенням параметра Зоммерфельда.В.Ф. Харченко
- В рамках непертурбативної квантової теорії ґравітації, в основу якої покладено квантовий аналог рівняння Гамільтона-Якобі загальної теорії відносності, показано, що в процесі еволюції раннього Всесвіту космологічні параметри, такі як густина матерії-енергії і тиск та параметр уповільнення, під впливом квантових поправок до густини енергії можуть флуктуювати між додатними та від'ємними їхніми значеннями.В.Є. Кузьмичов
- На основі феноменологічної кваркової моделі, що узгоджується з квантовою хромодинамікою, одержано співвідношення, які пов'язують масу дивного s-кварка з розщепленнями мас легких гіперонів. Розраховане у використаному підході значення маси дивного s-кварка добре узгоджується із сучасними оцінками та розрахунками цієї величини, отриманими методами ґраткової КХД.В.А. Бабенко, Н.М. Петров
- Детально розглянуто можливість альтернативного способу синтезу легких атомних ядер у зоревому середовищі через зіткнення трьох ядер та збудження вузького резонансу у тричастинковому континуумі компаунд ядра. Показано, що довготривалий резонансний стан, через який проходить синтез вуглецю - стан Хойля, також існує у ядрах 9Ве, 9В, 11В та 11С. У цих ядрах резонансні стани Хойля збуджуються при зіткненні двох альфа-частинок та нейтронів, протонів, тритонів та ядер 3Не, відповідно. У ядрі 10В, яке складається із двох альфа-частинок та дейтрона, станів Хойля не виявлено.В.С. Василевський
- На основі варіаційного підходу з використанням гаусоїдних базисів досліджено структурні особливості найнижчого збудженого стану дзеркальних ядер 14С і 14О у п'ятичастинковій моделі (три α-частинки і два додаткові нуклони). Розраховано зарядовий радіус ядра 14О і пояснено, чому він менший від зарядового радіусу ядра 14С, хоча 14О містить два додаткові протони замість двох додаткових нейтронів у 14С. Обчислено як пружні, так і перехідні електричні формфактори ядер 14С і 14О.В.С. Василевський, Б.Є. Гринюк, Д.В. П'ятницький
- В дискретному представленні базису гармонічного осцилятора знайдено власні значення та власні функції матриці потенціальної енергії для частинки в полі центральних потенціалів сферичної прямокутної потенціальної ями, потенціалу Гауса, потенціалу Юкави та експоненційного потенціалу. Показано, що власними функціями оператора потенціальної енергії в дискретному представленні є функції базису гармонічного осцилятора для всіх розглянутих потенціалів. Власними функціями оператора потенціальної енергії в імпульсному представленні є сферичні функції Бесселя.Ю.А. Лашко
- Розглянуто квантові ефекти основного стану в діраківських матеріалах, двовимірні одношарові структури котрих згорнуті внаслідок дисклинації в наноконуси. Враховано ненульовий розмір дисклинації, а граничну умову на межі дисклинації вибрано такою, що забезпечує самоспряженість гамільтонового оператора Дірака-Вейля. У випадку вуглецевих, кремнієвих і германієвих наноконусів показано, що квантові ефекти основного стану не залежать від розміру дисклинації, та знайдено умови, коли вони не залежать від параметру граничної умови.Ю.О. Ситенко
- На основі представлення Швінгера для кулонівської функції Гріна встановлено можливість аналітичного розв'язання рівняння Ліпмана-Швінгера для тривимірної кулонівської матриці переходу при від'мних енергіях як у випадку відштовхувальної взаємодії і цілочислового значення кулонівського параметра, так і у випадку відштовхувальної і притягальної взаємодій і напівцілих значень кулонівського параметра (1/2 і -1/2).В.Ф. Харченко
- В рамках мікроскопічної моделі, яка для опису відносного руху кластерів залучає гіперсферичні функції, розглянуто ряд трикластерних систем (4He, 7Li, 7Be, 8Be, 10Be). Вибрано було такі трикластерні системи, які мають принаймі один бінарний канал. Метою даного дослідження було встановити, чи придатні гіпергармоніки для опису двочастинкових каналів і за яких умов, чи вони підходять лише для опису трикластерного континууму. Головний результат полягає в тому, що можна виявити двокластерну конфігурацію в хвильовій функції трикластерної системи псевдозв'язаного стану навіть з достатньо обмеженим набором гіперсферичних функцій як за гіпермоментом, так і за гіпер-радіальними збудженнями. Продемонстровано, що власні стани трикластерного гамільтоніану мають правильну асимптотичну поведінку як для зв'язаних станів, що лежать під двокластерним порогом, так і для станів двокластерного континууму.Ю.А. Лашко, Г.Ф. Філіппов, В.С. Василевський
- На основі простої феноменологічної моделі за припущення однопіонного обмінного характера ядерних сил, встановлено зв'язок між різними піон-нуклонними константами зв'язку, що характеризують нуклон-нуклонну взаємодію. Показано, що порушення зарядової незалежності піон-нуклонних констант зв'язку повністю обумовлено різницею мас зарядженого та нейтрального пі-мезонів і відмінністю маси протона від маси нейтрона.В.О. Бабенко, М.М. Петров
- Досліджено вплив границь на хіральні ефекти в гарячій щільній релятивістській спінорній матерії в сильному магнітному полі, ортогональному до границі. Показано, що хіральний магнітний ефект зникає, а ефект хірального розділення стає залежним не лише від хімічного потенціалу, а й від температури і граничної умови. Це вказує на важливу роль границь для фізичних систем із гарячою щільною за магнетизованою спінорною матерією астрофізичних об'єктів (нейтронні зірки, магнетари), новітніх матеріалів, відомих як діраківські, вейлівські напівметали.Ю.О. Ситенко
- Розроблено новий підхід до опису позаенергетичної кулонівської амплітуди розсіяння, що ґрунтується на застосуванні методу Фокастереографічного проектування імпульсного простору на чотиривимірну одиничну сферу. Одержано нові аналітичні вирази для парціальних хвильових позаенергетичних кулонівських матриць переходу для частинок з відштовхувальною взаємодією при енергії основного зв'язаного стану комплексу.В.Ф. Харченко
- На основі мезонної теорії Юкави розглянуто порушення зарядової незалежності константи піон-нуклонного зв'язку, довжини нуклон-нуклонного розсіяння і показано, що це порушення практично повністю пояснюється відмінністю мас заряджених і нейтральних пі-мезонів. При цьому зарядове розщеплення піон-нуклонної константи зв'язку складає ту самувеличину, що й зарядове розщеплення маси пі-мезона.В.О. Бабенко, М.М. Петров
- Досліджено структурні функції дзеркальних ядер 14С і 14O в моделі "три альфа-частинки плюс два додаткові нуклони". Знайдено розподіли зарядової густини і формфактори, парні кореляційні функції, імпульсні розподіли частинок в цих ядрах. В основному стані ядер 14С і 14O виявлено наявність двох просторових конфігурацій. Передбачено невідомий з експерименту середньоквадратичний зарядовий радіус ядра 14O.Б.Є. Гринюк, Д.В. П'ятницький
- Проведено теоретичний аналіз зв'язаних, резонансних станів ядра 10Ве у рамках трикластерної мікроскопічної моделі. Це ядро було представлено як трикластерна система, яка складається із двох альфа-частинок, динейтрона, Останній представляє собою скорельовані у просторі два нейтрона, що утворюють псевдозв'язаний стан. Також було досліджено процеси пружного, непружного розсіяння альфа-частинок на ядрі 6Не, динейтрона на ядрі 8Ве. При цьому ядра 6Не, 8Ве розглядались як двокластерні системи, що складається із альфа-частинки і динейтрона, двох альфа-частинок, відповідно. Однією із головних задач даних досліджень було вивчення як впливає поляризаційна здатність ядер 6Не, 8Ве на структуру зв'язаних і резонансних станів ядра 10Ве,, на пружні і непружні процеси. Було встановлено, що ядра 6Не, 8Ве суттєво змінюють свої розміри, форми в процесі їх взаємодії із альфа-частинками, динейтроном, відповідно. Було також показано, що кластерна поляризація суттєво збільшує взаємне притягання кластерів в компаунд системі, приводить до більшої енергії зв'язаних станів, а також до зменшення енергії, ширини резонансних станів трикластерної системи. У рамках даної моделі отримано добру узгодженість теоретичних результатів, існуючих експериментальних даних для станів дискретного, неперервного спектрів ядра 10Ве.Ю.А. Лашко, Г.Ф. Філіппов, В.С. Василевський