Размер шрифта

A
A

Межстрочный интервал

A
A

Цвет

A
A

Ученые ЮФУ разрабатывают методы решения теорий физики элементарных частиц

16.06.2016

Исследователи из Южного федерального университета совместно с учеными Объединенного института ядерных исследований (Москва) выиграли грант Российского фонда фундаментальных исследований на создание алгоритма, помогающего приблизиться к решению неперенормируемых теорий.

Неперенормируемость, или неумение ученых использовать ту или иную теорию, повсеместно встречается в современной теории элементарных частиц. Так, понятие неперенормируемости используется для описания неизученных объектов, таких как темная материя и энергия, или объединения электрических и гравитационных сил для понимания их общей природы.

Один из показательных примеров неперенормируемости - суперсимметричная теория. Основная ее гипотеза состоит в том, что каждая элементарная частица имеет своего партнера или суперпартнера. Одним из отличий суперпартнеров является заряд: если у электрона он отрицательный, то у суперэлектрона - положительный. Сегодня эта теория существует в виде гипотезы, не подтвержденной экспериментально.

Чтобы обнаружить частицу, необходимо сравнить показания приборов и результаты теоретических расчетов, для проведения которых у ученых есть, чаще всего, один инструмент - теория возмущения. Этот метод приближенного решения задач теоретической физики применяется в случае, когда в задаче остается только необходимая часть теории. Соответственно, в тот момент, когда теория возмущений дает сбой, работа приостанавливается.

Разработка схемы, позволяющей «исправить» теорию возмущений и таким образом продвинуться в решении уравнений мироздания и стала целью работы группы исследователей.

- Иногда при разработке теории возникает ситуация, когда нам «не хватает математики» для построения дальнейших действий, - отмечает физик-теоретик, получивший грант РФФИ, аспирант физического факультета ЮФУ Дмитрий Власенко. - Некоторые уравнения становятся насколько сложными, что решить их не представляется возможным. Поэтому мы пытаемся придумать методы, с помощью которых для решения берется только кусочек уравнения, а уже потом из части появляется шанс приблизиться к полному ответу.

Одной лишь теорией суперсимметрии сегодня занимается около трех тысяч ученых во всем мире, но вряд ли теория будет доказана. Однако работа продолжается и представляет весьма серьезный математический интерес, поскольку создание нового математического инструмента поможет ученым орудовать с все более сложными уравнениями и теориями.