Во второй половине июня 2012 года был проведен Молодежный семинар по проблемам физики ФАИР на территории Исследовательского Центра ФАИР-Россия. В программу семинара вошли доклады по следующим темам:
-
"Киральный магнитный эффект в зеркале симметрий"; В.И. Захаров;
-
"Численное моделирование в КХД, в физике столкновений тяжелых ионов и в физике конденсированных сред"; М.И. Поликарпов;
-
Фазовые переходы в кварк-глюонной плазме и графене", П.В. Буйвидович, М.В. Улыбышев, О.В. Павловский.
В докладе доктора физ.-мат. наук, профессора В.И. Захарова были представлены новые теоретические факты, свидетельствующие о существовании особой компоненты кварк-глюонной плазмы – сверхтекучей киральной фазы. Эта новая теория, которая позволяет с единой точки зрения объяснить основные экспериментальные факты по гидродинамическим свойствам кварк-глюонной плазмы предполагает, что плазма устроена аналогично двухкомпонентной сверхтекучей жидкости, предложенной Ландау. Однако теперь надо разрабатывать теорию релятивистской двухкомпонентной гидродинамики. Было сделано наблюдение, что нет плавного перехода от фононов к голдстоуновским частицам, что в свою очередь так же подразумевает, что нет прямого и очевидного обобщения нерелятивистской сверхтекучей гидродинамики. Приходится начинать напрямую с релятивистской задачи и вводить безмассовое поле, которое, может быть ответственно за сверхтекучесть. Это предположение подтверждается, если определить спектр возбужденных состояний и проверив, что и в самом деле спектр есть прямое обобщение результатов известных в нерелятивистском случае. Пример такого результата – существование второго звука. Важным подтверждением построенной теории являются данные численных экспериментов на решетках, где обнаружены магнитные монополи и струны. Магнитные струны определены как дефекты которые могут заканчиваться на линии т’Хофта, так же как электрические струны могут заканчиваться на вильсоновской линии. Потенциал, связанный с линией т’Хофта, соответствует взаимодействию тяжелых монополей. Монополи, в отличие от тяжелых кварков, не являются связанными в теориях Янга-Миллса. Соответственно, натяжение магнитных струн большого размера должно исчезать. Основной результат лекции – попытка объяснить низкую вязкость, полученная из фитов данных RHIC, что показывает, что следует принять во внимание квантовый эффект, что значит в свою очередь, что стандартная гидродинамика однокомпонентной жидкости может быть неприменима. Предложенная двухкомпонентная гидродинамика, является естественной структурой квантовой жидкости. И соответствующие гидродинамические уравнения должны быть применены в дальнейшем для фитирования экспериментальных данных по столкновениям тяжелых ионов.
В докладе доктора физ.-мат. наук, профессора М.И. Поликарпова представлен новый подход к исследованию двумерного вещества – графена. Подход основан на перенесении методов, применяемых ранее для численного моделирования кварк-глюонной плазмы на теорию конденсированных сред. Неожиданная аналогия прослеживается на экстремальных свойствах обоих веществ. Экстремально малая вязкость плазмы является аналогом экстремально высокой проводимости графена. Особенно интересно влияние магнитного поля на свойства графена, это важно для развития теоретических положений и может оказаться чрезвычайно полезным для конструирования новых приборов и микросхем на основе графена. Оказывается введение магнитного поля на графенувую решетку совершенно аналогично случаю теории Янга-Миллса, изменение основных уравнений и численных алгоритмов напрямую переносится из области кварк-глюонной плазмы на графен. Полученные значения фазовых переходов в графене в присутствии магнитного поля и в зависимости от диэлектрической проницаемости подложки чрезвычайно важно проверить экспериментально.
