Филиал МГУТеоретическая физика
Направление: физика
Руководители программы
Боос Эдуард Эрнстович
чл.-корр. РАН, д.ф.-м.н., профессорБорисов Анатолий Викторович
профессор, д.ф.-м.н.Описание программы
Основной задачей магистерской программы «Теоретическая физика» является фундаментальное высшее образование и профессиональная подготовка специалистов в области современной теоретической физики. Программа предполагает исчерпывающее изучение физики фундаментальных взаимодействий элементарных частиц, астрофизики и космологии, теоретической ядерной физики, физической кинетики. Часть курсов посвящена экстремальным процессам: предусмотрено изучение гидродинамики с ударными и детонационными волнами, уравнений состояния вещества при высоких плотностях и температурах.
Магистерская программа по теоретической физике реализуется на базе филиала МГУ имени М. В. Ломоносова в г. Сарове при активном участии ведущих специалистов физического факультета МГУ, Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ, Института ядерных исследований РАН и Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики.
Научная работа студентов филиала будет связана с развитием моделей эволюции Вселенной и построением общей теории фундаментальных взаимодействий, исследованием квантовых процессов в искривленном пространстве-времени, расширением представлений о «темной материи» и «темной энергии». Знания в области теоретической ядерной физики позволят студентам принять участие как в исследованиях в области ядерной астрофизики, так и в разработках современных ядерных технологий для энергетики, медицины и других практических областей.
Глубокие знания теоретической физики и способность применять их для описания реальных физических эффектов имеют решающее значение для правильной интерпретации новых экспериментальных результатов, а также для разработки успешных идей для будущих технологических приложений. Выпускники программы будут обладать навыками современного исследователя в области теоретической физики и соответствовать самым высоким профессиональным требованиям ведущих российских и международных исследовательских и образовательных центров. Полученное ими широкое профессиональное видение, знание методологических подходов и опыт участия в решении практических задач позволят им продолжить научное развитие в исследовательских проектах самого высокого уровня.
Основные курсы
- Квантовая теория поля
- Теория фундаментальных взаимодействий
- Квантовая хромодинамика
- Моделирование процессов в физике элементарных частиц на коллайдерах
- Теоретическая ядерная физика
- Ядерная астрофизика
- Общая теория относительности
- Теоретическая космология
- Физическая кинетика
- Гидродинамика, ударные и детонационные волны
Ключевые особенности программы «Теоретическая физика»
- Базируется на изучении фундаментальных концепций современной теоретической физики.
- Уникальное междисциплинарные исследования на стыке наук, особое внимание уделено отражению свойств микромира на макроскопических и космологических масштабах.
- Формирование уникальной научно-образовательной среды в области теоретической физики.
- Особый акцент сделан на исследовательскую работу самих студентов.
- Участие в международных научных коллаборациях и публикации в ведущих научных журналах.
- Возможность защиты магистерской диссертации под руководством выдающихся ученых с мировыми именами.
- Диплом ведущего университета страны, одного из лидеров мирового образования в области физики.
Примерные темы и направления научной работы студентов Филиала МГУ в городе Сарове по этой программе (направление теоретическая физика)
МП Теоретическая физика (ВНИИЭФ, МГУ, ИЯИ)
- Рождение гравитационных волн на стадии первичного разогрева Вселенной после инфляции
- Рождение частиц тёмной материи распадающимися доменными стенками в ранней Вселенной
- Сверхтяжёлая тёмная материя в моделях с модифицированной гравитацией
- Джинсовская неустойчивость в классической теории поля
- Радиационные поправки в квантовой электродинамике с нарушенной Лоренц-инвариантностью
- Эффекты нелинейной электродинамики в сверхпроводящих радиочастотных резонаторах
- Устойчивые модели с космологическим «отскоком» в скалярно-тензорных теориях гравитации DHOST
- Проявления различных моделей темной материи в данных нейтринных телескопов
- Процессы с нарушением аромата кварков и лептонов в моделях новой физики
- Наблюдаемые следствия нестандартных моделей ранней Вселенной («отскок», «генезис»)
- Феноменологические основы и методы оптимизации наблюдения одиночного топ-кварка в эксперименте CMS коллайдера LHC;
- Статистический анализ одиночного рождения топ-кварка на детекторе Компактный мюонный соленоид Большого адронного коллайдера и поиск аномальных связей в вершине взаимодействия топ-кварка, б-кварка и W-бозона;
- Разработка методов применения нейронных сетей глубокого обучения для исследования топ-кварка на современных и будущих коллайдерах;
- Ограничения на эффективные операторы, связанные с нейтральными токами, меняющими аромат кварков;
- Многопартонные взаимодействия в КХД;
- Двойное партонное рассеяние на БАК;
- Функции Грина многокварковых токов и экзотические многокварковые адроны;
- Непертурбативные КХД эффекты в слабые распадах тяжёлых адронов;
- Исследование завихренности (vorticity), ее возникновение в системе сталкивающихся ядер и эволюция до стадии термического вымораживания (freeze-out) частиц;
- Изучение влияния завихренности на поляризацию барионов, в частности, Lambda;
- Возникновение и развитие направленного, эллиптического и триангулярного потоков в столкновениях тяжелых ионов;
- Изучение влияния завихренности на формирование и развитие направленного потока адронов;
- Исследование и сравнение пространственно-временной картины химического и термического фризаутов адронов в микро- и макроскопических моделях;
- Корреляции и флуктуации барионного заряда и странности в столкновениях тяжелых ионов;
- Оценка проявлений эффектов новой физики в дифференциальных распределениях редких многолептонных распадов В-мезонов;
- Вычисление парциальных ширин распадов нейтральных В-мезонов на два заряженных лептона и два нейтрино в рамках Стандартной модели;
- Оценка возможности поиска нарушений неравенств Вигнера и Леггета-Гарга в системах тяжелых кварков на Большом адронном коллайдере;
- Влияние нейтронного избытка на структуру атомных ядер и гиперядер;
- Синтез сверхтяжелых атомных ядер в природе и в лаборатории;
- Развитие динамического подхода к описанию реакции полного слияния – деления при столкновениях тяжелых ионов;
- Развитие аb initio подходов к описанию структуры легких ядер;
- Изоспиновые эффекты в формировании и распаде гигантского дипольного резонанса атомных ядер;
- Формирование гигантских резонансов в легких ядрах;
- Теоретические расчеты распространенности обойденных ядер в p-процессе;
- Моделирование процессов рождения бозонов Хиггса на БАК;
- Бозоны Хиггса в расширениях стандартной модели;
- Осцилляции нейтрино в расширениях стандартной модели;
- Бозоны Хиггса и механизмы генерации барионной асимметрии Вселенной;
- Бозоны Хиггса и фазовые переходы в ранней Вселенной;
- SU(5) модель Великого объединения в методе размерной редукции;
- Однопетлевые поправки в распадах бозона Хиггса на пару кваркониев;
- Рождение дважды тяжёлых барионов на e-e+ коллайдерах будущего;
- Рождение возбуждённых состояний Bc мезона на e-e+ коллайдерах будущего;
- Однопетлевые поправки в парное рождение ботоммониев в e-e+ аннигиляции.
Примерные темы и направления научной работы студентов Филиала МГУ в городе Сарове по этой программе (направление физика)
МП Теоретическая физика (ВНИИЭФ, МГУ, ИЯИ)
- Рождение гравитационных волн на стадии первичного разогрева Вселенной после инфляции
- Рождение частиц тёмной материи распадающимися доменными стенками в ранней Вселенной
- Сверхтяжёлая тёмная материя в моделях с модифицированной гравитацией
- Джинсовская неустойчивость в классической теории поля
- Радиационные поправки в квантовой электродинамике с нарушенной Лоренц-инвариантностью
- Эффекты нелинейной электродинамики в сверхпроводящих радиочастотных резонаторах
- Устойчивые модели с космологическим «отскоком» в скалярно-тензорных теориях гравитации DHOST
- Проявления различных моделей темной материи в данных нейтринных телескопов
- Процессы с нарушением аромата кварков и лептонов в моделях новой физики
- Наблюдаемые следствия нестандартных моделей ранней Вселенной («отскок», «генезис»)
- Феноменологические основы и методы оптимизации наблюдения одиночного топ-кварка в эксперименте CMS коллайдера LHC;
- Статистический анализ одиночного рождения топ-кварка на детекторе Компактный мюонный соленоид Большого адронного коллайдера и поиск аномальных связей в вершине взаимодействия топ-кварка, б-кварка и W-бозона;
- Разработка методов применения нейронных сетей глубокого обучения для исследования топ-кварка на современных и будущих коллайдерах;
- Ограничения на эффективные операторы, связанные с нейтральными токами, меняющими аромат кварков;
- Многопартонные взаимодействия в КХД;
- Двойное партонное рассеяние на БАК;
- Функции Грина многокварковых токов и экзотические многокварковые адроны;
- Непертурбативные КХД эффекты в слабые распадах тяжёлых адронов;
- Исследование завихренности (vorticity), ее возникновение в системе сталкивающихся ядер и эволюция до стадии термического вымораживания (freeze-out) частиц;
- Изучение влияния завихренности на поляризацию барионов, в частности, Lambda;
- Возникновение и развитие направленного, эллиптического и триангулярного потоков в столкновениях тяжелых ионов;
- Изучение влияния завихренности на формирование и развитие направленного потока адронов;
- Исследование и сравнение пространственно-временной картины химического и термического фризаутов адронов в микро- и макроскопических моделях;
- Корреляции и флуктуации барионного заряда и странности в столкновениях тяжелых ионов;
- Оценка проявлений эффектов новой физики в дифференциальных распределениях редких многолептонных распадов В-мезонов;
- Вычисление парциальных ширин распадов нейтральных В-мезонов на два заряженных лептона и два нейтрино в рамках Стандартной модели;
- Оценка возможности поиска нарушений неравенств Вигнера и Леггета-Гарга в системах тяжелых кварков на Большом адронном коллайдере;
- Влияние нейтронного избытка на структуру атомных ядер и гиперядер;
- Синтез сверхтяжелых атомных ядер в природе и в лаборатории;
- Развитие динамического подхода к описанию реакции полного слияния – деления при столкновениях тяжелых ионов;
- Развитие аb initio подходов к описанию структуры легких ядер;
- Изоспиновые эффекты в формировании и распаде гигантского дипольного резонанса атомных ядер;
- Формирование гигантских резонансов в легких ядрах;
- Теоретические расчеты распространенности обойденных ядер в p-процессе;
- Моделирование процессов рождения бозонов Хиггса на БАК;
- Бозоны Хиггса в расширениях стандартной модели;
- Осцилляции нейтрино в расширениях стандартной модели;
- Бозоны Хиггса и механизмы генерации барионной асимметрии Вселенной;
- Бозоны Хиггса и фазовые переходы в ранней Вселенной;
- SU(5) модель Великого объединения в методе размерной редукции;
- Однопетлевые поправки в распадах бозона Хиггса на пару кваркониев;
- Рождение дважды тяжёлых барионов на e-e+ коллайдерах будущего;
- Рождение возбуждённых состояний Bc мезона на e-e+ коллайдерах будущего;
- Однопетлевые поправки в парное рождение ботоммониев в e-e+ аннигиляции.
- Диагностика динамики развития плазменных образований
- Разработка оптической схемы диагностики параметров импульса лазерного излучения
- Исследование параметров фотохронографических регистраторов
- Экспериментальные исследования ВРМБ излучения в пересекающихся лазерных пучках
- Компенсация тепловых аберраций дискового усилителя при работе на частоте 10 Гц
- Высокоточная диагностика временных процессов при распространении ударных волн в материалах с плотностью порядка критической
- Исследование возможностей повышения порога возбуждения ВРМБ в оптоволоконном канале системы когерентного сложения излучения
- Численное моделирование процессов паразитной генерации в дисковых усилителях с высокой запасенной энергией
- Исследование методов измерения оптической длины волоконных каналов в системах когерентного сложения излучения
- Константы уширения атомов Ar и Kr в среде лазера с диодной накачкой на инертных газах
- Исследование импульсно-периодического режима работы лазера с диодной накачкой на инертных газах
- Моделирование теплового разрушения оптических элементов мощным лазерным пучком из-за наличия частиц пыли
- Расчетное моделирование распространения лазерного излучения в турбулентной атмосфере в режиме неполного фазового сопряжения
- Управление многоканальным лазерным излучением в турбулентной атмосфере с помощью методов искусственного интеллекта
- Лазерное ускорение частиц для медицинских приложений
- Лазерно-инициированные ядерные реакции в кластерной плазме
- Источники электромагнитного излучения нетрадиционных диапазонов при лазерно-плазменном взаимодействии
- Генерация электромагнитных полей при скользящем взаимодействии интенсивного лазерного импульса с поверхностью
- Многостадийное лазерно-плазменное ускорение электронов и позитронов
- Лазерное ускорение электронов при взаимодействии со структурированными мишенями
- Глубокое обучение для решения задач физики релятивистской плазмы.
- Суперкомпьютерное моделирование генерации аттосекундных импульсов с заданной поляризацией при взаимодействии лазерного импульса с плазмой.
- Нелинейное рассеяние Томсона при взаимодействии Лагерр-Гауссовых лазерных мод с быстрыми электронами.
- Байесовская оптимизация плазменно-кильватерных ускорителей.
- Эмиссионные свойства фемтосекундной лазерной плазмы возобновляемых мишеней.
- Разработка рентгеноспектральных методов диагностики временного профиля мощных лазерных импульсов
- Прецизионные измерения потенциалов ионизации и атомной структуры многозарядных ионов
- Численные расчеты атомной кинетики и излучательных спектров многозарядных ионов с заполненной внешней оболочкой.
- Экспериментальное исследование вещества в области сверхвысоких давлений при ударно-волновом нагружении лазерным излучением
- Развитие методов рентгеновской абсорбционной и фазово-контрастной радиографии лазерной плазмы.
- Численное моделирование ударно-волновых процессов в веществе при импульсном лазерном воздействии
- Термодинамические свойства материалов под действием ультракоротких лазерных импульсов
- Распространение сверхмощных коротких фокусированных лазерных импульсов с учетом эффектов поляризации вакуума
- Непертурбативное описание рождения пар внешним полем в усеченном фоковском пространстве
- Моделирование коллективного туннельного эффекта в атомах и молекулах в интенсивном лазерном поле
- Квантовая вязкость бесстолкновительной плазмы в лазерном поле экстремальной интенсивности
- Моделирование динамических безызлучательных состояний микроплазмы, создаваемых фемтосекундными лазерными импульсами
Задания вступительных испытаний
