Фундаментальная физика многозарядных ионов при низких энергиях

24 октября 2017
Время: 15:00
Петергоф, ул. Ульяновская., д. 1–3, Малый конференц-зал имени В. А. Фока

В Санкт-Петербургском университете профессор СПбГУ Владимир Моисеевич Шабаев (кафедра квантовой механики) выступит с докладом «Фундаментальная физика многозарядных ионов при низких энергиях».

Атом водорода сыграл ключевую роль в создании современной квантовой теории. Исследование закономерностей в спектрах атома водорода в начале XX века привело к созданию квантовой механики, а открытие лэмбовского сдвига атомных уровней в середине XX века послужило главным толчком к созданию современной квантовой теории электромагнитного взаимодействия элементарных частиц — квантовой электродинамики (КЭД). Прецизионные атомные эксперименты сыграли важную роль и в становлении электрослабого сектора Стандартной Модели. Именно в атомном эксперименте впервые было обнаружен новый тип слабого взаимодействия электронов с нуклонами, обусловленный нейтральными токами.

В последние десятилетия одним из наиболее эффективных инструментов в изучении фундаментальной физики стали многозарядные ионы. К многозарядным ионам относят ионы с большим зарядом ядра и малым числом электронов. К таким системам относятся, например, водородоподобный или литиеподобный ионы урана. Ввиду малого числа электронов, такие системы могут быть рассчитаны с очень высокой точностью в рамках современной КЭД. Сравнение таких расчетов с прецизионными экспериментами позволяет тестировать методы КЭД в совершенно новой области — области очень сильного кулоновского поля и может быть использовано для прецизионного определения фундаментальных констант и различных ядерных параметров.

Особую актуальность исследованиям с тяжелыми многозарядными ионами придает тот факт, что они способны дать уникальный доступ к области сверхкритического поля. Такое поле возникает в низкоэнергетических столкновениях двух тяжелых ионов с суммарным зарядом ядер 173 и выше. Согласно теории, в таком поле должно происходить так называемое спонтанное рождение электрон-позитронных пар. О возможностях изучения этого эффекта в настоящее время, а также о многих других достижениях в физике многозарядных ионов будет рассказано в настоящем докладе.