Студент обнаружил новый доминирующий эффект в рождении частиц
- 09.09.2022
Старший лаборант Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), студент физического факультета Новосибирского государственного университета (НГУ) Иван Образцов получил медаль Российской академии наук за теоретическую работу, в которой впервые предсказал и исследовал новый эффект, который является доминирующим в процессе рождения электрон-позитронных пар при столкновении нерелятивистских ядер. Статья об этом опубликована в журнале Physics Letters B.
Работа «Квадрупольное излучение и образование e+ e- пар при столкновении нерелятивистских ядер» имеет отношение к рождению частиц материи и антиматерии — электронов и позитронов. При рассеянии ядер могут образовываться электрон-позитронные пары. Представление о том, как рождаются электрон-позитронные пары, если сталкивать медленные ядра, было получено благодаря выдающимся советским физикам Л. Д. Ландау и Е. М. Лившицу. Именно они в 30-е годы прошлого века инициировали первые теоретические работы в области образования электрон-позитронных пар. Ученые предложили механизм рождения электронов и позитронов, который они считали доминирующим. Однако оказалось, что существует эффект, который является более важным, чем предсказанный ранее. Именно этот эффект был предсказан и исследован Иваном Образцовым.
«В моей работе проведен анализ так называемого однофотонного механизма образования электрон-позитронных пар. В области низких энергий доминирует однофотонный, или, другими словами, тормозной, механизм — ядра рассеиваются, при этом одно из ядер излучает виртуальный фотон, и он превращается в пару. Первый ненулевой вклад в этот механизм электрического дипольного излучения был вычислен советскими физиками Е. М. Лившицем и Л. Б. Окунем ещё в прошлом веке. Их результат вошел во все учебники по квантовой электродинамике. Я же изучил вклад электрического квадрупольного излучения и показал, что именно он является доминирующим при малых скоростях сталкивающихся ядер», — прокомментировал Иван Образцов.
Научный руководитель Ивана Образцова заведующий теоретическим отделом ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Александр Мильштейн говорит: «Решая поставленную перед ним задачу, Ивану пришлось проделать большую работу, занимаясь самообразованием. Будучи студентом четвертого курса физфака, он еще не прослушал спецкурс по квантовой электродинамике, который преподается на пятом курсе. Хотя поставленная задача, несомненно, имела решение, путь к этому решению не был очевидным. Именно такие задачи позволяют студенту развиваться, воспитывают в нем креативность и трудолюбие. Медаль РАН является подтверждением того, что Иван Образцов находится на правильном пути освоения профессии физика-теоретика».
Фото - Иван Образцов, автор Юлия Клюшникова.