Основные достижения кафедры теоретической физики
За последние годы было издано более 20 учебных пособий из которых 5 получили грифы УМО по образованию в области подготовки педагогических кадров и УМО по классическому университетскому образования.
В различное время сотрудниками кафедры были опубликованы монографии I.L. Buchbinder, S.D. Odintsov, I.L. Shapiro, Effective action in quantum gravity (IOP Publishing, Bristol and Philadelphia, 1992), I.L. Buchbinder, S.M. Kuzenko, Ideas and methods of supersymmetry and supergravity (IOP Publishing, Bristol and Philadelphia, 1995, second edition 1998), М.М. Никитин, В.Я. Эпп, Ондуляторное излучение (Москва, Энергоатомиздат, 1988), V.G. Bagrov, G.S. Bisnovatyi-Kogan, V.A. Bordovitsyn, A.V. Borisov, O.F. Dorofeev, V.Ya. Epp, V.S. Gushchina, V.C. Zhukovskii, Synchrotron Radiation Theory and its Development (World Scientific, 1999), В.Г. Багров, Г.С. Бисноватый-Коган, В.А. Бордовицын, А.В. Борисов, О.Ф. Дорофеев, В.Ч. Жуковский, Ю.Л. Пивоваров, О.В. Шорохов, В.Я. Эпп, Теория излучения релятивистских частиц ( Москва. Физматлит, 2002), Ю.П. Кунашенко Ю. П., Г.Н. Нариманова, Когерентное образование электрон-позитронных пар фотонами в кристаллах, (Томск, Изд-во ТУСУР, 2016).
Тематика научной работы сотрудников кафедры посвящена актуальным проблемам современной теоретической физики. На кафедре теоретической физики совместно с Научно–образовательным центром теоретической физики в настоящее время три научных направления: 1. Суперсимметричная квантовая теория поля (Руководитель И.Л. Бухбиндер) 2. Теория полей высших спинов и теория струн (Руководитель И.Л. Бухбиндер) 3. Теория движения излучения заряженных частиц в астрофизике и физике конденсированного состояния (Руководители: В.А. Эпп, Ю.П. Кунашенко) По этим направлениям коллектив ежегодно публикует более десятка научных статей в ведущих международных журналах: Journal of High Energy Physics, Nuclear Physics B, Physics Letters A, Physics Letters B, Physical Review D, Journal of Physics, Modern Physics Letters A, Physics of Particles and Nuclei, Astrophysics and Space Science, Astronomy Reports, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research и др.
Научные исследования кафедры поддерживались многочисленными грантами: Президентскими грантами поддержки ведущих научных школ РФ, грантами Российского фонда фундаментальных исследований, грантами фонда Династия. Научный коллектив получает финансирование со стороны Министерства образования и науки РФ. Коллектив имеет обширные Российские и зарубежные научные связи. Проводятся совместные исследования с учеными Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна, Моск. Обл.), Физического института РАН (г. Москва), Института математики СО РАН (г. Новосибирск), Института физики высоких энергий (г. Протвино, Моск. Обл.), Московского государственного университета, Томского государственного университета, Томского политехнического университета. Кроме того, имеются многолетние научные связи с учеными США (Пенсильванский университет (Филадельфия), Мэрилендский университет (Колледж Парк)), Великобритании (Кембриджский университет, Империал Колледж (Лондон)), Германии (Ганноверский университет, Мюнхенский университет), Бразилии (университет Сан Паулу, университет Жуис де Фора), Австралии (университет Западной Австралии (Перт)), Японии (Хиросимский университет) и др.
Кафедра теоретической физики также реализует программу подготовки научно-педагогических кадров в аспирантуре по направлению 03.06.01 Физика и астрономия, профиль - 01.04.02 Теоретическая физика, характеризующую ее ориентацию на научные исследования, связанные с современными проблемами теоретической и математической физики. Исследования охватывают такие актуальные направления науки как квантовая теория поля, суперсимметрия, теория струн, теория полей высших спинов, классическая и квантовая гравитация, космология, теория излучения релятивистских заряженных частиц, небесная механика, математические методы квантовой механики. Начиная с 2002 года, аспирантами данного направления было защищено 10 кандидатских диссертаций. По мимо этого, под руководством профессора И.Л. Бухбиндера было защищено 3 кандидатских диссертации и три докторских диссертаций сотрудниками других организаций.
Основные научные результаты сотрудников кафедры за последние 15 лет:
Проведено вычисление эффективного действия в суперсимметричных теориях с неантикоммутативным суперпространством. Развит калибровочно инвариантный подход к выводу лагранжевой формулировки бозонных и фермионных полей высших спинов в плоском пространстве и пространстве анти де Ситтера. Развит общий метод изучения структуры эффективного действия трехмерных калибровочных теорий с расширенной суперсимметрией и проведено исследование ряда конкретных моделей, связанных с низкоэнергетическим пределом теории суперструн и ее обобщений. Найден бозонный сектор полного нелинейного действия N=4 конформной супергравитации. Впервые построено низкоэнергетическое эффективное действие в максимально расширенной калибровочной теории поля, обладающее явной N=3 суперсимметрией. Исследована структура расходимостей в новой массивной теории гравитации, развит метод фонового поля, вычислены однопетлевые контрчлены и проведено сравнение с контрчленами в эйнштейновской гравитации. Исследована структура эффективного действия в теории массивного антисимметричного тензорного поля во внешнем гравитационном поле. Найдена кубичная вершина взаимодействия бозонных полей высших спинов с постоянным внешним электромагнитным полем. Построены лагранжианы массивных полей высших спинов в трехмерных пространствах постоянной кривизны. Установлен лагранжиан полностью антисимметричных фермионных полей. Развит метод построения лагранжевой формулировки теории полей высших спинов с произвольной симметрией индексов. Построена формулировка массивных полей высших спинов без ограничений на поля и калибровочные параметры. Введена модель массивного векторного поля, неминимально связанная с внешним гравитационным полем и уставлена структура расходимостей в этой модели. Построена суперполевая модель шестимерного вектор/тензорного мультиплета. Исследована структура перенормировок шестимерных (1,0) суперсимметричных калибровочных теорий и показано, что (1,1) суперсимметричная теория поля Янга-Миллса конечна вне массовой оболочки в однопетлевлм приближении. Решена обратная задача излучения заряженной частицы: по известному полю излучения восстановлен закон движения частицы. Исследована динамика заряженных частиц в магнитосфере быстро вращающихся небесных тел. Впервые исследованы когерентные колебания атомов кристаллической решетки при каналировании релятивистских заряженных частиц. Теоретически исследовано когерентное рассеяние нейтронов в кристаллах. Развита теория когерентного тормозного излучения нейтронов в кристаллах. Построена теория когерентного тормозного излучения релятивистских электронов и позитронов, движущихся в режиме каналирования. Теоретически исследованы комбинационные эффекты в когерентном фото-рождении электрон позитронных пар в кристаллах (когерентное фото-рождении электрон позитронных пар движущихся в режиме каналирования). Построена теория дифрагированного рентгеновского излучения электронов движущихся в режиме каналирования вне рамок дипольного приближения. Теоретически исследовано излучение при каналировании от электронов с определенным значением спина. Эти исследования опубликованы в ведущих международных журналах, они хорошо известны специалистам и цитируются в мировой научной литературе.
