Отдел теоретической физики

Отдел теоретической физики был создан в Математическом иституте им. В. А. Стеклова в 1947 году Н. Н. Боголюбовым. Н. Н. Боголюбов привлек к работе в Отделе многих своих учеников и сотрудников, в результате чего в МИАН образовались три отдела, работающих в области теоретической и математической физики: Отдел математической физики, Отдел статистической механики и Отдел квантовой теории поля. В 2002 году отдел квантовой теории поля был преобразован в Отдел теоретической физики. С 1969 по 1992 г. Отдел квантовой теории поля возглавлял М. К. Поливанов. С 1992 г. по настоящее время руководит Отделом А. А. Славнов.

С самого возникновения основным направлением деятельности Отдела было развитие квантовой теории поля и особенно - ее математического аппарата. Сотрудники Отдела внесли фундаментальный вклад в создание современной квантовой теории поля и оформление ее в последовательную теорию со своими специфическими методами. Основополагающее значение имеют труды Н. Н. Боголюбова и его школы по теории перенормировок (R-операция), ренормгруппы, аксиоматической теории S-матрицы и теории дисперсионных соотношений. Итог этому развитию был подведен в монографиях:

Боголюбов Н.Н., Ширков Д.В.

Введение в теорию квантованных полей. - М.: Гос. изд-во техн.-теорет. лит-ры, 1957. - 442 с.

Боголюбов Н.Н., Медведев Б.В, Поливанов М.К.

Вопросы теории дисперсионных соотношений. - М.: Физматгиз, 1958. - 203с. - (Современные проблемы математики).

Боголюбов Н.Н., Логунов А.А., Тодоров И.Т., Оксак А.И.

Основы аксиоматического подхода в квантовой теории поля. - М.:Наука. - 1969. - 424 с.

Завьялов О.И.

Перенормированные диаграммы Фейнмана. - М.: Наука, 1979. - 317 с.

С конца шестидесятых годов прогресс квантовой теории поля связан, главным образом, с развитием теории калибровочных полей. Теория калибровочных полей позволила с единой геометрической точки зрения описать все известные взаимодействия элементарных частиц. На ее основе была построена последовательная теория сильных и электрослабых взаимодействий, получившая название Стандартной модели. В настоящее время ведется активная работа по созданию единой теории, объединяющей все взаимодействия, включая гравитационное, на основе моделей релятивистских струн, которые являются обобщением теории калибровочных полей на протяженные системы.

В Отделе были выполнены пионерские работы по квантовой теории калибровочных полей. А. А. Славновым была построена калибровочно-инвариантная процедура перенормировки на основе соотношений между функциями Грина, получивших название "тождества Славнова-Тейлора". Последовательное изложение квантовой теории калибровочных полей впервые было дано в монографии:

Славнов А.А., Фаддеев Л.Д.

Введение в квантовую теорию калибровочных полей. - М.: Наука. - 1978. - 239 с.

Дальнейшее развитие квантовой теории поля в целом связано как с дальнейшим совершенствованием и углублением методов теории возмущений, так и с созданием новых методов, не связанных с разложением по малой константе связи. К таким методам относятся калибровочная теория на решетке, разложение по числу "цветов" в квантовой хромодинамике, теория вполне интегрируемых систем, модели релятивистских струн. В исследование всех этих проблем активно участвуют ученые, работающие в Отделе теоретической физики. Актуальные проблемы квантовой теории обсуждаются на регулярно работающем семинаре. Сотрудники Отдела преподают в МГУ, Независимом Московском университете, руководят работой аспирантов и дипломников.

Квантовая теория поля, калибровочные поля, суперструны и браны, общая теория систем со связями, непертурбативные методы, решеточные модели, вполне интегрируемые системы, конформно инвариантные теории, матричные модели.

Активно ведутся работы по следующим темам:

• Вопросы теории перенормировок (А. А. Славнов, И. Я. Арефьева, О. И. Завьялов).
• Теория суперструн, D-бран, дуальность между калибровочными теориями и моделями суперструн (И. Я. Арефьева, Г. Э. Арутюнов, С. А. Фролов).
• Теория систем со связями (А. А. Славнов, В. П. Павлов).
• Вполне интегрируемые классические и квантовые системы (А. К. Погребков, Н. А. Славнов, Л. О. Чехов).
• Решеточные модели квантовой теории поля (А. А. Славнов, Ю. М. Зиновьев).