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, которые 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 старшим лаборантом Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), студентом Физического факультета Новосибирского государственного университета 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 студент.
За свое исследование Иван в июле этого года получил медаль Российской академии наук. Как отмечает научный руководитель Образцова, доктор физико-математических наук, заведующий теоретическим отделом ИЯФ СО РАН, профессор ФФ НГУ Александр Мильштейн, высокая награда является подтверждением того, что молодой ученый находится на правильном пути освоения профессии физика-теоретика.
— 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, — подчеркнул Мильштейн.
Работа Ивана Образцова «Квадрупольное излучение и образование e+ e- пар при столкновении нерелятивистских ядер» опубликована в журнале Physics Letters B.
Подготовлено по материалам пресс-службы ИЯФ СО РАН.
