1 / 83

МФТИ 10 июля 20 11

■ Введение: кварки и глюоны ■ Невылетание цвета –задача тысячелетия ■ Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах ■ Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий ■ Теория невылетания цвета. Сильные взаимодействия элементарных частиц и суперкомпьютеры.

leigh-fischer
Download Presentation

МФТИ 10 июля 20 11

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Сильные взаимодействия элементарных частиц и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  2. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  3. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  4. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  5. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  6. ■ Введение: кварки и глюоны■Невылетание цвета –задача тысячелетия ■Моделирование сильных взаимодействий на компьютерах и суперкомпьютерах■Перемешивание сильных и электромагнитных взаимодействий■Теория невылетания цвета Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  7. ■ Прложение: моделирование графена Кварки, глюоны, компьютеры и суперкомпьютеры M.И. Поликарпов (ИТЭФ, Москва) МФТИ10 июля 2011

  8. Experiment LHC RHIC Supercalculations Theory

  9. Основные результаты получены всотрудничестве группы ИТЭФ с ДЭЗИ (Германия), Университет Каназава (Япония), Национальная Лаборатория Брукхэвен (США) Университет Сан Франциско (США) ITEP F.V. Gubarev, A.V.Kovalenko, S.M. Morozov, MIP, S.V. Syritsyn, V.I. Zakharov, P.YuBoyko, P.V. Buividovich, M.N. Chernodub, V.G. Bornyakov , E.N. Luschevskaya, A.I.Veselov, A.A. Slavnov DESY, GumboldtUniversity, GermanyG.Schierholz, D.Pleiter, T.Streuer, H.Stuben, F. Weinberg, M. Mueller-Proyssker, E.M. IlgenfritzKanazawa University, Japan H.Ichie, S.Kitahara, Y.Koma,Y.Mori, Y.Nakamura, T.Suzuki, A. Nakamura BNL, SanFranciskoUniversity, USA D. Kharzeev, J. Greensite, S. Olejnik (+ Bratislava University, Slovakia)

  10. Взаимодействия – 1. Гравитационное mg

  11. Взаимодействия – 2. Слабое

  12. Взаимодействия – 3. Электромагнитноеное

  13. Взаимодействия – 4. Сильное

  14. Основные задачи теории сильных взаимодействий Стартуя с Лагранжиана КХД • Получить спектр адронов, • Посчитать матричные элементы, • (3) Описать фазовую диаграмму теории • (4) Объяснить невылетание цвета http://www.claymath.org/millennium/Yang-Mills_Theory/(1 000 000 $US)

  15. Невылетание цвета(почему мы не видим свободных кварков и глюонов?) Основная сложность – отсутствие аналитических методов для описания теории сильных взаимодействий, но (супер)компьютеры могут многое предсказывать исходя из Лагранжиана КХД Сила между кварком и антикварком 12 тонн!!! http://www.claymath.org/millennium

  16. Квантовая механика частицы x2 x1 Вес каждой траектории eiS

  17. Квантовая теория поля

  18. Methods • Imaginary time t→it • Space-time discretization • Thus we get from functional integral the partition function for statistical theory in four dimensions

  19. INTRODUCTION Three limits L Lattice spacing a Lattice size Quark mass Typical values Extrapolation + Chiral perturbation theory

  20. Типичная кратность интегралов Для решетки L4 (L=48, L4=5,308,416) Мы считаем интегралы кратности32L4 (L=48, 32L4=169,869,312) И работаем с матрицами12L4x12L4 (L=48, 12L4=63,700,992)

  21. SU(2) glueSU(3) gluСила между кварком и антикварком 12 тонн!!!e 2qQCD (2+1)QCD

  22. SU(2) glueSU(3) glue 2qQCD (2+1)QCD

  23. SU(2) glueSU(3) glue2qQCD (2+1)QCD Three body forces!

  24. 1 м Происхождение массы

  25. 10-8..10м

  26. 10-10м me ≈0.5 MeV mn ≈1000 MeV

  27. 10-14..15м mp≈ mn

  28. 10-15м mp ≈ 1000 MeV mu,d ≈ 3..5 MeV

  29. Masses of material objects is due to gluon fields inside baryon

  30. SU(2) glueSU(3) glue2qQCD (2+1)QCD Three body forces!

  31. SU(2) glueSU(3) glue2qQCD (2+1)QCD Usually the teams are rather big, 5 - 10 -15 people arXiv:hep-lat/0401026v1 arXiv:hep-lat/0401026v2

  32. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD (2+1)QCDString Breaking (DIK collaboration)

  33. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD (2+1)QCD Hadron Mass Spectrum

  34. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD (2+1)QCD 130 159

  35. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD (2+1)QCD Wilson non-perturbatively improved Fermions “WORKING HORSE” of lattice QCD calculations Y. Kuramashi Lattice 2007 Iwasaki gauge action + clover quarks a^(−1)= 2.2GeV, lattice size: 32^3 × 64

  36. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD (2+1)QCD Finite Temperature

  37. Фазовая Диаграмма КХД

  38. Фазовая Диаграмма КХД

  39. SU(2) glue SU(3) glue 2qQCD(2+1)QCD

  40. Below I use a lot of slides made by M.N. Chernodub, P.V. Buividovich and D.E. Kharzeev

  41. Magnetic fields in non-central collisions [Fukushima, Kharzeev, Warringa, McLerran ’07-’08] Heavy ion Quarks and gluons Heavy ion

  42. Magnetic fields in non-central collisions [Fukushima, Kharzeev, Warringa, McLerran ’07-’08] [1] K. Fukushima, D. E. Kharzeev, and H. J. Warringa, Phys. Rev. D 78, 074033 (2008), URL http://arxiv.org/abs/0808.3382. [2] D. Kharzeev, R. D. Pisarski, and M. H. G.Tytgat, Phys. Rev. Lett. 81, 512 (1998), URL http://arxiv.org/abs/hep-ph/9804221. [3] D. Kharzeev, Phys. Lett. B 633, 260 (2006), URL http://arxiv.org/abs/hep-ph/0406125. [4] D. E. Kharzeev, L. D. McLerran, and H. J. Warringa, Nucl. Phys. A 803, 227 (2008), URL http://arxiv.org/abs/0711.0950.

  43. Magnetic fields in non-central collisions Charge is large Velosity is high Thus we have two very big currents The medium is filled by electrically charged particles Large orbital momentum, perpendicular to the reaction plane Large magnetic field along the direction of the orbital momentum

  44. B Magnetic fields in non-central collisions Two very big currents produce a very big magnetic field The medium is filled by electrically charged particles Large orbital momentum, perpendicular to the reaction plane Large magnetic field along the direction of the orbital momentum

  45. D.Kharzeev

  46. Magnetic forces are of the order of strong interaction forces first time in my life I see such effect

  47. Magnetic forces are of the order of strong interaction forces first time in my life I see such effect We expect the influence of magnetic field on strong interaction physics

  48. Magnetic forces are of the order of strong interaction forces first time in my life I see such effect Weexpect the influence of magnetic field on strong interaction physics The effects are nonperturbative, it is impossible to perform analytic calculations and we use Lattice Calculations

  49. We calculate in the external magnetic field and in the presence of the vacuum gluon fields 3 2 1 0 T

More Related