UA RU EN
Фізико-технічний інститут
Кафедра Прикладної фізики
<Home Department Study Science Forum Download News Sitemap>
BITP

Bogolyubov Institute for Theoretical Physics National Academy of Sciences of Ukraine

is a leading scientific center in fundamental problems of theoretical, mathematical, and computational physics.

The main research fields dealt with in the Institute are theory of nuclei and nuclear reactions, quantum field theory, theory of elementary particles and relativistic astrophysics, theory of solid state and theoretical biophysics, plasma theory, mathematical methods and computational modelling in theoretical physics.

The Institute provides doctoral and postgraduate courses in theoretical physics; it hosts the center of continued education for senior pupils and fresh-year students.

Bogolyubov Institute for Theoretical Physics is basic for the International Center of Physics of the Physics and Astronomy Division of the National Academy of Sciences of Ukraine.

Відділи:

  • Астрофізики та елементарних частинок
  • Фізики високих густин енергії
  • Квантової теорії молекул та кристалів
  • Квантової електроніки
  • Математичних методів в теоретичній фізиці
  • Математичного моделювання
  • Нелінійної фізики конденсованого стану
  • Обчислюваних методів теоретичної фізики
  • Прикладних проблем теоретичної фізики
  • Синергетики
  • Структури атомних ядер
  • Теорії та моделювання плазмових процесів
  • Теорії ядра і квантової теорії поля

The Institute was founded in 1966. It is situated in Theophania, a picturesque suburb of Kiev, in the precious forest in the neighborhood of the Saint Panteleimon cathedral.

The founder and the first Director of the Institute was an outstanding theorist Academician M.Bogolyubov. From 1973 to 1988 the Director of the Institute was Academician O.Davydov. From 1988 to 2002, the Institute has been headed by Academician O.Sytenko. Science February 2002 the Institute is headed by Academician of National Academy of Science of Ukraine A.Zagorodny.

Initially, the Institute consisted of three departments: of mathematical methods in theoretical physics (headed by Academician O.Parasiuk), nuclear theory (headed by Academician O.Davydov), and theory of elementary particles (first headed by doctor of physics and mathematics A.Tavkhelidze, later, since 1969 - by Correspondent-Member of the Academy V.Shelest).

In 1968, a department of theory of nuclear reactions was organized and headed by Doctor of physics and mathematics O.Sytenko.

In 1969, a department of statistical theory of condensed matter was organized in Lviv. It was headed by Doctor of physics and mathematics I.Yukhnovsky. Later this department has been reorganized into the Lviv division of statistical physics of the Institute for Theoretical Physics (in 1980) and then into the Institute of Condensed Matter Physics of the National Academy of Sciences of Ukraine (1990). The head of this Institute is Academician I.Yukhnovsky.

Nowadays, the Bogolyubov Institute for Theoretical Physics of the Ukrainian National Academy of Sciences includes the Departments: of Nuclear and Quantum Field Theory, Astrophysics and Elementary Particles, Nonlinear Condensed Matter Physics, Mathematical Methods of Theoretical Physics, Theory and Simulation of Plasma Processes, High-Density Energy Physics, Quantum Electronics, Structure of Atomic Nuclei, Quantum Theory of Molecules and Crystals, Applied Problems of Theoretical Physics, Computational Methods of Theoretical Physics, Mathematical Modelling, Synergetics. The research staff includes 38 Doctors and 60 Candidates (Ph.D) of physics and mathematics, among them three Member and two Correspondent-Members of the Academy.

The Institute as a modern center of theoretical physics owes much to the research work of Academicians M.Bogolyubov, O.Davydov, O.Sytenko, O.Parasiuk, O.Petrov, V.Baryakhtar, I.Yukhnovskyi, D.Loktev, D.Petryna, A.Zagorodny and Correspondent-Members V.Shelest, P.Fomin, E.Petrov.

The Institute hosts several scientific schools in topical problems of theoretical physics: Bogolyubov-Parasiuk school in mathematical physics and quantum field theory, Davydov school in theoretical physics, Sytenko school in nuclear and plasma theory, Fomin school in relativistic astrophysics, cosmology and elementary particles.

The Institute has organized numerous international and domestic conferences. It hosted the XI Rochester Conference on High-Energy Physics in 1970, International Workshops on Nonlinear and Turbulent Processes in Physics in 1979, 1983, 1987, and 1989, International Conference on Quantum Chemistry, Biology, and Pharmacology in 1977, Soviet-American Symposium on Soliton Theory in 1979, Soviet-Italian Symposium on Selected Problems of Statistical Physics in 1984, International Conference on Physics of Liquids in Small Volumes in 1990. Since 1992 the Institute has held regular conferences on hadron physics and new trends in high-energy physics.

The International Conference Physics in Ukraine, held in 1993, has been of great integrating importance for the physicists of independent Ukraine. The Kiev-Dubna Bogolyubov Conference of 1999 was a notable event for scientists from many countries.

In 2001, the Institute hosted the First International BITP-ITEP School in Theoretical and Mathematical Physics for Schoolchildren and Students, and in 2002 - the Second.

The Institute has brought a particular contribution in the organization of International Conferences on Plasma Theory. These Conferences have been initiated by the Institute and hosted in 1971, 1974, and 1987. Nowadays these Conferences are called Kiev Conferences and, since 1976, bear this name in many countries (Trieste, Italy - 1977; Nagoya, Japan - 1980 and 1996; Goeteborg, Sweden - 1982; Lausanne, Switzerland - 1984; New-Delhi, India - 1989; Innsbruck, Austria - 1992; Foz do Iguasu, Brazil - 1994; Prague, Czechia - 1998; Quebec-City, Canada - 2000; Sydney, Australia – 2002, Nice, France – 2004, Kiev, Ukraine – 2006).

Researchers of the Institute have published 80 scientific books, 6 collections of papers, and 28 volumes of proceedings of scientific conferences.

Important scientific results, obtained by the research workers of the Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, contribute to the high present-day level and further development of physics in Ukraine.

Украинский академический грид

Институт теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова Национальной академии наук Украины как институт, ответственный за выполнение Программы «Внедрение грид-технологий и построение кластеров» в НАН Украины, открыл веб-сайт Украинского Академического Грида (УАГ).

Физика и Грид

Институт теоретической физики им. Н.Н. Боголюбова имеет давние и тесные связи с ЦЕРНом. Сотрудники института неоднократно бывали в ЦЕРНе, выступали с научными докладами, выполняли совместные исследования. Эти исследования касаются главным образом проблем квантовой теории поля, взаимодействия адронов (сильно взаимодействующих элементарных частиц), тяжелых заряженных ионов при сверхвысоких энергиях, физики высоких плотностей энергии.

С 1995 года, когда в ЦЕРНе начали создаваться группы для разработки и планирования экспериментов на ускорителе LHC (Large Hadron Collider), сотрудники института совместно с харьковскими инженерами приняли участие в создании детектора для эксперимента ALICE. В частности они внесли решающий вклад в построение центральной части детектора (ITS – Internal Track System) – внутренней трековой системы. Схема детектора изображена на рисунке, на котором отмечено, какие страны участвовали в создании различных частей этой грандиозной установки.


ALICE
Одна из основных задач эксперимента ALICE – исследование процессов, происходящих при образовании сверхплотного состояния, возникающего при столкновении ускоренных тяжелых ядер. Предполагается, что при этом образуется новое состояние вещества – кварк-глюонная плазма. Согласно существующим физическим представлениям, протоны и нейтроны, из которых составлено ядро, не являются элементарными. Они, в свою очередь состоят из более элементарных и фундаментальных частиц - кварков, которые удерживаются внутри нуклонов (общее название для протонов и нейтронов), обмениваясь глюонами.

В экспериментах на ускорителе LHC (Large Hadron Collider), строительство которого заканчивается в ЦЕРНе (Женева, Швейцария), будут ускоряться и сталкиваться протоны с протонами, протоны с ядрами и ядра с ядрами. Суммарная энергия столкновения двух ядер свинца будет настолько большой (1250 TeV - в 1250000 раз больше энергии покоящегося протона), что ядра в момент столкновения сжимаются и уплотняются до такой степени, что исчезают границы между нуклонами. Образуется состояние, в котором кварки и глюоны из разных нуклонов перемешиваются, свободно перемещаясь в области столкновения. Возникает то, что и называется кварк-глюонной плазмой. Согласно современным взглядам на возникновение и эволюцию Вселенной в первые секундs после Большого Взрыва все пространство было заполнено кварк-глюонной плазмы, и только потом образовались наблюдаемые элементарные и более сложные частицы – нуклоны, мезоны, ядра и т.д.

Кварки и глюоны обладают многими удивительными и необычными свойствами. Это и дробный электрический заряд (в единицах заряда электрона), это и так называемая асимптотическая свобода – ослабление силы взаимодействия с уменьшением расстояния между кварками. До сих пор нет общепризнанного ответа на вопрос, почему нельзя экспериментально наблюдать отдельный, свободный кварк. Есть много других вопросов, поиску ответов на которые и посвящена научная программа работы крупнейшего в мире ускорителя LHC. Информацию, популярную и специальную, о пяти планируемых экспериментах на LHCATLAS, ALICE, CMS, LHCb  и TOTEM можно прочитать на Интернет-сайте ЦЕРНа и сайтах каждого из экспериментов.

Особенностью взаимодействия частиц или ядер при высоких энергиях является рождение огромного числа различных элементарных частиц – в индивидуальном столкновении при энергиях LHC могут рождаться тысячи или даже десятки тысяч частиц. Задача экспериментаторов – зарегистрировать их, определить свойства каждой частицы: заряд, импульс, энергию, квантовые числа. Вся полученная информация должна быть записана и проанализирована, окончательные данные будут исследоваться и сравниваться с теоретическими и модельными предсказаниями. Для этого требуются беспрецедентные компьютерные ресурсы. Оценки показывают, что объем информации, которая будет получаться в ходе экспериментов в течение только одного года (а они будут проходить в течение многих лет) и должна быть записана и сохранена, составляет около 15 Петабайт = 15000 Терабайт = 15000000 Гигабайт. Для обработки и анализа этой информации требуются десятки тысяч современных мощных компьютеров. Ни один из существующих суперкомпьютеров и компьютерных центров не в состоянии справиться с подобной задачей. Именно поэтому в ЦЕРНе было решено объединить вычислительные ресурсы физических институтов и лабораторий всего мира в единую вычислительную сеть, которая работает на основе грид-технологий (см. соответствующие страницы на нашем сайте). Все заинтересованные институты и лаборатории организовали виртуальную грид-организацию WLCG (Worldwide LHC Computing Grid), которая уже сейчас активно работает и в которой ежедневно решаются десятки тысяч задач, связанных с работой ускорителя и будущими экспериментами.

В 2006 году Национальная академия наук Украины стала официальным членом коллаборации WLCG, подписав с ней Меморандум о взаимопонимании. Институт теоретической физики участвует в AliEn-grid – грид-объединении, которое обслуживает эксперимент ALICE, а Харьковский физико-технический институт принимает участие в грид-проекте для эксперимента CMS.

Грид-технологии в ИТФ используются или будут использоваться не только в физике высоких энергий, но также и в астрофизике (создана и работает виртуальная астрофизическая лаборатория VIRGO (Virtual Roentgen and Gamma Observatory)), в физике плазмы и других направлениях исследований, ведущихся в институте.

Адреса інституту:

Інститут теоретичної фізики
НАН України
вул. Метрологічна 14-б,
Київ, 03680, Україна
Телефон: 380 (44) 492-1423
Факс: 380 (44) 526-5998

Translation
Status:in progress
Verify:not verified
Last updated
06.08.2008
Version 1 β