P физика: Физика. Готовимся к ОГЭ и ЕГЭ. Попов А. В., Бальва О. П. (4423107) – Купить по цене от 236.00 руб.

Содержание

Современный p-адический анализ и математическая физика

Монография содержит обширный материал о p-адическом анализе, который отражает современное состояние этой области математики и дает представление о приложениях. Отличительная черта книги – совместное изложение двух основных направлений p-адического анализа: анализа для отображений из поля p-адических чисел в поле комплексных чисел и из поля p-адических чисел в это же самое поле (или его алгебраические расширения). Основные результаты монографии базируются на недавно полученных авторами оригинальных результатах. Большие разделы посвящены теории p-адических всплесков, псевдодифференциальных операторов и уравнений, p-адической квантовой механике и теории динамических систем. Монография адресована специалистам в области p-адического анализа и его приложений, а также студентам и аспирантам физико”=математических специальностей. Изложение материала организовано так, что после ознакомления с несколькими вводными главами читатель, знакомый с основами стандартных университетских курсов функционального анализа и алгебры, может свободно перемещаться по различным разделам книги

Автор
Издательство
ООО “Физматлит”
Дата издания 2012
Кол-во страниц 452
ISBN 978-5-9221-1391-5
Тематика Математика. Прикладная математика (н)
№ в каталоге
1519

Категории: Научная литература

Кафедра “Физика”

Положение о кафедре ФГБОУ ВО РГУПC от 28.05.2015


Краткая история

Кафедра физики была организована 1 октября 1929 г., то есть к началу первых занятий в Ростовском институте инженеров путей сообщения (РИИПСе). Её основной задачей было обеспечение общетеоретической подготовкой студентов всех специальностей.

Первыми преподавателями кафедры были профессор Евгений Васильевич Богословский, заведующий кафедрой, и три ассистента: М.Е. Шилов, И.К. Дувин и Е.Т. Москвичёв.

Е.В. Богословский окончил физико-математический факультет МГУ, учился у русского учёного-физика П.Н. Лебедева, получившего всемирную известность тем, что в результате тончайших экспериментов он измерил давление света на твёрдые тела, а затем и на газы. Сразу же после окончания МГУ Е.В. Богословский работал на кафедре физики Варшавского университета, после перевода университета в Ростов в 1915 г. – в РГУ, с 1929 г. в РИИПСе.

Первые занятия проходили в здании Ростовского железнодорожного техникума, там же был организован первый физический практикум для студентов.

В 1939 г. кафедру физики принял 58-летний профессор И.А. Соколов и руководил ею до 1953 г. Звание профессора ему было присвоено в 1924 г., когда он работал в МГУ, а учёную степень кандидата физико-математических наук и золотую медаль он получил в год окончания физического факультета Казанского университета в 1903 г. Учебник “Физика” профессора Соколова являлся основным пособием для студентов инженерных специальностей индустриальных вузов страны.

В годы Великой Отечественной войны на плечи профессора Соколова и ассистента Москвичёва легли тяжёлые заботы по эвакуации кафедры в г. Тбилиси и организации учебного процесса на новом месте.

После войны кафедра физики возвратилась в Ростов. Она была размещена в здании энергетического факультета и размещалась в 3-х комнатах над машинным залом.

В 1953 г. заведующей кафедрой стала доцент Ю.А. Студенок. Кафедра переходит в главный корпус института и размещается в 14 прекрасных лабораториях.

В 1954 г. были изменены учебные программы по курсу физики. Значительно увеличилось количество часов, отводимых для лекций, лабораторных и практических занятий.

С 1955 по 1959 гг. кафедру возглавил доцент Я.С. Мирошниченко. Основным научным направлением на кафедре были исследования по металлофизике.

С 1959 по 1966 гг. кафедрой руководил доцент А. А. Аваков. В эти годы на кафедру приходят новые сотрудники – ассистенты Е.А. Демидова, Т.К. Балаш, М.М. Башкиров, Г.Е. Власова, Р.И. Смирнова, А.И. Уманская, Т.Д. Малявина, Е.П. Ладакина, Л.С. Горбатенко. Первыми аспирантами становятся Ю.С. Дубров и Г.С. Николаева, защитившие кандидатские диссертации в 1967 г. . Затем в аспирантуру поступают ассистенты А.Н. Уманская, Е.П. Ладакина, Т.К. Балаш и В.П. Дымов, а также Р.И. Смирнова и А.А. Рыжкин (сейчас ректор ДГТУ, д-р техн. наук, проф., акад. РАН). В это же время становится аспирантом М.М. Башкиров, который работает под руководством профессора В.Г. Глейма на кафедре химии.

В 1966 г. заведующим кафедрой избирается Г.А. Гаврилов, специалист по спектроскопии. Количество кандидатов наук на кафедре возрастает до 6 человек: Г.А. Гаврилов, В.П. Сычёв, Г.В. Михайленко, С.М. Блохин, В.И. Чирков и М.А. Щаренский.

Молодые кандидаты физико- математических наук С.М. Блохин и В.И. Чирков организуют новую научную лабораторию рентгеновской спектроскопии.

В 1970 г. заведующим кафедрой становится доцент В.П. Сычёв. При нем на кафедре зародилось новое научное направление – исследование термофизических и физико- химических процессов при трении, начало которому положил ассистент С.С. Санчес. Затем к этой тематике подключаются ассистенты В.И. Колесников и В.И. Тер-Оганесян, поступая в аспирантуру к профессору Ю.А. Евдокимову (зав.кафедрой “Путевые и строительные машины”).

С 1976 по 1980 гг. и с 1992 по 1994 гг. кафедру возглавляла доцент Г.В. Михайленко.

В годы ее руководства на кафедре произошла значительная модернизации лабораторного практикума.. Этим мероприятиям все сотрудники кафедры отдали много души, сил и энергии. Более 25000 часов отработано безвозмездно. Инициатором и руководителем всех работ по реконструкции, главным архитектором и оформителем был доцент С.С. Санчес.

В 1975 г. защищают кандидатские диссертации В.И. Колесников, Л.С. Горбатенко, в 1977 г. – С.С. Санчес, в 1979 г. – Н.Б. Шевченко и И.Л. Касаткина, в 1981 г. – М.М. Башкиров, в 1982 г. – В.И. Тер-Оганесян.

В период с 1980 по 1992 гг. заведующим кафедрой был доктор физико- математических наук профессор В.Ф. Демехин. Он окончил физфак РГУ в 1961 г. и в том же году стал аспирантом кафедры физики твердого тела. В 1965 г. успешно защищает кандидатскую диссертацию. С 1964 г. работал на кафедре общей физики РГУ сначала ассистентом, а затем доцентом, где под его руководством было защищено 6 кандидатских диссертаций. В 1975 г. он защитил докторскую диссертацию.

Приход В.Ф. Демехина значительно поднял общий уровень педагогической деятельности кафедры. Знаменитые лекции В.Ф. Демехина, его практические занятия посещали все преподаватели кафедры. Был издан курс его лекций и сборники задач по всем разделам физики, которые были приняты за основу учебного процесса на кафедре.

В.Ф. Демехин пришел в РИИЖТ с большим научным багажом и со своей сложившейся научной школой. С его приходом на кафедре интенсивно стало развиваться новое научное направление “Исследование электронной структуры атомов, молекул и твердых тел”.

В период руководства кафедрой В.Ф. Демехиным были защищены:

кандидатские диссертации:

Лаврентьев С.В. – 1981 г. Явна В.А. – 1982 г. Тимошевская В.В. – 1982 г.
Сухоруков Б.Л. – Шляхова Л.А. –

Лагутин Б.М. – 1986 г. Петров И.Д. – 1986 г. Вершинина Н.В. – 1987 г.
КраснолуцкийВ.П. – 1988 г. Дуденко А.И. – 1994 г. Попов В.А. – 1994 г.
Надолинский А.М. – 1994 г. Новиков С.А. – 1994 г.

докторские диссертации:

Сухоруков В.Л. – 1985 г. С 1988 г. он – профессор кафедры физики, а с 1989 – заведующий кафедрой высшей математики РИИЖТа.

Колесников В.И.- 1987 г. С 1987 г. работает заведующим кафедрой теоретической механики РГУПС. В.И.Колесников – академик Российской академии наук, доктор технических наук, профессор. С 1996 г. по 2012 г. В.И. Колесников являлся ректором Ростовского государственного университета путей сообщения. В настоящее время он – президент РГУПС.

Явна В.А. – 1994 г. С 1994 г. заведует кафедрой «Физика» РГУПС, с 1997 по 2001 гг. – первый проректор РГУПС, с 2001 по 2006 гг. – проректор по внешним связям и производственной практике, с 2006 по 2020 гг. – заведующий кафедрой «Физика» РГУПС.

Начиная с 2020 г. по настоящее время заведующим кафедрой работает д.ф.-м.н., профессор А.Г. Кочур.

В настоящее время на кафедре «Физика» Ростовского государственного университета путей сообщения существует уникальная научная школа физиков, плодотворно работающая в области исследования электронной структуры атомов, молекул и твердых тел, развиваются методы компьютерного моделирования и диагностики объектов инженерной инфраструктуры, разрабатываются новые материалы и конструкции. В составе научного коллектива 7 докторов физико-математических наук и 13 кандидатов физико-математических наук.

В.А. Явна входят в состав специализированного совета Д 063.52.09 (специальность 01.04.07 – «физика твердого тела») в Ростовском государственном университете.

А.Г.Кочур, Б.М.Лагутин и И.Д. Петров в течение многих лет являются председателями ГЭК в Южном федеральном университете и Донском государственном техническом университете.

Научные результаты ученых РГУПС признаны в России и за рубежом, их работы имеют высокий международный индекс цитирования. За последние года опубликовано более сотни научных работ в центральных российских и международных журналах. Свидетельством высокого уровня выполняемых работ является предоставление членам научного коллектива РГУПС и рабочим группам в его составе на конкурсной основе грантов Министерства общего и профессионального образования РФ, Немецкого научного общества, Европейского физического общества, оргкомитетов многочисленных международных конференций. Налажены тесные научные связи с рядом ведущих отечественных и зарубежных научных групп. Научные результаты, получаемые учеными РГУПС, регулярно включаются в программы международных конференций по физике атомов, молекул и твердых тел, в том числе, в виде пленарных докладов и приглашенных лекций.

Ниже приводится перечень международных конференций, в которых принимали участие ученые кафедры физики за последние 11 лет:

  • 26-28 сентября 2007 г. 7–я Международная конференция “Взаимодействие излучений с твердым телом”» Минск (Белоруссия).
  • 6-11 мая 2007г. 9-th European Confer. on Atomic and Molecular Physics, Heraklion, Crete (Greece)
  • 25–31 июля 2007 25 International Conf. on Photonic. Electronic and Atomic Collisions, Freiburg (Germany)
  • 29 июля – 3 августа 2007 XV International Conf. on Vacuum Ultraviolet Radiation Physics, Berlin (Germany)
  • 22–27 Июня 2008 21st International conference on X-ray and Inner-shell processes (X08), Paris (Fance)
  • 22 – 28 июля 2009 26th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions, Kalamazoo, Michigan (USA)
  • 8 – 11 июля 2009 41th Conference of European Group for Atomic Spectroscopy, Gdansk (Poland)
  • 6-10 октября 2009 11st International conference on Electronic spectroscopy and structure. Nara (Japan)
  • 4-9 July 2010 10-th European Conf. on Atoms, Molecules and Photons, (ECAMP X), Salamanca (Spain)
  • 24-26 Februar 2010 Deutsche Tagung Fuer Forschung mit Synchrotronstrahlung, Neutronen und Ionenstrahlen an Grossgeraeten, Freie Universitaet Berlin (Germany)
  • 20–22 September 2011 IX International Conference «Interaction of radiation with solids”, Minsk (Byelorussia)
  • 27 July – 2 August 2011 27th International Conference on Photonic, Electronic, and Atomic Collisions”, Belfast (Northern Ireland)
  • June 28 – July 2 2011 43rd Conference of European Group for Atomic Systems, Fribourg (Switzerland)
  • October 28-31 2012 The 7th International Workshop on Modeling in Crystal growth Taipei, Taiwan, Yen Tjing Ling Industrial Research Institute, National Taiwan University
  • September 16–21, 2012 12th International Conference on Electronic spectroscopy and Structure, Saint-Malo (France)
  • 12–19 июля 2013 г. 38-я Международная конференция по физике вакуумного ультрафиолетового и рентгеновского излучений Хэфэй (КНР)
  • 28–31 октября 2013 The 7th International Workshop on Modeling in Crystal growth Taipei, Taiwan, Yen Tjing Ling Industrial Research Institute, National Taiwan University (China)
  • 4-8 мая 2014 г. International Magnetics Conference (INTERMAG 2014), Dresden (Germany)
  • 1-4 июля 2014 г. 46th Conference of the European Group on Atomic System (EGAS), Lille (France)
  • 23 – 26 August 2016 International Conference on Many Particle Spectroscopy of Atoms, Molecules, Clusters and Surfaces MPS-2016 Lomonosov Moscow State University, Moscow (Russia)
  • 3–7 сентября 2017, г. Бялка-Татшаньска, Польша. ICMS 2017 – XIVth International Conference on molecular spectroscopy.
  • 17-21 июль 2017, г. Гранада, Испания. ICC 2017 – XVI International Clay Conference.
  • 27 ноября- 01 декабря 2017, г. Москва. Россия. V Российская школа по глинистым минералам «Argilla Studium-2017.
  • 1–8 апреля 2017, г. Екатеринбург. 23-я Всероссийская научная конференции студентов-физиков и молодых ученых (ВНКСФ-23, Екатеринбург).
  • 1–3 февраля 2017, Москва. VI Междунар. конф. по фотонике и информационной оптике.
  • 28 – 30 сентября 2017, г. Ростов-на-Дону, Россия. Всероссийская национальная научно-практическая конференция «Современное развитие науки и техники» («Наука-2017»).
  • 24 – 28 Апреля 2017, Кисловодск, Россия. 13th Conference and Exhibition on Engineering Geophysics 2017.
  • 24-26 января 2018 г., г. Москва. VII Междунар. конф. по фотонике и информационной оптике.

Ниже приведен список ученых кафедры физики, защитивших диссертации с 1980 г.

I.Докторские диссертации:

ФИО

Назв. (специальность)

Консультант

Дата

Демехин Ф.В.

Формирование и распад резонансных состояний атомов и простых молекул, возбужденных мягким рентгеновским и ультрафиолетовым излучением

(01. 04.05 – оптика)

2007 г.

Сухоруков В.Л.

Многочастичные эффекты в рентгеновской и электронной спектроскопии простых кластеров

(01.04.07 – физика твердого тела)

Демехин В.Ф.

1984 г.

Явна В.А.

Многочастичные эффекты в области энергий ионизации атомов и простых молекул

(01.04.07 – физика твердого тела)

1994 г.

Кочур А.Г.

Процессы распада вакансий в глубоких электронных оболочках

(01.04.07 – физика твердого тела)

Сухоруков В.Л.

1997 г.

Лагутин Б.М.

Природа резонансного фотопоглощения субвалентных оболочек многоэлектронных систем в области вакуумного ультрафиолета и мягкого рентгеновского излучения

(01. 04.07 – физика твердого тела)

Сухоруков В.Л.

2000 г.

Хоперский А.Н.

Многочастичные эффекты при аномальном упругом рассеянии рентгеновского излучения атомом и молекулой

(01.04.07 – физика конденсированного состояния)

Демехин В.Ф.

2001 г.

Петров И.Д.

Многоэлектронные эффекты в угловом распределении фотоэлектронов и флуоресценции при возбуждении и ионизации атомов поляризованным излучением с энергией 2,5-90 эВ

(01.04.07 – физика конденсированного состояния;

01.04.05 – оптика)

Сухоруков В.Л.

2002 г.

Сухоруков Б.Л

Дистанционная спектрометрия пресноводных экосистем

(03.00.16 – экология)

Никаноров А. М.

2004 г.

Надолинский А.М.

Многочастичные эффекты при резонансном неупругом рассечянии фотона атомом и молекулой

(01.04.05 – оптика)

Хоперский А.Н.

2009 г.

II.Кандидатские диссертации:

  • ФИО

    Назв. (специальность)

    Науч.Руковод.

    Дата

    Байрачный Ю.И.

    Интерпретация электронных и рентгеновских спектров переходных элементов в высокоспиновых соединениях

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1977 г.

    Лаврентьев С.В.

    Спектры поглощения простых кластеров

    (01. 04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1981 г.

    Явна В.А.

    Неэмпирический расчет сечений поглощения внутренних оболочек атомов в кластерах

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1982 г.

    Кочур А.Г.

    Рентгеноспектральное исследование электронного строения комплексов ванадия и марганца и некоторых соединений внедрения

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Шуваев А.Т.

    1982 г.

    Явна С.А.

    Мультиплетные эффекты в рентгеновских и рентгеноэлектронных спектрах в соединениях простых кластеров

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1983 г.

    Тимошевская В.В.

    Коллективные эффекты при фотоионизации внутренних оболочек многоэлектронных систем

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1982 г.

    Сухоруков Б.Л.

    Многоэлектронные эффекты в ОЖЕ-спектрах молекул и простых кластеров

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1983 г.

    Бирюков А.П.

    Монопольная перестройка электронных оболочек в Оже-спектрах переходных металлов

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Сухоруков В.Л.

    1986 г.

    Лагутин Б.М.

    Электронная перестройка в поле остовной вакансии. Форма линий в рентгеновских спектрах

    (01. 04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф.

    1986 г.

    Петров И.Д.

    Многочастичные эффекты рентгеновской и рентгеноэлектронной спектроскопии валентных электронных оболочек

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф., Сухоруков В.Л.

    1986 г.

    Дуденко А.И.

    Теоретическая структура ОЖЕ-спектров, используемых при исследовании поверхности

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Демехин В.Ф., Кочур А.Г.

    1994 г.

    Надолинский А.М.

    Теоретическое исследование тонкой структуры рентгеновских спектров поглощения внутренними оболочками простых кластеров

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Явна В. А., Кочур А.Г.

    1994 г.

    Хоперский А.Н.

    Влияние многоэлектронных эффектов на рентгеновское поглощение внутренних атомных оболочек в области порога ионизации

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Сухоруков В.Л.

    1988 г.

    Попов В.А.

    Проявление многоэлектронных эффектов и ядерных колебаний в спектрах фотопоглощения гидридных молекул

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Явна В.А.

    1994 г.

    Новиков С.А.

    Теоретическое исследование Оже-спектров простых кластеров

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Кочур А.Г.

    1994 г.

    Васильева М.Е.

    Теоретическое исследование рентгеновских процессов в неоноподобных и аргоноподобных молекулах

    (01.04.07 – физика твердого тела)

    Лагутин Б.М.

    1998 г.

    Митькина Е.Б

    Рентгеновские эмиссионные спектры и зарядовое распределение ионов при каскадных распадах внутренних вакансий

    (01.04.07 – физика конденсированного состояния;

    01.04.05 – оптика)

    Кочур А.Г., Петров И.Д.

    2001 г.

    Демехина Н.В

    Влияние многоэлектронных корреляций на процесс рентгеновского поглощения в области Kи L краев

    (01.04.07 – физика конденсированного состояния;

    01.04.05 – оптика)

    Явна В.А., Петров И.Д.

    2001 г.

    Латоха Я. В.

    Исследование координационного окружения атомов металлов в цеолитах и силикатных стеклах с помощью Фурье-трансформационного анализа околопороговой области рентгеновских спектров поглощения

    (01.04.07 – физика конденсированного состояния)

    Бугаев Л.А.

    2005 г.

    Шаповалов В.Л.

    Совершенствование метода георадиолокационной диагностики в системе мониторинга железнодорожного пути

    05.22.06 – Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог

    Явна В.А.

    2006 г.

    Дзюба Д.В.

    Аномальное упругое рассеяние рентгеновского излучения атомом, атомным ионом и молекулой

    (01.04.05 – оптика)

    Хоперский А.Н.

    2007 г.

    Каспржицкий А. С.

    Неупругое рассеяние рентгеновского фотона атомами и молекулами в области порогов ионизации

    (01.04.05 – оптика)

    Хоперский А.Н.

    2009 г.

    Хакиев З.Б.

    Исследование влияния электрофизических свойств среды на результаты георадиолокационной диагностики объектов инженерной инфраструктуры

    (01.04.03 – радиофизика)

    Явна В.А.

    2010 г.

    Морозов А.В.

    Скоростная георадиолокационная диагностика балластного слоя железнодорожного пути

    (05.22.06 – Железнодорожный путь, изыскание и проектирование железных дорог)

    Явна В.А.

    2011 г.

    Арепьева О.А.

    Комптоновское рассеяние фотона атомом и атомным ионом

    (01. 04.05 – оптика)

    Надолинский А.М.

    2013 г.

    Лазоренко Г.И.

    Механизмы взаимодействия слоистых алюмосиликатов с водой по данным инфракрасной спектроскопии

    (01.04.07-физика конденсированного состояния)

    Явна В.А.

    2015 г.

    Икоева К.Э.

    Тема кандидатской диссертации: “Комптоновское рассеяние фотона электронами атома, атомного иона и линейной молекулы”

    Специальность: 01.04.05 Оптика

    Науч. рук.: д.ф.-м.н., проф. Надолинский А.М.

    2018 г.

    Чайников А.П.

    Тема кандидатской диссертации: “Роль каскадных распадов вакансий в электронных оболочках атомов в воздействии ионизирующих излучений на вещество”.

    Специальность: 01. 04.07 Физика конденсированного состояния

    Науч. рук.: д.ф.-м.н., проф. Кочур А.Г.

    2018 г.

Список научных трудов сотрудников кафедры с 2010 года :

2010

1

Hopersky, A.N. Scattering of Photons by Many-Electron Systems / A.N. Hopersky, V.A. Yavna. – Heidelberg: Springer. – 2010. – 144 p.

2

Brühl, S. Monte Carlo simulation of cascade relaxation processes after 1s-photoionization of boron in the gas phase / S. Brühl, A.G. Kochur // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. – 2010. – V. 43. – P. 105002 (8 pp).

3

Kochur, A. G. X-ray photoelectron Fe3s and Fe3p spectra of polynuclear trimethylacetate iron complexes / A.G. Kochur, T.M. Ivanova, A.V. Shchukarev, R.V. Linko, A.A. Sidorov, M.A. Kiskin, V.M. Novotortsev, I.L. Eremenko // J. Electron Spectrosc. and Related Phen. – 2010. –V. 180. – P. 21–26.

4

Ehresmann, A. Photoionization of Xe near 5s threshold: II. 5s- main line and satellites. / A. Ehresmann, W. Kielich, S. Klumpp, Ph.V. Demekhin, I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, B.M. Lagutin, R. Mueller-Albrech and H. Schmoranzer / Europ. Phys. Jour. D. – 2010. V. 59. – P. 161-169.

5

Sukhorukov, V.L. Photoionization of Xe near 5s threshold: I. Theoretical study of 5s-np resonance structure in 5p photoabsorption. / V.L. Sukhorukov, I.D. Petrov, B.M. Lagutin, H. Schmoranzer, W. Kielich, Ph.V. Demekhin and A. Ehresmann // Europ. Phys. Jour. D. – 2010. – V. 59. – P. 151-159.

6

Hopersky, A.N. Intershell correlations in Compton photon scattering by an atom / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky and S.A. Novikov // Physical Review A. – 2010. – V. 82. – P. 042710(1-6 pp).

7

Sukhorukov, V.L. Photoionization of Xe near 5s threshold: I. Theoretical study of 5s-np resonance structure in 5p photoabsorption. / V.L. Sukhorukov, I.D. Petrov, B.M. Lagutin, H. Schmoranzer, W. Kielich, Ph.V. Demekhin and A. Ehresmann // Europ. Phys. Jour. D. – 2010. – V. 59. – P. 151-159.

8

Demekhin, Ph.V. Large impact of the weak direct photoionization on angularly resolved CO+(A 2P) de-excitation spectra of the CO*(1s-1p*) resonance / Ph. V. Demekhin, I.D. Petrov, T. Tanaka, M. Hoshino, H. Tanaka, K. Ueda, W. Kielich and A. Ehresmann // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. – 2010. – V. 43. – P. 065102(1-8 pp)

9

Demekhin, Ph.V. Symmetry-Forbidden Electronic State Interference Observed in Angularly Resolved NO+(A 1P) Deexcitation Spectra of the N*O(2s-12p2) Resonance / Ph.V. Demekhin, I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, W. Kielich, A. Knie, H. Schmoranzer, A. Ehresmann // Phys. Rev. Lett. – 2010. – V. 104. – P. 243001(1-4 pp).

10

Demekhin, Ph.V. Strong interference effects in angularly resolved Auger decay and fluorescence emission spectra of the core-excited NO molecule / Ph.V. Demekhin, I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, W. Kielich, A. Knie, H. Schmoranzer, A. Ehresmann // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 2010. – V. 43. – P. 165103(1-9 pp).

11

Demekhin, Ph.V. Partial Photoelectron Wave Analysis in Diatomic Molecule Photoionization by Fluorescence Polarization Experiments / Ph.V. Demekhin, I.D. Petrov, A. Ehresmann // Phys. Rev. A: Rap. Comm. – 2010. – V. 82. – P. 041401(R)(1-4 pp).

2011

1

Kozakov, A.T. X-ray photoelectron study of the valence state of iron in iron-containing single-crystal (BiFeO3, PbFe1/2Nb1/2O3), and ceramic (BaFe1/2Nb1/2O3) multiferroics / A.T. Kozakov, A.G. Kochur, K.A. Googlev, A.V. Nikolsky, I.P. Raevski, V.G. Smotrakov, V.V. Yeremkin // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2011.- V. 184. – P. 16–23.

2

Sokaras, D. Cascade L-shell soft-x-ray emission as incident x-ray photons are tuned across the 1s ionization threshold / D. Sokaras, A.G. Kochur, M. M¨uller, M. Kolbe, B. Beckhoff, M. Mantler, Ch. Zarkadas, M. Andrianis, A. Lagoyannis, A.G. Karydas // Phys. Rev. A – 2011. – V. 83. – No 5. – pp. 052511.

3

Kochur, A.G. X-ray photoelectron spectroscopy study of electron and spatial structure of mono- and binuclear Ni(II) carboxylate complexes with nitrogen-containing ligands / A.G. Kochur, T.M. Ivanova, S.J. Hinder, J.F. Watts, A.A. Sidorov, M.A. Kiskin, V.M. Novotortsev, I.L. Eremenko // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2011. – V. 184. – P. 501– 507.

4

Kozakov, A.T. Valence and magnetic state of transition-metal and rare-earth ions in single-crystal multiferroics RMn2O5 (R = Y, Bi, Eu, Gd) from X-ray photoelectron spectroscopy data / A. T. Kozakov, A.G. Kochur, A.V. Nikolsky, K.A. Googlev, V.G. Smotrakov, V.V. Eremkin // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2011. – V. 184. – P. 508–516.

5

Lagutin, B.M. Fourfold excitations, intra- and inter-shell correlations in the Auger decay of Kr 3d-np resonances / B.M. Lagutin, I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, H. Schmoranzer, K.-H. Schartner, A. Ehresmann // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. – 2011. – V. 44. – pp. 095002 (11 p).

6

Hopersky, A. X-ray photon Compton scattering by an atomic ion / A Hopersky, A Kasprzhitsky, A Nadolinsky, O Khoroshavina, and V Yavna // J.Phys.B: At. Mol. Opt. Phys. – 2011. – V. 44. – No 4. – P. 045602 (6pp).

7

Хоперский, А.Н. Межоболочечные корреляции при нерезонансном комптоновском рассеянии рентгеновского фотона атомом / А. Н. Хоперский, А.М. Надолинский, К.Х. Икоева, О.А. Хорошавина // ЖЭТФ. – 2011. – Т. 140. – вып. 5(11). – С. 844–851.

8

Hopersky, A. On completeness of one-particle states of many-electron atom in extended Hilbert space / A. Hopersky and A. Nadolinsky // J.Phys.B: At. Mol. Opt. Phys. – 2011. – V. 44. – No 7. – P. 075001 (3pp).

9

Hopersky, A. On completeness of one-particle states of many-electron atom in extended Hilbert space / A. Hopersky, A. Nadolinsky, K.Kh. Ikoeva, and O.A. Khoroshavina // J.Phys.B: At. Mol. Opt. Phys. – 2011. – V. 44. – No 14. – P. 145202 (5pp).

10

Petrov, I.D. Near-threshold photoionization from the excited mp5(m + 1)p J = 0−3 levels of Ar, Kr and Xe (m = 3−5) / I. D. Petrov, V.L. Sukhorukov, M.-W. Ruf, D. Klar, H. Hotop // Europ. Phys. Jour. D – 2011. – V. 62. – P. 347-359.

11

Petrov, I.D. Autoionization dynamics of even Ar (3p51/2np’, nf’) resonances: comparison of experiment and theory / I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, U. Hollenstein, L.J. Kaufmann, F. Merkt, H. Hotop // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. – 2011. – V. 44. – P. 025004 (11pp).

2012

1

Надолинский, А.М. Неупругое рассеяние рентгеновского фотона. Квантовая теория / А.М. Надолинский, А.Н. Хоперский // Lambert Academic Publishing GmbH & Co. KG 2012 (Германия) ISBN: 9783847321439

2

Brühl, S. Monte Carlo simulation of the cascade decay processes in gaseous boron initiated by photons with energies scanned through L- and K-ionization thresholds / Brühl S. , Kochur A.G. //J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 45 (2012) 135003 (8pp)

3

Kochur, A.G. Valence state of the manganese ions in mixed-valence La1-aBibMn1+dO3±g ceramics by Mn2p and Mn3s X-ray photoelectron spectra / Kochur A.G., Kozakov A.T., Nikolskii A.V., Googlev K.A., Pavlenko A.V., Verbenko I.A., Reznichenko L.A., Krasnenko T.I. //J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 185 (2012) 175– 183

4

Lagutin B. M. Strong impact of the giant resonance on the radiationless decay of the 4d vacancy in Xe: I. Decay of the 4d9np resonances / Lagutin B. M., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Ehresmann A., Schartner K.–H., Schmoranzer H. // J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 45 (2012) 245006 (10pp)

5

Demekhin, Ph.V.Theoretical study of angular-resolved two-photon ionization of H2 / Demekhin Ph. V., Lagutin B. M., Petrov I. D. // Physical Review A 85 (2012) 023416(1-6).

6

Hopersky, A.N. Nonresonance Compton Scattering of an X-Ray Photon by an Atom with the Core of the d Symmetry / Hopersky A.N., Nadolinsky A.M., Ikoeva K.Kh,, Khoroshavina O.A. // Optics and Spectroscopy 112 (2012) No.1. P.44-49

7

Hopersky, A.N. Nonresonance Compton Scattering of an X-Ray Photon by a Ni-Like Ion / Hopersky A.N., Nadolinsky A.M., Ikoeva K.Kh,, Khoroshavina O.A., Kasporzhitsky A.S. //Optics and Spectroscopy 112 (2012) No.1. P.1-7

8

Hopersky, A.N. Compton Scattering of an X-Ray Photon by an Open-Shell Atom / Hopersky A.N., Nadolinsky A.M. //Journal of Experimental and Theoretical Physics (JETP) 115 (2012) No. 3. P.402-410

9

Sukhorukov, V.L. Photoionization dynamics of excited Ne, Ar, Kr and Xe atoms near threshold (Topical Review) / Sukhorukov V.L., Petrov I.D., Schafer M., Merkt F., Ruf M.–W. Hotop H. //J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 45 (2012) 092001 (43pp)

10

Lagutin, B.M. Strong impact of the giant resonance on the radiationless decay of the 4d vacancy in Xe: I. Decay of the 4d9np resonances / Lagutin B. M., Petrov I.D., Sukhorukov V.L., Ehresmann A., Schartner K.–H., Schmoranzer H. //J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 45 (2012) 245006 (10pp).

11

Demekhin, Ph.V. Theoretical study of angular-resolved two-photon ionization of H2 / Demekhin Ph. V., Lagutin B. M., Petrov I. D. //Physical Review A 85 (2012) 023416(1-6).

2013

1

Kozakov A.T. Chemical bonding in the Bi1xSrxFeO3±y system by X-ray photoelectron and Mössbauer spectroscopy / A.T. Kozakov, A.G.Kochur, V.I. Torgashev, A.A. Bush, V.Ya.Shkuratov, S.P. Kubrin, A.V. Nikolskii, K.A. Googlev // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2013. – V. 189. – P. 106– 115.

2

Kozakov A.T. Single-crystal rare earths manganites La1xyBixAyMnaO3±b (A = Ba, Pb): сrystal structure, composition, and Mn ions valence state. X-ray diffraction and XPS study / A.T.Kozakov, A.G.Kochur, L.A.Reznichenko, L.A.Shilkina, A.V. Pavlenko, A.V. Nikolskii, K. A. Googlev, V.G. Smotrakov / J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom.. – V. 186. – P. 14– 24.

3

Kochur A.G. Parameterization of Bethe formula with inclusion of core relaxation effect for electron-impact excitation and ionization cross sections / A.G. Kochur // J. of Spectrosc. and Dynamics – 2013. – V. 3. – P. 21–23.

4

Кочур А.Г. Валентное состояние ионов марганца в керамике La1αBiβMn1+δO3±γ / А.Г. Кочур, А.Т. Козаков, А.В. Никольский, К.А. Гуглев, А.В. Павленко, И.А. Вербенко Л.А. // ФТТ – 2013. – Т. 55, №4, С. 684-687. (ISSN: 10637834)

5

Petrov I.D. Strong impact of the giant resonance on the radiationless decay of the 4d vacancy in Xe: II. N4,5OO Auger effect / I. D. Petrov, B. M. Lagutin, V. L. Sukhorukov, A Ehresmann, H. Schmoranzer // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics – 2013. – V. 45. – submitted (Web of Science: +2.031)

6

Hopersky, A.N. Giant autoionization resonance in Compton scattering of an x-ray photon by an open-shell atom / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov, V.A. Yavna // Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics – 2013. – V.46 – 155202. – P. 1–7. (ISSN: 0953-4075)

7

Hopersky, A.N. X-ray-photon scattering by an excited atom / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov // Physical Review A – 2013. – V.88 – 032704. – P. 1–5. (ISSN: 1050-2947)

2014

1

Kochur, A. G. Temperature effect on X-ray photoelectron spectra of 3d transition metal ions / A.G. Kochur, A.T. Kozakov, V.A. Yavna, Ph. Daniel // Journal of Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2014. – Т. 195. – С. 200–207

2

Kochur, A.G. Chemical bonding and valence state of 3d-metal ions in Ni1−xCoxCr2O4 spinels from X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopydata / A.G. Kochur, A.T.Kozakov, K.A.Googlev, A.S.Mikheykin, V.I.Torgashev, A.A.Bush, A.V.Nikolskii // Journal of Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2014. – V. 195. – P. 208–219

3

Kochur, A.G. X-ray photoelectron study of temperature effect on the valence stateof Mn in single crystal YMnO3 / A.G.Kochur, A.T.Kozakov, K.A.Googlev, A.V.Nikolskii // Journal of Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2014. – V. 195. – P. 1–7

4

Petrov, I. D. Strong impact of the giant resonance on the radiationless decay of the 4d-vacancy in Xe: II. N4,5OO Auger effect / I. D. Petrov, B. M. Lagutin, V. L. Sukhorukov, A Ehresmann, H. Schmoranzer //Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics. – 2014. – V. 47 – P. 055001.

2015

1

Kochur, A.G. Valence state of transition metal ions in Co1-xFexCr2O4 (x = 0.1, 0.2, 0.5) ceramics from X-ray photoelectron and Mossbauer spectroscopy data / A.G. Kochur, A.T. Kozakov, K.A. Googlev, S.P. Kubrin, A.V. Nikolskii, V.I.T orgashev, A.A. Bush, V.Ya.Shkuratov, S.I. Shevtsova. //Journal of Alloys and Compounds . – 2015. – V. 636. – P. 241–248.

2

Kozakov, A.T. Valence state of manganese and iron ions in La1−xAxMnO3(A = Ca, Sr) and Bi1−xSrxFeO3 systems from Mn2p, Mn3s, Fe2p and Fe3s X-ray photoelectron spectra. Effect of delocalization on Fe3s spectra splitting / A.T. Kozakov, A.G. Kochur, K.A. Googlev, A.V. Nikolskii, V.I. Torgashev, V.G. Trotsenko, A.A. Bush //Journal of Alloys and Compounds. – 2015. – V. 647. – P. 947–955.

3

Ivanova, T.M. XPS study of the electron structure of heterometallic trinuclear complexes Fe2M(m3-O)(m-Piv)6(HPiv)3(M=Mn, Co, Ni) / T.M. Ivanova, A.G. Kochur, K.I. Maslakov, M.A. Kiskin, S.V. Savilov, V.V. Lunin, V.M. Novotortsev, I.L. Eremenko // Journal of Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2015. – V. 205. – P. 1–5.

4

Galitsky, S.A. Hartree-Fock calculation of the differential photoionization cross sections of small Li clusters / S.A. Galitsky, A.N. Artemyev, K. Yankala, B.M. Lagutin, Ph.V. Demekhin //The Journal of Chemical Physics. – 2015. – V. 142. –. P. 034306.

5

Hopersky, А. N. X-ray-photon scattering by an excited and ionized atom / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, S.А. Novikov, V.А. Yavna //Physical Review A 2015. – V.91. – 022708 (8 pages)

6

Hopersky, А.N. Compton scattering of two x-ray photons by an atom / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, S.А. Novikov //Physical Review A – 2015. – V. 92. – 052709 (6 pages)

7

Hopersky, А.N. X-ray-photon Compton scattering by a linear molecule / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, S.А. Novikov, V.А. Yavna, K.Kh. Ikoeva //Journal of Physics B: At. Mol. Opt. Phys. – 2015. – V.48. – 175203 (8 pages)

8

Khopersky, A.N. Scattering of a photon by an electron of the atom continuous spectrum / A.N. Khopersky, A.M. Nadolinsky, R.V. Koneev, V.A. Yavna //Optics and Spectroscopy. – 2015. – V. 119. – Issue 2. – P. 187–190.

9

Kochur, A.G. Cascade decay processes in the neon atom induced by photons with energies scanned through the K-threshold / A.P. Chaynikov, A.G.Kochur //Journal of Spectrosc. Dyn. – 2015. V. 5. – P. 5–10.

2016

1

Kochur, A.G. Energy sharing between final-state electrons upon electron impact ionization of second-row atoms /A.G.Kochur, A.P.Chaynikov, V.A.Yavna. //Eur. Phys. J. D (2016) 70: 70 DOI: 10.1140/epjd/e2016-70006-0

2

Kochur, A.G. Effect of the Structure of Carboxylate Ligands on the X-Ray Photoelectron Spectral Parameters of Trinuclear Heterometallic Complexes [Fe2MO(O2CR)6(H2O)3](H2O)3 (M = Co, Ni; R = CH3, CCl3) /A. G. Kochur, T.M. Ivanova, R.V. Linko, M.A. Kiskin, S.V. Kolotilov, I.L. Eremenko. //Theor Exp Chem (2016). doi:10.1007/s11237-016-9476-4.

3

Petrov, I.D. Correlation and polarization effects in two-photon photoionization of Ar / I. D. Petrov, B. M. Lagutin, V. L. Sukhorukov, A. Knie, A Ehresmann // Physical Review A. – 2016. – V. 93 – P. 033408.

4

Knie, A. Angle-Resolved Auger Spectroscopy as a Sensitive Access to Vibronic Coupling / A. Knie, M. Patanen, A. Hans, I. D. Petrov, J. D. Bozek, A. Ehresmann, Ph. V. Demekhin // Physical Review Letters. – 2016. – V. 116 – P. 193002.

5

Hopersky, А.N. Rayleigh scattering of two x–ray photons by an atom / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, C.А. Novikov, V.А. Yavna //Physical Review A 2016, Vol. 93, 052701 (8 pages).

2017

1

Hopersky, А.N. Merging of x-ray photons in an atomic field / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, S.А. Novikov //Journal of Physics B: At. Mol. Opt. Phys. 2017, V. 50 065601 (2017).

2

Хоперский, А.Н. Слияние рентгеновских фотонов в поле атомного иона / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев //Письма в ЖЭТФ, 2017, Т. 105, вып. 9, С. 535–538.

3

Kozakov, A.T. Electronic structure of single-crystal solid solutions Pb1-xBaxTiO3 (0 ≤x ≤ 1) from X-ray photoelectron spectroscopy and real-space multiple electron scattering calculations [Текст] / A. T. Kozakov, A.G. Kochur, O.E. Polozhentsev, A.V. Nikolskii // Journal of Alloys and Compounds. – 2017. – V. 695. – P. 3170-3177.

4

Kozakov, A.T. Phase transitions, dielectric properties and valence of magnetic ions in PbFe0.5−xCrxNb0.5O3 multiferroic ceramics. [Текст] / A.T. Kozakov, A.G. Kochur, A.V. Nikolskii, I.P. Raevski, S.P. Kubrin, S.I. Raevskaya, V.V. Titov, M.A. Malitskaya, I.N. Zakharchenko,, S.I. Shevtsova // Journal Mater. Sci. – 2017. – V. 52. – P. 10140–10155. doi:10.1007/s10853-017-1234-z.

5

Kruglikov, A.A. Strengthening of the railway ballast section shoulder with two-component polymeric binders [Текст] / A.A. Kruglikov, V.A. Yavna, Y.M. Ermolov, A.G. Kochur, Z.B. Khakiev // Transportation Geotechnics. – 2017. – V. 11. – P. 133–143. doi: 10.1016/j. trgeo.2017.05.004.

6

Kochur A.G. Monte Carlo simulation of relaxation processes in solid disordered neon under irradiation with photons in the energy range of 4-400 Ry. Role of the cascade decay relaxation processes [Текст] / A.G. Kochur, A.P. Chaynikov, V.A. Yavna // Eur. Phys. J. D. – 2017. – V. 71. – P. 282. https://doi.org/10.1140/epjd/e2017-80194-6.

7

Kozakov, A.T. Valence State and X-Ray Photoelectron 2p Spectra of Chromium Ions in the La1 – xSrxCrO3 (x = 0, 0.1, 0.3, 0.5) System [Текст] / A.T. Kozakov, A.G. Kochur, A.V. Nikolskii, I.P. Raevskii // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. – 2017. – V. 81. – No. 3. – P. 331–333.

8

Kasprzhitskii, A. The Method of Quantifying the Intercalation Degree of Clay Minerals by Organic Compounds [Текст] / A. Kasprzhitskii, G. Lazorenko, V. Yavna // International Journal of Applied Engineering Research. – 2017. – V. 12. – Issue 22. –. P. 12794-12800.

9

Kasprzhitskii, A. Effective Integration Algorithm for Spin-Angular Variables for Many-Electron Atomic Systems [Текст] / A. Kasprzhitskii, G. Lazorenko, V. Yavna // International Journal of Applied Engineering Research. – 2017. – V. 12. – Issue 22. –. P. 12961-12970.

10

Lagutin, B.M. Relativistic, correlation, and polarization effects in two-photon photoionization of Xe. [Текст] / B.M. Lagutin, I.D. Petrov, V.L. Sukhorukov, Ph.V. Demekhin, A. Knie, A. Ehresmann // Physical Review A – 2017. – V. 95. – P. 063414.

11

Hopersky, А. N. Merging of x-ray photons in an atomic field [Текст] / А.N Hopersky., А.М. Nadolinsky, C.А. Novikov // Journal of Physics B: At. Mol. Opt. Phys. – 2017. – V. 50. – P. 065601.

12

Hopersky, А.N. Merging of X-Ray Photons in the Field of a Light Atomic Ion [Текст] / А.N. Hopersky, А.М. Nadolinsky, R.V. Koneev // JETP Letters. – 2017. – V. 105. – No. 9. – P. 568–571.

13

Hopersky, А.N. Merging of Photons in the Field of a Multielectron Atom: Higher Orders of Perturbation Theory [Текст] / А.N Hopersky., А.М. Nadolinsky, V.А. Yavna // JETP Letters. – 2017. – V. 106. – No. 2. – P. 116–119.

14

Лазоренко, Г. И. Молекулярно-динамическое исследование структуры и свойств монтмориллонита интеркалированного лаурилсульфобетаином [Текст] / Лазоренко Г.И., Каспржицкий А.С., Ермолов К.М., Кухарский А.В. // Сборник научных трудов «Современное развитие науки и техники» («Наука-2017»)». − Ростов н/Д. − 2017. − Том 1 «Технические и естественные науки». ISBN 978-5-8814-542-5.

15

Каспржицкий, А.С. DFT исследование адсорбции формамида на базальных поверхностях и краях каолинита [Текст] / А.С. Каспржицкий, Г.И. Лазоренко, И.А. Кандрашов, К.М. Ермолов // Сборник научных трудов «Современное развитие науки и техники» («Наука-2017»)». − Ростов н/Д. − 2017. − Том 1 «Технические и естественные науки». ISBN 978-5-8814-542-5.

16

Хоперский, А.Н. Слияние рентгеновских фотонов в поле атомного иона / А. Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев [Текст] // VI Междунар. конф. по фотонике и информ. оптике: 1–3 февраля 2017 Москва. Сб. научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2017. – 664 с. С. 474–475.

2018

1

Kozakov, A.T. Valence state of cations in manganites Pr1-xCaxMnO3 (0.3 £ x £ 0.5) from X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy [Текст] / A.T. Kozakov, A.G. Kochur, V.G. Trotsenko, A.V. Nikolskii, M. El Marssi, B.P. Gorshunov, V.I. Torgashev // Journal of Alloys and Compounds. – 2018. –V. 740. – P. 132–142.

2

Хоперский, А.Н. Упругое рассеяние двух фотонов многозарядным атомным ионом [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский // Письма в ЖЭТФ. – 2018. – Т. 107. – вып. 5. – С. 298–300.

3.

Надолинский, А.М. Неупругое рассеяние фотона атомом и молекулой: монография [Текст] / А.М. Надолинский, А.Н. Хоперский, В.А. Явна; ФГБОУ ВО РГУПС. – Ростов н/Д, 2017. – 252 с., тираж 510 экз. ISBN 978-5-88814-545-6

4.

Kasprzhitskii, A. Mid-infrared spectroscopic assessment of plasticity characteristics of clay soils [Текст] / A. Kasprzhitskii, G. Lazorenko, A. Khater, V. Yavna // Minerals. – 2018. – V. 8. – Issue 5. – №184 – P. 1-18.

5.

Lazorenko, G. Synthesis and structural characterization of betaine– and imidazoline-based organoclays [Текст] / G. Lazorenko, A. Kasprzhitskii, V. Yavna // Chemical Physics Letters. – 2018. – V. 692. – P. 264-270.

6.

Kasprzhitskii, A. Iteration scheme for solving the system of coupled integro-differential equations for excited and ionized states of molecular systems [Текст] / A. Kasprzhitskii, G. Lazorenko, V. Yavna // Algorithms. – 2018. – V. 11. – Issue 1. – №1 – P. 1-18.

7.

Kochur A.G. X-ray Photoelectron Spectroscopy Study of an Exchange Bias System on the Basis of Co70Fe30 [Текст] / A.T.Kozakov, A.G.Kochur, A.V.Nikolskii, V.L.Sukhorukov, H.Huckfeldt, D.Holzinger, A.Gaul, A.Ehresmann. J. Appl. Phys. – 2018. (accepted) DOI: 10.1063/1.5046641

8.

Sukhorukov, V.L. Many-electron dynamics of atomic processes studied by photon-induced fluorescence spectroscopy [Текст] / V.L. Sukhorukov, I. D. Petrov, B.M. Lagutin, A. Ehresmann, K.-H. Schartner, H. Schmoranzer // Physics Reports – 2018. (accepted). – pp. 1–60 (col. figs: 25).

9.

Hopersky, A.N. Elastic Scattering of Two Photons by a Multicharged Atomic Ion [Текст] / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky // JETP Letters. – 2018. – Vol. 107. – No. 5. – pp. 282–284.

10.

Hopersky, A.N. Resonant elastic scattering of two x-ray photons by a many-electron atom [Текст] / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov // Physica Scripta. – 2018. – Vol. 93. – 105401 (4pp)

11.

Хоперский, А.Н. Эффект квадрупольной эмиссии при рассеянии двух фотонов атомом [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М.Надолинский // Письма в ЖЭТФ. – Том 108. – вып. 10. – С. 689 – 691.

12.

Hopersky, A. N. Resonant inelastic scattering of two x-ray photon by a many-electron atom / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov // Physical Review A. – 2018. – Vol. 00. – Р. 003400 (in press).

13.

Pitzer, M. Circular Dichroism in Fluorescence Emission Following the C 1s®p* Excitation and Resonant Auger Decay of Carbon Monoxide [Текст] / M. Pitzer, Ph. Schmidt, Ch. Ozga, A. Hans, Ph. Reiß, I.D. Petrov, A.N. Artemyev, A. Ehresmann, A. Knie, Ph.V. Demekhin // Molecules. – 2018. – V. 23 – P. 1534.

14.

Шаповалов, В.Л. Подходы к определению плотности грунтов земляного полотна георадиолокационным методом при его строительстве [Текст] / В.Л. Шаповалов, В. А. Явна, М.В. Окост, З.Б. Хакиев, А.В. Морозов // Вестник РГУПС. – 2018. – №1. – С.100–110.

15.

Кругликов, А.А. Оптимизация формы геокомпозита для повышения поперечной устойчивости пути на балластном основании [Текст] / А.А. Кругликов, А.А. Васильченко, А.В. Морозов, В.А. Явна, З.В. Холодный // Путь и путевое хозяйство. – 2018. – № 7. – С. 20–24.

16.

Шаповалов, В.Л. Контроль плотности грунтов земляного полотна методом георадиолокации [Текст] / В.Л. Шаповалов, М.В. Окост, А.В. Морозов, В.А. Явна, А.А. Васильченко // Путь и путевое хозяйство. – 2018. – № 9. – С. 7–13.

17.

Хоперский, А.Н. Резонансное неупругое рассеяние двух XFELфотонов многоэлектронным атомом [Текст] А.Н. Хоперский, А. М. Надолинский, Р.В. Конеев // Сборник трудов X Междунар. Конф. «Фундаментальные проблемы оптики – 2018». Санкт-Петербург. 15-19 октября 2018. – СПб: Университет ИТМО, 2018. – 467 с. – C. 98–99.

18.

Хоперский, А.Н. Рэлеевское рассеяние дух фотонов атомом [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев // VII Междунар. конф. по фотонике и информ. оптике: 24-26 января 2018 г., Москва. Сб. научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2018. – 608 с.– С. 438–439 с.

Список научных трудов сотрудников кафедры с 2019 года :

2019

I.

Статьи, опубликованные в изданиях, индексируемых в базе Web of Science и Scopus:

1

Kochur A. G. Monte-Carlo study of the effect of small admixture of iron atoms on the energy absorbed by solid disordered neon irradiated by near-Fe1s-threshold photons [Текст] / A.G.Kochur, A.P.Chaynikoov, V.A.Yavna // Eur. Phys. J. D. – 2019. – 73: 80.

2

Lazorenko, G. Dynamic behavior and stability of soil foundation in heavy haul railway tracks: A review [Текст] / G. Lazorenko, A. Kasprzhitskii, Z. Khakiev, V. Yavna // Construction and Building Materials. – 2019. – V. 205. – P. 111–136.

3

Hopersky, A. N. X-Ray Quadrupole Emission in the Scattering of Two Photons by a Multicharged Atomic Ion [Текст] / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky // JETP Letters. – 2019. – Vol. 109. – No. 10. – pp. 638–641.

4

Hopersky, A. N. Resonant Compton Scattering of Two Photons by a Multiply Charged Atomic Ion [Текст] / A.N. Hopersky, A.M. Nadolinsky, S.A. Novikov // JETP Letters. – 2019. – Vol. 110. – No. 2. – pp. 111–114.

5

Novikovskiy, N.M. Rearrangement of electron shells and interchannel interaction in the K photoabsorption of Ne [Текст] / N.M. Novikovskiy, N.M. D.V. Rezvan, N.M. Ivanov, I.D. Petrov, B.M. Lagutin, A. Knie, A. Ehresmann, Ph.V. Demekhin, V.L. Sukhorukov // European Physical Journal D. – 2019. – V. 73. – No. – 22. – p. 1–6.

6

Novikovskiy, N.M. Interchannel mixing in K photoionization of CH4 [Текст] / N.M. Novikovskiy, N.M. D.V. Rezvan, N.M. Ivanov, I.D. Petrov, B.M. Lagutin, A. Knie, A. Ehresmann, Ph.V. Demekhin, V. L. Sukhorukov // European Physical Journal D. – 2019. – V. 73. – No. – 83. – p. 1–6.

7

Lagutin, B.M. Auger decay of continuum states in the two-photon above threshold photoionization of Ar [Текст] / B.M. Lagutin, I.D. Petrov, N.M. Novikovskiy, V.L. Sukhorukov, Ph.V. Demekhin, A. Knie, A. Ehresmann, // European Physical Journal D. – 2019. – V. 73. – No. – 103. – p. 1–5.

8

Petrov, I.D. Many-electron character of two-photon above-threshold ionization of Ar [Текст] / I.D. Petrov, B.M. Lagutin, N.M. Novikovskiy, V.L. Sukhorukov, Ph.V. Demekhin, A. Knie, A. Ehresmann, // Physical Review A. – 2019. – V. 99. – 013408. – p. 1–9.

9

Sukhorukov, V.L. Many-electron dynamics of atomic processes studied by photon-induced fluorescence spectroscopy / V. L. Sukhorukov, I.D. Petrov, B.M. Lagutin, N.M., A. Ehresmann, H. Schmoranzer // Physical Report. – 2019. – V. 786. – p. 1–60.

10

Хакиев, З.Б. В Георадиолокационная трассировка инженерных коммуникаций в условиях городской застройки [Текст] / З.Б. Хакиев, В.Л. Шаповалов, В.А. Явна, К.М. Ермолов // 15th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2019. – Gelendzhik. – 2019. – P. 116–123.

11

Шаповалов, В.Л. Определение влажности грунтовых конструкционных слоев при строительстве земляного полотна методом георадиолокации [Текст] / В.Л. Шаповалов, М.В. Окост, В.А. Явна, А.А. Васильченко // 15th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2019. – Gelendzhik. – 2019. – P. 124–130.

12

Кругликов, А. А. Методы оценки геометрических и деформационных характеристик геокомпозита [Текст] / А.А. Кругликов, А.А. Васильченко, Я.М. Ермолов, М.В. Окост, В.А. Явна // 15th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2019. – Gelendzhik. – 2019. – P. 496–502.

13

Шаповалов, В.Л. Оценка однородности свойств грунтов линейных объектов методом георадиолокации [Текст] / В.Л. Шаповалов , А.В. Морозов, В.А. Явна, А.А. Васильченко // 15th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2019. – Gelendzhik. – 2019. – P. 582–592.

14

Хакиев, З.Б. Применение метода георадиолокации для профилирования подземных коммуникаций: обзор литературы [Текст] / З.Б. Хакиев, Г.И. Лазоренко, В.Л. Шаповалов, В.А. Явна // 15th Conference and Exhibition Engineering and Mining Geophysics 2019. – Gelendzhik. – 2019. – P. 610–620.

II.

Статьи, опубликованные в журналах из списка ВАК:

1

Каспржицкий, А.С. Динамические характеристики и устойчивость земляного полотна в условиях тяжеловесного движения [Текст] / А.С. Каспржицкий, Г.И. Лазоренко, В.Л. Шаповалов, М.В. Окост, В.А. Явна // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2019. – № 2 (74). – С. 104-123.

2

Хоперский, А.Н. Рентгеновская квадрупольная эмиссия при рассеянии двух фотонов / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский // Письма в ЖЭТФ. – 2019. – Т. 109. – вып. 10. С. 662 – 665.

3

Хоперский, А.Н. Резонансное Комптоновское рассеяние двух фотонов многозарядным атомным ионом / А. Н. Хоперский, А.М. Надолинский // Письма в ЖЭТФ. – 2019. – Т. 110, вып. 2. – С. 95 – 98.

III.

Статьи, опубликованные в журналах, включенных в РИНЦ:

1

Хоперский, А.Н. Кводрупольная эмиссия при рассеянии двух фотонов атомом [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, О.Б. Сухорукова, Р.В. Конеев // VIII Междунар. конф. по фотонике и информ. оптике: 23–25 февраля 2019 г., Москва. Сб. научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. – 752 с. С. 511–512.

2

Хоперский, А.Н. Резонансное комптоновское рассеяние двух фотонов атомным ионом [Текст] А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, Р.В. Конеев // Сб. трудов XI Международной конф. «Фундаментальные проблемы оптики – 2019». Санкт-Петербург. 21-25 октября 2019 / Под ред. проф. С.А. Козлова. – СПб: Ун-т ИТМО, 2019. – 406 с.: с ил. С. 108–109.

3

Надолинский, А.М. Рэлеевское рассеяние двух фотонов электронами атома [Текст] / А.М. Надолинский, Н.Б. Шевченко // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Том 4. Технические и естественные науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – 432 с. – С. 232 – 236.

4

Надолинский, А.М. Слияние XFEL-фотонов в поле свободного атома [Текст] / А.М. Надолинский, Е.Б. Митькина, М.Е. Васильева // Сб. научных трудов «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики Росии», Том 1. Технические и естественные науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. 2019. 357 с. С. 143 – 147.

5

Семёнов, Ю.Г. Уточнение параметров переходных процессов, происходящих при дуговых нарушениях токосъёма [Текст] / Ю. Г. Семёнов, И.А. Кондрашов // Сб. науч. тр. «Транспорт: наука, образование, производство (Транспорт-2019)». – Ростов-н/Д. : РГУПС.– 2019. – Т.4. – С. 120–124.

6

Семёнов, Ю.Г. Сравнение отдельных подходов к разработке способа оптической регистрации нарушений токосъёма [Текст] / Ю.Г. Семёнов, И.А. Кондрашов // Сб. науч. тр. Междунар. науч.-практ. конф. «Энергетика транспорта. Актуальные проблемы и задачи». – Ростов-н/Д. : РГУПС.– 2019. – С. 101–104.

7

Ольховатов, Д.В. Методы электрических измерений для изучения свойств слоистых алюмосиликатов [Текст] /Д.В. Ольховатов, И.А. Кондрашов, А.В. Морозов // Сб. науч. тр. «Транспорт: наука, образование, производство (Транспорт-2019)». – Ростов-н/Д. : РГУПС.– 2019. – Т.4. – С. 237–242.

8

Шаповалов, В. Л. Опыт создания и эксплуатации систем мониторинга железнодорожного пути [Текст] /В.Л.. Шаповалов, И.А. Кондрашов, Д.Р. Тагирова // Сб. науч. тр. «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России». – Ростов-н/Д. : РГУПС.– 2019. – Т.1. – С. 157–161.

9

Кочур А.Г. Увеличение дозы поглощенной энергии в воде с небольшими примесями железа при облучении фотонами с энергиями от 4 до 1000 ry [Текст] / А.Г.Кочур, А.П.Чайников, Е.Б.Митькина, Я.В.Латоха // Сборник научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Том 4. Технические и естественные науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – 432 с. – С. 196–200.

10

Чайников, А.П. Энергетическое распределение поглощённой энергии при облучении воды фотонами рентгеновского диапазона [Текст] / А. П.Чайников, А.Г.Кочур, М.Е.Васильева, В.А.Попов // Сборник научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Том 4. Технические и естественные науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – 432 с. – С. 277–281.

11

Чайников, А.П. Монте-карло моделирование испускания фотонов и электронов наночастицей железа при ее облучении фотонами с энергией за порогом ионизации K-оболочки [Текст] / А.П.Чайников, А.И.Дуденко, Н.Б.Шевченко // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России» / Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – Т. 1. С. – 153–156.

12

Лагутин, Б.М. Коллективное поведение электронов при запороговой двухфотонной ионизации атомов благородных газов и изоэлектронных гидридных молекул [Текст] / Б.М. Лагутин, В.Ф. Демехин // Сборник научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Т. 4. Технические и естественные науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – С. 205–209.

13

Петров, И.Д. Взаимодействие двух резонансов через состояния сплошного спектра / И.Д. Петров, В.Ф. Демехин, Б.М. Лагутин, Я.В. Латоха // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России». Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – Т. 1. С. – 148-152.

14

Морозов, А.В. Мониторинг изменения влажности песчаных конструкционных слоёв методом СВЧ зондирования [Текст] / А.В. Морозов, В.А. Попов, А.А. Васильченко // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России» / Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2019. – Т. 1. С. – 138-142.

15

Чайников, А.П. Алгоритм Монте-Карло моделирования воздействия ионизирующего излучения на вещество с учётом каскадных взрывов атомов [Текст] / А.П. Чайников, А.Г. Кочур, В.А. Явна // Материалы XXIII Всероссийской конференции с международным участием «Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь». Воронеж: Воронежский гос. ун-т. – 2019. – 73.

16

Чайников, А.П. Роль каскадных взрывов атомов при воздействии ионизирующего излучения на вещество [Текст] / А.П. Чайников, А.Г. Кочур, В.А. Явна //Материалы XXIII Всероссийской конференции с международным участием «Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь». Воронеж: Воронежский гос. ун-т. – 2019. – 14.

17

Козаков, А. Т. Валентное состояние B и B’ катионов в керамиках AB1/2B’1/2O3 (A=Ca,Sr,Ba,Pb; B=Fe,Sc; B’=Ti) по данным рентгеновской фотоэлектронной и Мессбауэровской спектроскопии [Текст] / А.П. Чайников, А.Г. Кочур, В.А. Явна // Материалы XXIII Всероссийской конференции с международным участием «Рентгеновские и электронные спектры и химическая связь». Воронеж: Воронежский гос. ун-т. – 2019. – 39.

18

Каспржицкий, А.С. Метод учета высших гармоник при расчете возбужденных состояний линейной молекулы [Текст] / А.С. Каспржицкий, Г.И. Лазоренко, Н.В. Демехина // Сборник научных трудов «Актуальные проблемы и перспективы развития транспорта, промышленности и экономики России». Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2019. – Т. 1. С. – 133-137.

Список научных трудов сотрудников кафедры с 2020 года :

2020

I.

Статьи, опубликованные в изданиях, индексируемых в базе Web of Science и Scopus:

1

Daniel, Ph. Resonance Method for Determining Moisture of Cohesive Soils at the Plastic Limit [Текст] / Ph.Daniel, V.A.Yavna, S.N.Sulavko, Z.B.Khakiev, A.G.Kochur // J. Engineering and Applied Sciences. – 2020. – V. 15. – Issue 4. – P. 1007-1013.

2

Shapovalov, V. Application of GPR for determining electrophysical properties of structural layers and materials [Текст] / V.Shapovalov, V.A.Yavna, A.G.Kochur, Z.B.Khakiev, S.N.Sulavko, Ph.Daniel, A.A.Kruglikov // Journal of Applied Geophysics. 2020. – V. 172. – P. 103913.

3

Kozakov, A. T. Valence state of B and Ta cations in the AB1/2Ta1/2O3 ceramics (A = Ca, Sr, Ba, Pb; B = Fe, Sc) from X-ray photoelectron and Mössbauer spectroscopy Data [Текст] / A.T.Kozakov, A.G.Kochur, A.V.Nikolskii, I.P.Raevski, S.P.Kubrin, S.I.Raevskaya, V.V.Titov, A.A.Gusev, V.P.Isupov, G.Li, I.N.Zakharchenko // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. – 2020. – V. 239 – P. 146918.

4

Kochur, A.G. Monte-Carlo study of the effect of small admixtures of iron atoms on the energy absorbed by water irradiated by near-Fe1s-threshold photons [Текст] / A.G.Kochur, A.P.Chaynikov, V.A.Yavna // J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 2020. – V. 238. – P. 146863б.

5

Kochur, A.G. Monte Carlo study of the relative role of energy absorption mechanisms in solid disordered neon under irradiation with photons in the energy range of 4 to 800 Ry [Текст] / A. G.Kochur, A.P.Chaynikov, V.A.Yavna // Appl. Radiat. Isot. 2020. – V. 160. – P. 109144.

6

Jagadeesha Angadi, V. Сrystal structure, valence state of ions and magnetic properties of HoFeO3 and HoFe0.8Sc0.2O3 nanoparticles from X-ray diffraction, X-ray photoelectron, and Möossbauer spectroscopy data [Текст] / V.Jagadeesha Angadi, K.Manjunatha, S.P.Kubrin, A.T.Kozakov, A.G.Kochur, A.V.Nikolskii, I.D.Petrov, S.I.Shevtsova, N.H.Ayachit // Journal of Alloys and Compounds. – 2020. – V. 842. – P. 155805.

7

Kozakov, A.T. Determination of sp2 and sp3 phase fractions on the surface of diamond films from C1s, valence band X-ray photoelectron spectra and CKVV X-ray-excited Auger spectra [Текст] / A.G.Kochur, N.Kumar, K.Panda, A.V.Nikolskii, A.V. Sidashov // Applied Surface Science. – 2021. – V. 536. – P.147807.

8

Lazorenko, Georgy Failure analysis of widened railway embankment with different reinforcing measures under heavy axle loads: A comparative FEM study [Текст] / Georgy Lazorenko , Anton Kasprzhitskii, Aleksandr Kukharskii, Andrei Kochur , Victor Yavna // Transportation Engineering. – 2020. – V. 2. –P.

9

Hopersky, A.N. Bremsstrahlung Effect at Resonant Compton Scattering of a Photon by a Multielectron Atom [Текст] / A.N. Hoperskya, A.M. Nadolinsky, I.D. Petrov // JETP Letters.– 2020. – Vol. 111. – No. 2. – P. 72–75.

10

Hopersky, A. N. Bremsstrahlung in Resonant Compton Scatteringof a Photon by an Atom [Текст] / A.N. Hoperskya, A.M. Nadolinsky, I.D. Petrov, R.V. Koneev // Journal of Experimental and Theoretical Physics. – 2020. – Vol. 131. – No. 6, P. 895–900.

11

Lagutin, B.M. Auger-like correlations in the two-photon above threshold ionization of atoms and molecules in the vicinity of the giant resonance / B.M. Lagutin, I.D. Petrov, N.M. Novikovskiy, V.L. Sukhorukov, Ph.V. Demekhin, A. Ehresmann // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – V. 1412. – P. 152018.

12

Хоперский, А.Н. Эффект тормозного излучения при резонансном Комптоновском рассеянии фотона многоэлектронным атомом [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, И.Д. Петров // Письма в ЖЭТФ. – 2020. – Т. 111. – вып. 2. – С. 61– 64

13

Хоперский, А.Н. Тормозное излучение при резонансном комптоновском рассеянии фотона атомом [Текст] / А.Н. Хоперский, А. М. Надолинский, И.Д. Петров, Р.В. Конеев // ЖЭТФ. – 2020. – Т. 158. – № 6. – С. 1032–1038.

II.

Статьи, опубликованные в журналах из списка ВАК:

1

Кондрашов, И.А. Геометрия зоны нагрева контактного провода подвижной электрической дугой [Электронный ресурс] / И.А. Кондрашов, Ю.Г. Семенов // Инженерный вестник Дона. – 2020. – №7 (2020) − Режим доступа :ivdon.ru/ru/magazine/archive/n7y2020/6542, свободный. – Загл. с экрана

2

Кондрашов, И.А. Температурный критерий оценки степени опасности дуговых нарушений токосъёма [Текст] / И.А. Кондрашов, Ю.Г. Семёнов // Вестник РГУПС. – 2020. – № 3. – С. 166–176. DOI: 10.46973/0201–727X_2020_3_166.

III.

Статьи, опубликованные в журналах, включенных в РИНЦ:

1

Кондрашов, И. А. Подход к определению степени опасности нарушений токосьёма оптическим методом и их классификации по уровням воздействия на контактный провод [Текст] / И.А. Кондрашов // Материалы. XII Междунар. науч.-практ. конф. «Наука и образование транспорту – Самара : СамГУПС, 2019. – Т. 1 – С. 383 – 386.

2

Кондрашов, И.А. Применение инерционных накопителей энергии в системе городского транспорта общего пользования [Текст] / И.А. Кондрашов, М.А. Сорокин // Сб. науч. тр. «Транспорт: наука, образование, производство (Транспорт-2020)». – Ростов-н/Д. : 2020. – РГУПС.–– Т. 2. – С. 125–129.

3

Семёнов, Ю.Г. Современные требования к методам и средствам диагностирования дуговых нарушений токосъёма [Текст] / Ю.Г. Семёнов, И.А. Кондрашов // Сб. науч. тр. «Транспорт: наука, образование, производство (Транспорт-2020)». – Ростов-н/Д. : РГУПС.– 2020. – Т. 2. – С. 194–198.

4

Лагутин, Б.М. Проявление искажения симметрии кластера в энергетической структуре электронных состояний центрального атома [Текст] / Б.М. Лагутин, В.Л. Сухоруков, В.Ф. Демехин, В.А Попов // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Т. 1. Технические науки. Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д, 2020. – С. 250-255.

5

Морозов, А.В. Электрофизические свойства засоленных связных грунтов методами СВЧ диапазоне [Текст] / А.В. Морозов, Я.М. Ермолов, С.Н. Сулавко // Сб. науч. трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2020. – Т. 1. – 497 с. – С. 272–276

6

Морозов, А.В. Исследования дренирующих свойств несвязных грунтов методами СВЧ [Текст] / А. В. Морозов, А.А. Васильченко, Д.В. Ольховатов, И.А. Кондратов // Сб. науч. трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2020. – Т. 1. – 497 с. – С. 277–281.

7

Шаповалов, В.Л. Применение методов компьютерного моделирования при прогнозе надежности строящегося земляного полотна железных дорог [Текст] / Шаповалов В.Л., Васильченко А.А., Окост М.В., Явна В.А. // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2020. – Т. 2. – С. 367–371.

8

Шаповалов, В.Л. Анализ паводковых явлений в русле реки Цыпка вблизи мостовых сооружений [Текст] / В.Л. Шаповалов, М.В. Окост, Д.Р. Тагирова, В.А. Явна // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2020. – Т. 2. – С. 372 – 376.

9

Хоперский, А.Н. Тормозное излучение при резонансном комптоновском рассеянии фотона атомным ионом. [Текст] / А.Н. Хоперский, А.М. Надолинский, О.Б. Сухорукова, Р.В. Конеев // IX Междунар. конф. По фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ, 2019. – 704 с. С. 475–476.

10

Надолинский, А.М. Эффект рождения «горячих» рассеянных фотонов в процессе комптоновского рассеяния двух фотонов атомом [Текст] / А.М. Надолинский, Н.Б. Шевченко, М.Е. Васильева // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Том 1. Технические науки. Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т. путей сообщения. – 2020. – 497 с. – С. 292 – 296.

11

Петров, И.Д. Метод вторичного квантования и структура субвалентного уровня атома аргона [Текст] / И. Д. Петров, В.Л. Сухоруков, А.И. Дуденко, Н.В. Демехина // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Т. 1. Технические науки. Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д, 2020. – 497 с. – С. 311-315.

12

Чайников, А.П. Расчёт KLL оже-спектров железа методом Монте-Карло [Текст] / А.П. Чайников, А.Г. Кочур, Е.Б. Митькина, Я.В. Латоха, В.В. Тимошевская // Сб. научных трудов «Транспорт: наука, образование, производство», Т. 1. Технические науки. Рост. гос. ун-т. путей сообщения. Ростов н/Д. – 2020. – 497 с.– С. 361.

Обучение на кафедре проходят студенты всех специальностей. На кафедре читаются курсы общей физики, концепции современного естествознания, полупроводниковые материалы, физика твердого тела и материаловедения, компьютерное моделирование физических процессов и компьютерные технологии в профессиональной деятельности. Подготовка научно-педагогических кадров в аспирантуре на кафедре осуществляется по направлению подготовки 03. 06.01 – «Физика и астрономия».

Обучение на кафедре физики

Кафедра располагает современными учебными лабораториями, оснащенными современным оборудованием – комплексами для проведения лабораторных работ по электричеству и магнетизму, молекулярной физике, оптике.

Для проведения демонстраций при чтении лекций кафедра располагает соответсвующими проекционными и видео средствами, современным демонстрационным оптическим комплексом и другими установками.

Научно-образовательный центр «Диагностика объектов инженерной инфраструктуры».

Научное руководство Центром осуществляет д.ф.-м.н., профессор Явна Виктор Анатольевич. Центр был создан в 2007 году, объединив ученых и аспирантов, работающих в различных направлениях фундаментальной и прикладной науки. Сегодня сотрудниками Центра являются научно-педагогические работники кафедр «Физика», «Путь и путевое хозяйство», «Изыскания, проектирование и строительство железных дорог». Центр ведет активную научно-исследовательскую, опытно-конструкторскую

и проектно-изыскательскую деятельность.

Основными направлениями исследований Центра являются:

  • фундаментальные основы создания новых многофункциональных наномодифицированных материалов на основе слоистых алюмосиликатов;
  • новые материалы, имеющие улучшенные эксплуатационные характеристики и повышенную стойкость к внешним воздействиям;
  • диагностика, мониторинг и испытания в гражданском и транспортном строительстве;
  • исследование динамических процессов взаимодействия системы «подвижной состав – транспортная инфраструктура» с использованием численных методов компьютерного моделирования;
  • интеллектуальный мониторинг рассредоточенных объектов транспортной инфраструктуры на основе гибридных мультиагентных технологий и беспроводных сенсорных сетей и др.

С момента основания Центра сотрудниками выпущено более 200 статей в ведущих рос-

сийских и зарубежных журналах, получено более 25 патентов и свидетельств, выполнено

6 госконтрактов и 3 НИОКРа. Сотрудники Центра постоянно участвуют в международных научно-практических конференциях и выставках, повышают квалификацию и обмениваются опытом с ведущими российскими и зарубежными учеными.

Перечень методических разработок кафедры «Физика».

(Методички кафедры в электронном виде представлены на сайте http://lib.rgups.ru/)

Персональный состав кафедры Физика

ФИО

Уровень образования

Должность

Ученая степень

Ученое звание

Квалификация и дисциплины

Педагогический стаж (на 2021 год)

Кочур Андрей Григорьевич

ВЫСШЕЕ

Заведующий кафедрой

Доктор наук

Профессор

Физик. Преподаватель физики.

Физика; Физика твердого тела; Физика твердого тела и материаловедение; Руководство аспирантами

39

Явна Виктор Анатольевич

ВЫСШЕЕ

Профессор

Доктор наук

Профессор

Физик.

Концепции современного естествознания; Физика; руководство аспирантами

32

Демехин Владимир Филиппович

ВЫСШЕЕ

Профессор

Доктор наук

Профессор

Физик. Учитель физики.

Физика

52

Лагутин Борис Михайлович

ВЫСШЕЕ

Профессор

Доктор наук

Профессор

Физик. Преподаватель.

Физика; Физика и астрономия

37

Надолинский Алексей Михайлович

ВЫСШЕЕ

Профессор

Доктор наук

Доцент

Физик. Преподаватель физики.

Концепции современного естествознания; Физика

26

Петров Иван Дмитриевич

ВЫСШЕЕ

Профессор

Доктор наук

Профессор

Физик. Преподаватель.

Концепции современного естествознания; Физика; Учебно-методическая работа

34

Демехина Нелли Владимировна

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Доцент

Физик.

Физика

26

Дуденко Алексей Иванович

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Доцент

Физик. Преподаватель физики.

Полупроводниковые материалы; Физика4 Физические основы технологических процессов

32

Латоха Яна Валерьевна

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Доцент

Физик. Преподаватель физики.

Физика; Физика и астрономия

21

Морозов Андрей Владимирович

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Магистр физики.

Физика

9

Попов Виталий Алексеевич

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Доцент

Физик. Преподаватель.

Физика

26

Тимошевская Вера Владимировна

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Доцент

Физик.

Физика; Концепции современного естествознания; Физика и астрономия

44

Чайников Александр Павлович

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Бакалавр физики. Магистр.

Физика; Физика и астрономия

7

Гуглев Константин Александрович

ВЫСШЕЕ

Доцент

Кандидат наук

Наздрачева Татьяна Федоровна

ВЫСШЕЕ

Ассистент

Тагирова Дарья Рустамовна

ВЫСШЕЕ

Ассистент

1

Боева Анастасия Сергеевна

ВЫСШЕЕ

Инженер

Ольховатов Дмитрий Викторович

ВЫСШЕЕ

Инженер

Шаповалова Яна Владимировна

ВЫСШЕЕ

Инженер

Цой Андрей Дмитриевич

ВЫСШЕЕ

Заведующий лабораторией

Рябыш Денис Алексеевич

ВЫСШЕЕ

Старший лаборант

Кафедра общей физики, Структура ВГПУ, Воронежский государственный педагогический университет

Новости

2020/04/08

Грант Российского научного фонда


Подведены итоги конкурса 2020 года на получение грантов Российского научного фонда (РНФ) по мероприятию «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований по поручениям (указаниям) Президента Российской Федерации» (ведущие ученые).

Фонд РНФ поддержал проект коллектива преподавателей кафедры общей физики под руководством зав. кафедрой, проф. В.А. Хоника. Тема проекта – «Аморфные сплавы: новый подход к пониманию дефектной структуры и ее влиянию на физические свойства». Исполнители проекта – доц. Афонин Г.В., доц. Кончаков Р.А., доц. Макаров А.С., доц. Митрофанов Ю.П., ст. преп. Гончарова Е.В., асп. Кретова М.А.

Ссылка на официальном сайте РНФ.

2019/12/30

Итоги конкурса 2020 года на право получения грантов Президента Российской Федерации


Подведены итоги конкурса 2020 года на право получения грантов Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук (решение конкурсной комиссии Минобрнауки России, протокол № 4 от 27.12.2019).

Совет по грантам Президента Российской Федерации в рамках стратегии научно-технологического развития Российской Федерации поддержал заявку сотрудников кафедры общей физики на тему «Релаксационные и тепловые явления в высокоэнтропийных объемных аморфных сплавах». Руководитель – доц. Макаров А.С., исполнитель – м.н.с. Е.В. Гончарова.

Ссылка на официальный сайт.

На фото (слева направо): доц. А.С. Макаров, м.н.с. Е.В. Гончарова

2019/12/25

Премии правительства Воронежской области


Сотрудникам кафедры общей физики – доктору физико-математических наук, доценту Ю.П. Митрофанову, кандидату физико-математических наук, доценту А.С. Макарову, кандидату физико-математических наук, доценту Г.В. Афонину и кандидату физико-математических наук, младшему научному сотруднику Е.В. Гончаровой – присуждена премия и присвоено звание “Лауреат премии правительства Воронежской области среди молодых ученых” за научную работу “Описание и прогнозирование физических свойств аморфных сплавов на основе релаксации сдвиговой упругости”.

Ссылка на копию постановления.

На фото (слева направо): доц. А.С. Макаров, доц. Г.В. Афонин, м.н.с. Е.В. Гончарова

2019/12/06

Преподавателю кафедры Ю. П. Митрофанову присвоена ученая степень доктора физико-математических наук по специальности 01.04.07 “физика конденсированного состояния”.

Ссылка на Приказ ВАК от 02 декабря 2019 года.


2019/07/02

Успешная защита докторской диссертации Ю.П. Митрофанова 

27 июня 2019 г. прошло заседание диссертационного совета Д  212.015.15 при федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет», на котором состоялась защита  диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Митрофанова Юрия Петровича (научный консультант доктор физико-математических наук, профессор Хоник Виталий Александрович) на тему  «Сдвиговая упругость как интегральный индикатор структурной релаксации металлических стекол» по научной специальности 01.04.07 – физика конденсированного состояния.

2018/12/27

С наступающим Новым Годом!


Уважаемые студенты и преподаватели! Пусть 2019 год подарит массу возможностей и красивых идей, счастливых случаев и добрых мгновений, повысит вероятность преодоления потенциальных барьеров и снизит сопротивление обстоятельств!

С Новым Годом! 

2018/12/14

Защита кандидатской диссертации Е. В. Гончаровой


Аспирант кафедры общей физики Е.В. Гончарова успешно защитила диссертацию на тему “Межузельные дефекты в простых металлических кристаллах и их идентификация в твердом некристаллическом состоянии”. Поздравляем Евгению Васильевну с присуждением ученой степени кандидата физико-математических наук по научной специальности 01.04.07 “физика конденсированного состояния”!

Желаем дальнейших профессиональных успехов!

2018/07/06

Преподавателю кафедры А.С. Макарову присвоено ученое звание доцента

Преподавателю кафедры А.С. Макарову присвоено ученой звание доцента по научной специальности 01.04.07 “физика конденсированного состояния”. Ссылка на Приказ ВАК от 04 июня 2018 года: http://vak.ed.gov.ru/documents/10179/0/592нк.pdf/9e237f69-643b-487f-971d-87d252882754

Поздравляем и желаем дальнейших профессиональных успехов!

2017/11/20

Преподавателям кафедры Г.В. Афонину и Ю.П. Митрофанову присвоено ученое звание доцента

Преподавателям кафедры Г. В. Афонину и Ю.П. Митрофанову присвоено ученой звание доцента по научной специальности 01.04.07 “физика конденсированного состояния”. Ссылка на Приказ ВАК от 16 ноября 2017 года: http://vak.ed.gov.ru/documents/10179/0/1102%D0%BD%D0%BA.pdf/b5f390c9-6937-426b-8f3e-691e90fe907c

2017/10/30

Доцент Ю.П. Митрофанов получил стипендию DAAD

Доцент Ю.П. Митрофанов получил стипендию Германской службы академических обменов (DAAD) для прохождения научной стажировки в течение трех месяцев в Институте материаловедения университета г. Мюнстер (Германия).

2017/02/14

Программа «Вести-образование» рассказала о фундаментальных исследованиях кафедры


Программа «Вести-образование» рассказала о гранте Министерства образования и науки РФ,

который ученые кафедры под руководством проф. В.А. Хоника получили на развитие

фундаментальных исследований в области физики металлических стекол.

Ссылка на материалы сайта “Вести-Воронеж”: http://vestivrn. ru/programmy/…2017-2-13_15-20

2017/01/17

Ученые кафедры общей физики получили поддержку Министерства образования и науки РФ


Коллектив исполнителей проекта кафедры общей физики, слева направо: доц. Г.В. Афонин,

асп. Е.В. Гончарова, завкафедрой проф. В.А. Хоник, доц. Р.А. Кончаков, доц. Ю.П. Митрофанов,

доц. А.С. Макаров

Для проведения научных исследований в рамках конкурсной части государственного задания

получено трехлетнее финансирование проекта на тему «Релаксация сдвиговой упругости как

фундаментальная основа для описания и прогнозирования физических свойств аморфных

сплавов».

2016/11/17

Защита кандидатской диссертации


Аспирант кафедры общей физики А.Н. Цыплаков успешно

защитил диссертацию на соискание ученой степени

кандидата физико-математических наук.

Поздравляем Александра Николаевича! Желаем

дальнейших успехов и новых открытий!

Открытая Физика.

Уравнение состояния идеального газа. Изопроцессы

Соотношение p = nkT, связывающее давление газа с его температурой и концентрацией молекул, получено в §3.2 для модели идеального газа, молекулы которого взаимодействуют между собой и со стенками сосуда только во время упругих столкновений. Это соотношение может быть записано в другой форме, устанавливающей связь между макроскопическими параметрами газа – объемом V, давлением p, температурой T и количеством вещества ν. Для этого нужно использовать равенства n=NV=νNAV=mMNAV.

Здесь N – число молекул в сосуде, NА – постоянная Авогадро, m – масса газа в сосуде, M – молярная масса газа. В итоге получим: pV=νNAkT=mMNAkT.

Произведение постоянной Авогадро NА на постоянную Больцмана k называется универсальной газовой постоянной и обозначается буквой R. Ее численное значение в СИ есть: R = 8,31 Дж/мольċК.

Соотношение pV=νRT=mMRT. называется уравнением состояния идеального газа.

Для одного моля любого газа это соотношение принимает вид: pV=RT.

Если температура газа равна Tн = 273,15 К (0 °С), а давление pн = 1 атм = 1,013ċ105 Па, то говорят, что газ находится при нормальных условиях. Как следует из уравнения состояния идеального газа, один моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем V0, равный V0 = 0,0224 м3/моль = 22,4 дм3/моль.

Это утверждение называется законом Авогадро.

Для смеси невзаимодействующих газов уравнение состояния принимает вид pV = (ν1 + ν2 + ν3 + …)RT, где ν1, ν2, ν3 и т. д. – количество вещества каждого из газов в смеси.

Уравнение, устанавливающее связь между давлением, объемом и температурой газа было получено в середине XIX века французским физиком Б.  Клапейроном, в форме (*) оно было впервые записано Д. И. Менделеевым. Поэтому уравнение состояния газа называется уравнением Клапейрона–Менделеева.

Следует отметить, что задолго до того, как уравнение состояния идеального газа было теоретически получено на основе молекулярно-кинетической модели, закономерности поведения газов в различных условиях были хорошо изучены экспериментально. Поэтому уравнение (*) можно рассматривать как обобщение опытных фактов, которые находят объяснение в молекулярно-кинетической теории.

Газ может участвовать в различных тепловых процессах, при которых могут изменяться все параметры, описывающие его состояние (p, V и T). Если процесс протекает достаточно медленно, то в любой момент система близка к своему равновесному состоянию. Такие процессы называются квазистатическими. В привычном для нас масштабе времени эти процессы могут протекать и не очень медленно. Например, разрежения и сжатия газа в звуковой волне, происходящие сотни раз в секунду, можно рассматривать как квазистатический процесс. Квазистатические процессы могут быть изображены на диаграмме состояний (например, в координатах p, V) в виде некоторой траектории, каждая точка которой представляет равновесное состояние.

Интерес представляют процессы, в которых один из параметров (p, V или T) остается неизменным. Такие процессы называются изопроцессами.

Изотермический процесс (T = const)

Изотермическим процессом называют квазистатический процесс, протекающий при постоянной температуре T. Из уравнения (*) состояния идеального газа следует, что при постоянной температуре T и неизменном количестве вещества ν в сосуде произведение давления p газа на его объем V должно оставаться постоянным: pV = const.

Изотермический процесс

На плоскости (p, V) изотермические процессы изображаются при различных значениях температуры T семейством гипербол p ~ 1 / V, которые называются изотермами. Так как коэффициент пропорциональности в этом соотношении увеличивается с ростом температуры, изотермы, соответствующие более высоким значениям температуры, располагаются на графике выше изотерм, соответствующих меньшим значениям температуры (рис. 3.3.1). Уравнение изотермического процесса было получено из эксперимента английским физиком Р. Бойлем (1662 г.) и независимо французским физиком Э. Мариоттом (1676 г.). Поэтому это уравнение называют законом Бойля–Мариотта.

Семейство изотерм на плоскости (p, V). T3 > T2 > T1 Изохорный процесс (V = const)

Изохорный процесс – это процесс квазистатического нагревания или охлаждения газа при постоянном объеме V и при условии, что количество вещества ν в сосуде остается неизменным.

Как следует из уравнения (*) состояния идеального газа, при этих условиях давление газа p изменяется прямо пропорционально его абсолютной температуре: p ~ T или pT=const.

Изохорный процесс

На плоскости (p, T) изохорные процессы для заданного количества вещества ν при различных значениях объема V изображаются семейством прямых линий, которые называются изохорами. Большим значениям объема соответствуют изохоры с меньшим наклоном по отношению к оси температур (рис. 3.3.2).

Семейство изохор на плоскости (p, T). V3 > V2 > V1

Экспериментально зависимость давления газа от температуры исследовал французский физик Ж. Шарль (1787 г.). Поэтому уравнение изохорного процесса называется законом Шарля.

Уравнение изохорного процесса может быть записано в виде: p=p0T0T=p0αT, где p0 – давление газа при T = T0 = 273,15 К (т. е. при температуре 0 °С). Коэффициент α, равный (1/273,15) К–1, называют температурным коэффициентом давления.

Изобарный процесс (p = const)

Изобарным процессом называют квазистатический процесс, протекающий при неизменным давлении p.

Уравнение изобарного процесса для некоторого неизменного количества вещества ν имеет вид: VT=const  или  V=V0αT, где V0 – объем газа при температуре 0 °С. Коэффициент α равен (1/273,15) К–1. Его называют температурным коэффициентом объемного расширения газов.

Изобарный процесс

На плоскости (V, T) изобарные процессы при разных значениях давления p изображаются семейством прямых линий (рис. 3.3.3), которые называются изобарами.

Семейство изобар на плоскости (V, T). p3 > p2 > p1

Зависимость объема газа от температуры при неизменном давлении была экспериментально исследована французским физиком Ж. Гей-Люссаком (1862 г. ). Поэтому уравнение изобарного процесса называют законом Гей-Люссака.

Экспериментально установленные законы Бойля–Мариотта, Шарля и Гей-Люссака находят объяснение в молекулярно-кинетической теории газов. Они являются следствием уравнения состояния идеального газа.

Урок 21. взаимные превращения жидкостей и газов – Физика – 10 класс

Физика, 10 класс

Урок 21. Взаимные превращения жидкостей и газов

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. взаимные превращения жидкостей и газов;
  2. насыщенные и ненасыщенные пары;
  3. динамическое равновесие;
  4. давление насыщенного пара;
  5. кипение;
  6. влажность воздуха и приборы для ее измерения;
  7. парциальное давление и точка росы.

Глоссарий по теме:

Испарение процесс превращения жидкости в пар, происходящий с поверхности жидкости.

Конденсация – процесс превращения пара в жидкость.

Кипение – это процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости при температуре кипения при определенной температуре кипения и внешнем давлении.

Динамическое равновесие – состояние, при котором число молекул, покидающих поверхность жидкости за некоторый промежуток времени, будет равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся за то же время в жидкость.

Пар – состояние вещества при температуре ниже критической, когда у пара есть возможность превратиться в жидкость.

Насыщенный пар – пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.

Ненасыщенный пар – если пар постепенно сжимают при постоянной температуре, а превращение его в жидкость не происходит, то такой пар называют насыщенным.

Давление насыщенного пара – давление pн.п. пара, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром.

Критическая температурамаксимальная температура, при которой пар еще может превратиться в жидкость.

Абсолютная влажность – плотность водяного пара в воздухе.

Относительная влажностьотношение парциального давления p водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению pн.п.насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах.

Парциальное давление водяного пара давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.

Точка росы – температура, при которой водяной пар становится насыщенным.

Гигрометр, психрометрприборы для измерения влажности воздуха

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н.Н. Физика.10 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2017. – С. 225 – 234.

2. Рымкевич А. П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. – М.: Дрофа, 2009. – С. 78 – 80.

3. Элементарный учебник физики. Учебное пособие в 3 т./под редакцией академика Ландсберга Г. С.: Т.1. Механика. Теплота. Молекулярная физика. – 13-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. С. 529 – 556.

4. Джанколи Д.К. Физика в двух томах. Т.1. М: «МИР», 1989. С. 514 – 515, 532 – 541.

Открытые электронные ресурсы:

Основное содержание урока

Идеальный газ нельзя превратить в жидкость. В жидкость можно превратить реальный газ.

Вы уже знакомы с процессами испарения, конденсации и кипения. Если число молекул, покидающих жидкость за определённый промежуток времени, больше числа молекул, возвращающихся в неё, то мы наблюдаем испарение. Чем выше температура жидкости, тем большее число молекул имеет достаточную для вылета из жидкости кинетическую энергию, тем быстрее идет испарение. Если число молекул, возвращающихся в жидкость, будет больше, покидающих её, то мы наблюдаем процесс конденсации.

Кипение – это процесс парообразования, происходящий по всему объему жидкости при температуре кипения при определенной температуре кипения и внешнем давлении.

Динамическое равновесие – состояние, при котором число молекул, покидающих поверхность жидкости за некоторый промежуток времени, будет равно в среднем числу молекул пара, возвратившихся за то же время в жидкость.

Пар – состояние вещества при температуре ниже критической, когда у пара есть возможность превратиться в жидкость.

Состояние вещества при температуре выше критической называется газом; при температуре ниже критической, когда у пара есть возможность превратиться в жидкость, – паром.

Насыщенный пар – пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью.

Если пар постепенно сжимают при постоянной температуре, а превращение его в жидкость не происходит, то такой пар называют насыщенным

Давление насыщенного пара – давление pн.п. пара, при котором жидкость находится в равновесии со своим паром.

Газовые законы для насыщенного пара несправедливы. В то же время состояние насыщенного пара достаточно точно описывается уравнением Менделеева-Клапейрона.

Свойства насыщенного и ненасыщенного пара различны.

Так как давление насыщенного пара не зависит от объёма, то, следовательно, оно зависит только от температуры.

Однако эта зависимость, найденная экспериментально, не является прямо пропорциональной, как у идеального газа при постоянном объёме. С увеличением температуры давление реального насыщенного пара растёт быстрее, чем давление идеального газа.

Критическая температура – максимальная температура, при которой пар еще может превратиться в жидкость.

Главное различие в поведении идеального газа и насыщенного пара состоит в том, что при изменении температуры пара в закрытом сосуде (или при изменении объёма при постоянной температуре) изменяется масса пара.

Абсолютная влажность – плотность водяного пара в воздухе.

Относительная влажность – отношение парциального давления p водяного пара, содержащегося в воздухе при данной температуре, к давлению pн.п. насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах:

Парциальное давление водяного пара – давление, которое производил бы водяной пар, если бы все остальные газы отсутствовали.

Точка росы – температура, при которой водяной пар становится насыщенным.

Гигрометр, психрометр – приборы для измерения влажности воздуха.

Разбор тренировочных заданий

1. Относительная влажность воздуха в закрытом сосуде с поршнем равна 40%. Объем сосуда за счет движения поршня медленно уменьшают при постоянной температуре. В конечном состоянии объем сосуда в 3 раза меньше начального. Выберите из предложенного перечня два утверждения, которые соответствуют результатам проведённых экспериментальных наблюдений, и укажите их номера.

1. При уменьшении объема сосуда в 2,5 раза на стенках появляется роса.

2. Давление пара в сосуде все время увеличивается.

3. В конечном и начальном состоянии масса пара в сосуде одинакова.

4. При уменьшении объема в 2 раза относительная влажность воздуха в сосуде стала равна 80%.

5. В конечном состоянии весь пар в сосуде сконденсировался.

Решение.

После уменьшения объёма в 2 раза относительная влажность воздуха увеличилась в 2 раза и стала 80%. Когда объём стал в 2,5 раза меньше первоначального, относительная влажность достигла 100%, после чего водяные пары начинают конденсироваться на стенках. При дальнейшем уменьшении объёма давление водяных паров оставалось постоянным. В конечном состоянии не весь пар в сосуде сконденсировался.

Верны первое и четвёртое утверждения.

Ответ: 14.

2. Относительная влажность воздуха равна 42%, парциальное давление пара при температуре 20 °С равно 980 Па. Каково давление насыщенного пара при заданной температуре? (Ответ дать в паскалях, округлив до целых.)

Решение.

Относительная влажность воздуха связана с парциальным давлением пара при некоторой температуре и давлением насыщенных паров при той же температуре соотношением

 φ = (p/pн. п.) ∙ 100%. Отсюда находим давление насыщенного пара при 20 °С:

Ответ: 2333 Па.

Институт математики, физики и информатики :: КГПУ им. В.П. Астафьева

В 1998 году на базе трех факультетов: математики, физики, информатики был организован институт математики, физики и информатики (ИМФИ). Факультеты работали как структурные подразделения института. 

В 2008-2010 годах КГПУ осуществлял переход к системе двухуровневого образования (бакалавриат и магистратура). В этих условиях объединение факультетов в единый институт вновь стало актуальным, появилась возможность оптимизировать учебные планы всех факультетов и совместно обучать студентов первого курса бакалавриата по сдвоенным профилям «Математика и информатика», «Физика и информатика». Открыть богатый спектр разнообразных магистерских программ для магистратуры (на сегодняшний день, ИМФИ реализует семь магистерских программ). Все это дало идее развития ИМФИ новый толчок.

В 2011 году решением ученого совета университета факультеты физики, математики и информатики были преобразованы в отделения института, а некоторые кафедры в результате их слияния переименованы.

В институте активно работают научные школы и научные коллективы под руководством ведущих профессоров института Людмилы Васильевны Шкериной, Валентины Ивановны Тесленко, Николая Инсебовича Пака, Валерия Робертовича Майера. Под руководством профессора Валерия Михайловича Логинова работу ведет центр междисциплинарных исследований по изучению научных проблем, стоящих на стыке различных наук. По инициативе профессора Валерия Робертовича Майера на базе ИМФИ открыт Сибирский региональный институт GeoGebra. Профессор Алексей Викторович Тимофеенко активно вовлекает студентов и молодых ученых в работу Красноярской алгебраической школы.

Ежегодно студенческие команды ИМФИ принимают участие во всероссийских конференциях и олимпиадах по физике, математике, информатике, технологии и предпринимательству, которые проходят в различных городах нашей страны. Студенты занимают призовые места как в личном, так и в командном первенствах, они являются желанными волонтерами на различных форумах и турнирах.

Много внимания в ИМФИ уделяется культурно-творческой и спортивной деятельности студентов. При желании, каждый может найти себе занятие по душе. В ИМФИ проводятся традиционные веселые мероприятия и конкурсы такие, как: «Минута славы» и «Посвящение в первокурсники» для первокурсников; красочная «Золотая середина» –  для студентов 3-го курса; «Последний звонок» для студентов выпускников; шоу «Мисс института» и другие праздничные концерты.

Самая большая ошибка в истории физики / Хабр

© 2018 HOWSTUFFWORKS

Сегодня мы обсудим одну из величайших нерешённых проблем фундаментальной физики — знаменитую катастрофу энергии вакуума. Что делает эту проблему такой увлекательной, так это то, что она сплетает воедино две самые успешные теории 21 века: квантовую теорию поля и общую теорию относительности, при этом демонстрируя, что что-то пошло катастрофически не так в нашей попытке понять происхождение расширения Вселенной. Чтобы разобраться, в чём собственно дело, нам придётся совершить путешествие по самым захватывающим идеям современной физики — от мельчайших квантовых флуктуаций вакуума до загадочной тёмной энергии, которая является движущей силой эволюции Вселенной.

Наша история начинается в двадцатых годах прошлого века в обсерватории Маунт-Вилсон. Она была оборудована рекордным на тот момент 100-дюймовым (2.5 м) телескопом, и одним из исследователей, которым выпала честь работать с инструментом, был Эдвин Хаббл. Первое умопомрачительное открытие состояло в том, что Вселенная не ограничивается нашей галактикой. Был идентифицирован ряд объектов слишком далёких, чтобы быть частью Млечного Пути, и некоторые известные «туманности» являлись в действительности отдельными галактиками за пределами нашей собственной. Конечно же, идея была принята в штыки консервативным научным сообществом, но под давлением накапливающихся наблюдательных фактов, скептики вынуждены были признать, что Вселенная куда больше, чем полагалось ранее.

Во-вторых, наблюдая за стандартными свечами, Хаббл заметил, что спектры многих объектов претерпевают красное смещение. Здесь сразу вспоминается эффект Доплера: если источник излучения или звука приближается к вам, то частота (излучения или звука) увеличивается, а при удалении — уменьшается, то есть сигнал смещается в более длинноволновую (красную) область. Но, что весьма странно, красное смещение зависело от расстояния — чем дальше находился объект, тем сильнее проявлялся эффект, и это работало во всех направлениях. Хаббл нанёс точки на график и уверенно провёл аппроксимирующую прямую:

Наклон подогнанной линии составляет 464 км/сек/Мпк и этот параметр теперь известен как постоянная Хаббла H₀. Согласно полученному значению, космический объект, находящийся от нас на расстоянии в 2 мегапарсека, будет удаляться со скоростью около 1000 км/с! Поскольку и километры, и мегапарсеки (1 Мпк = 3e22 м) являются единицами измерения расстояния, можно выразить постоянную Хаббла в обратных секундах и выполнить грубую оценку возраста Вселенной:

Два миллиарда лет — слишком грубо! Мы знаем (и это было известно в 1929 году) благодаря радиоизотопному датированию, что возраст Земли больше 2 миллиардов лет, и эта несостыковочка привела к значительному скептицизму в отношении полученных Хабблом результатов, а последователи стационарной Вселенной получили передышку. Однако, более поздние работы показали, что Хаббл перепутал два разных типа переменных звёзд Цефеид, используемых для калибровки расстояний, а также то, что Хаббл считал яркими звёздами в далёких галактиках, в некоторых случаях на самом деле было областями ионизованного водорода. Коррекция этих ошибок привела к снижению значения постоянной Хаббла. В настоящее время существует в основном две группы, использующие Цефеиды и сверхновые типа Ia получившие 74.03±1.42 (км/с)/Мпк и 67.4±0.5 (км/с)/Мпк. Другие методы определения шкалы расстояний включают временную задержку в гравитационных линзах и эффект Суняева-Зельдовича в далёких скоплениях: оба не зависят от калибровки Цефеид и дают значения, согласующиеся со средним значением у других групп: 65±8 (км/сек)/Мпк. В совокупности множество различных методов дают фактический возраст Вселенной 13.7±0.2 млрд лет.

▍ Уравнения Фридмана для самых маленьких

Итак, куда не посмотри вглубь небосвода, обязательно найдётся галактика содержащая краснеющие и мутнеющие стандартные свечи. Самым очевидным предположением будет, что имеет место эффект

старения света

: чем дальше находится объект, тем дольше свет в пути и, возможно, во время распространения он постепенно переходит в длинноволновую область из-за пыли, диссипации в вакуум или ещё каких странных эффектов. Было предложено множество механизмов, но ни один из них не был в состоянии объяснить всю совокупность наблюдаемых явлений. Природа упорно указывала на разлёт галактик в разные стороны, и если откинуть вариант, что мы находимся в центре вселенной, то получалось разбегание всех от всех. Так что постепенно наиболее популярной моделью стала расширяющаяся Вселенная подчиняющаяся общей теории относительности.

Согласно этой модели, космологическое красное смещение в излучении наиболее далёких объектов обусловлено не эффектом Доплера в классическом понимании, а расширением самого пространства, из-за которого расстояние между любыми достаточно отдалёнными частями Вселенной увеличивается с течением времени. Модель применима к современной эпохе только для крупных структур (скоплений галактик и больших). На меньших масштабах материальные объекты связаны друг с другом силой гравитационного притяжения, и такие скопления не расширяются.

В основе современной космологии лежит космологический принцип. Этот постулат гласит, что при наблюдении в достаточно больших масштабах, распределение объектов во Вселенной выглядит одинаково для всех наблюдателей. Вселенная однородна и изотропна. Однородность означает, что свойства Вселенной везде одинаковы, а изотропия означает, что с любой заданной точки обзора, свойства Вселенной одинаковы в любом направлении. Теперь, учитывая, что Вселенная расширяется и что действует космологический принцип, мы хотим понять, как математически описать это расширение. Для этого мы рассмотрим очень большую сферическую область пространства, содержащую очень большое количество равномерно распределённых галактик:

На одиночную галактику с малой массой, расположенную на краю сферы, согласно универсальному закону тяготения Ньютона действует сила:

Знак минус говорит, что сила, действующая на маленькую галактику, направлена к центру сферы. Далее вспомним второй закон Ньютона и выполним ряд преобразований:

где

K

— просто константа интегрирования. Первое слагаемое — половина квадрата скорости, является кинетической энергией на единицу массы, второе — это потенциальная энергия на единицу массы, и поэтому мы видим, что константа

K

представляет собой полную энергию на единицу массы. Другими словами, это уравнение — просто утверждение о сохранении энергии. Итак, давайте подумаем, что происходит, когда Вселенная расширяется и рассматриваемая область пространства увеличивается в размерах. Галактики будут удаляться друг от друга, и объём пространства, содержащего эти галактики, будет увеличиваться. Мы можем представить изменение радиуса сферы, содержащей галактики, с помощью того, что космологи называют

сопутствующими координатами

:

Получили ряд полезных соотношений, связывающих закон Хаббла (красное равенство) с масштабным фактором

a

. Этот множитель говорит, во сколько раз изменилось расстояние между космологическими объектами по прошествии некоторого времени. Также мы определили скорость расширения сферы, в которую заключено рассматриваемое скопление галактик. Выполним подстановку в наш закон сохранения энергии:

Здесь масса скопления галактик выражена в содержащейся в ней терминах плотности материи, а также использована известная формула для объёма сферы. Полученное уравнение известно как

уравнение Фридмана

в ньютоновой форме, поскольку мы вывели его, используя ньютонову механику. О чём говорит нам это уравнение? Прежде всего, отметим, что оно содержит скорость изменения масштабного фактора. Когда она положительна, рассматриваемая сфера расширяется и галактики разлетаются. Иначе будет стационарный или сжимающийся объём.

Хотя уравнение ньютоновской системы даёт полезную отправную точку для размышлений о расширении и сжатии сферической области пространства, оно не способно учесть динамическое искривление геометрии, предсказанное общей теорией относительности Эйнштейна, и поэтому, если мы хотим правильно понять расширение Вселенной, нам придётся использовать релятивизм. Хорошей новостью является то, что при выводе с помощью общей относительности общая структура уравнения Фридмана остаётся неизменной (подробный строгий вывод ищите в ссылкографии).

Появилась лишь пара новых параметров. Во-первых, мы ввели плотность энергии ε. Согласно общей теории относительности Эйнштейна, кривизна пространства-времени связана с наличием как массы, так и энергии, и, более того, вы можете думать о массе как о форме энергии. Второе изменение заключается в замене ньютоновой энергии эйнштейновской кривизной. Если вы помните, постоянная

К

, фигурирующая в ньютоновском уравнении, представляла собой полную энергию на единицу массы, и как только что было сказано, в теории Эйнштейна присутствие энергии влияет на кривизну пространства, и поэтому, когда мы выводим уравнение Фридмана, у нас появляется

к

(каппа) называемая кривизной и R₀ — радиусом кривизны.

▍ Кривизна Вселенной и критическая плотность

Одной из наиболее важных характеристик уравнения Фридмана является значение константы кривизны

к

, поскольку она определяет конечную судьбу Вселенной. Если каппа равна -1, то пространство считается отрицательно искривлённым, а правая часть уравнения Фридмана всегда положительна, и это описывает открытую Вселенную, которая будет продолжать расширяться вечно. С другой стороны, если каппа равна +1, то пространство положительно искривлено, и правая часть уравнения Фридмана в конечном итоге станет отрицательной, что приведёт к сжатию Вселенной, и такой тип решения называется закрытым. И, наконец, если каппа равна нулю, то мы имеем нулевую кривизну, и это описывает ситуацию, в которой Вселенная будет продолжать расширяться вечно, но с замедлением. Такая Вселенная, как говорят, плоская. Совершенно естественно, что одной из больших проблем в современной космологии, является определение значения каппы.

Как узнать, какой из этих трёх сценариев определит судьбу нашей Вселенной? Ну, первое, что нужно понять, это то, что если мы хотим применить уравнение к реальной вселенной, то нам нужно найти какой-то способ связать его с наблюдаемой и измеряемой величиной. К счастью, такая величина существует. Если вы помните, мы можем записать параметр Хаббла в терминах масштабного фактора , и поэтому допустимо переформулировать уравнение Фридмана:

Если мы сможем измерить значение параметра Хаббла в настоящий момент вместе с текущей плотностью энергии и кривизной, то в принципе мы должны быть в состоянии использовать уравнение Фридмана для определения судьбы вселенной. Как же измерить параметр Хаббла? Как мы уже видели, параметр Хаббла для нашей Вселенной в данный момент — это то, что мы называем постоянной Хаббла, и она может быть измерена путём наблюдения за красным смещением света от далёких галактик, и если мы используем самые современные измерения, то значение постоянной Хаббла составляет около 70 километров в секунду на мегапарсек (на каждые 3.3 млн световых лет). Мы также можем выразить постоянную Хаббла в базовых единицах си как . Поэтому давайте теперь используем это значение постоянной Хаббла для определения критической плотности Вселенной.

Что за критическая плотность? Как мы только что видели, если параметр кривизны каппа отрицателен, то Вселенная будет продолжать расширяться вечно, а если он положителен, то Вселенная, в конце концов, сожмётся, и поэтому ясно, что особый случай, когда каппа равна нулю, представляет собой критическую точку пересечения между открытой и закрытой Вселенной, и поэтому мы можем установить каппу равной нулю и выяснить, какое ограничение это накладывает на плотность энергии Вселенной.

Заметим, что критическая плотность зависит от значения параметра Хаббла в данный момент времени. Если плотность энергии Вселенной больше этого значения, то Вселенная выпуклая, а если меньше — то

впуклая

отрицательно искривлённая. Поскольку мы кое-как знаем текущее значение постоянной Хаббла, то находим современное значение критической плотности. Вышла величина эквивалентная примерно четырём атомам водорода на кубический метр. Может показаться, что это невероятно низкая плотность, однако следует помнить, что большая часть объёма Вселенной состоит из межгалактических пустот, где плотность чрезвычайно низка, и как мы увидим позже, средняя плотность наблюдаемой Вселенной, как оказалось, невероятно близка к критической плотности, но пока не будем забегать вперёд.

▍ Уравнение ускорения

Давайте вернёмся к нашему анализу расширяющейся Вселенной. Хотя уравнение Фридмана очень важно, оно не может само по себе сказать нам, как масштабный фактор изменяется со временем. Даже если у нас есть очень точные измерения современного параметра Хаббла и критической плотности, уравнение Фридмана по-прежнему остаётся уравнением с двумя неизвестными

a

и

ε

, обе из которых являются функциями времени. Нам нужно другое уравнение, включающее обе величины. Как мы уже видели, уравнение Фридмана в ньютоновском приближении является утверждением о сохранении энергии. В частности, говорится, что сумма гравитационной потенциальной энергии и кинетической энергии расширения постоянна. Сохранение энергии — в целом полезная концепция, поэтому давайте рассмотрим другое проявление той же идеи — первый закон термодинамики.

здесь

dQ

это поток тепла в или из рассматриваемой области,

dU

— изменение внутренней энергии системы,

P

— давление, а

dV

— небольшое изменение объёма. Теперь, если, как мы утверждали ранее, Вселенная идеально однородна, то для достаточно большого объёма пространства общий поток тепла в или из некоторой области будет равен нулю. Далее мы можем определить выражение для внутренней энергии в объёме пространства как равное плотности энергии в этой области, умноженной на объём области. Если мы предположим, что наша область пространства сферическая, то мы можем записать объём сферы как функцию от масштабного фактора. И, в конце концов, подставить всё в первый закон термодинамики:

Мы видим, что на правую часть этого уравнения наложено ограничение. Поскольку известно, что Вселенная расширяется, следует, что масштабный фактор

a

должен быть ненулевым, и поэтому для того, чтобы правая часть была равна нулю, придётся занулять выражение в скобках:

Это уравнение известно как уравнение жидкости, которое является просто альтернативным утверждением сохранения энергии, также как и уравнение Фридмана. Объединив эти два уравнения, мы можем получить уравнение ускорения, которое говорит нам, как скорость расширения вселенной меняется со временем.

Уравнение ускорения является одним из ключевых уравнений в космологии. Во-первых, обратите внимание, что если плотность энергии и давление положительны, то правая часть уравнения ускорения отрицательна, а значит, относительная скорость любых двух точек во Вселенной будет уменьшаться со временем, что приведёт к замедлению и сжатию Вселенной. Таким образом, согласно общей теории относительности Эйнштейна, положительное значение давления, вызванное тепловым движением атомов в газовом облаке, замедляет расширение Вселенной, а значит, уравнение ускорения подразумевает, что замедление и сжатие Вселенной неизбежно. Так как же объяснить положительно ускоряющуюся расширяющуюся Вселенную или, если на то пошло, статичную Вселенную?

Оказывается, это именно тот вопрос, над которым начал задумываться Эйнштейн после публикации своей первой работы по общей теории относительности в 1915 году. Тогда он, как и большинство физиков считал, что Вселенная статична. Но мы только что видели, что уравнение ускорения подразумевает, что Вселенная имеет отрицательное ускорение, и поэтому она неизбежно должна сжиматься, так что же сделал Эйнштейн? Ответ удивительно прост — Эйнштейн понял, что он может просто добавить положительное постоянное слагаемое в свои уравнения:

Если бы этот постоянный член точно соответствовал отрицательному вкладу плотности энергии и давления, то общее ускорение было равно нулю и Вселенная была бы статичной. В противном случае, если постоянный член достаточно велик, то общее ускорение будет положительным, и Вселенная будет ускоряться в своём расширении. Согласно распространённой среди современных исследователей

интерпретации наблюдательных данных

— именно это и происходит с нашей Вселенной. Поскольку эта константа относится ко всему пространству космоса, она стала известна как космологическая постоянная. Следует попытаться понять её роль и природу.

Для начала давайте сосредоточимся на нашем модифицированном уравнении Фридмана. Мы можем переписать его в более интуитивной манере, приведя все слагаемые к одной размерности:

Первое слагаемое мы разбили на плотность энергии материи и совокупного излучения (ещё иногда выделяют нейтрино, космические струны и прочие ужасы, но пока забудем о них). Также имеем плотности энергии, вызванные кривизной пространства и присутствием космологической постоянной. Как вы знаете, физики любят драматические названия, и они, конечно, не разочаровали, когда космолог-теоретик Майкл Тёрнер придумал термин «тёмная энергия» для описания таинственной плотности энергии, стоящей за ускоренным расширением нашей Вселенной.

▍ Судьба Вселенной

Космологическое уравнение Фридмана можно записать в удобной безразмерной форме:

где эпсилоны мы заменили безразмерными плотностями энергии омегами. Собственно, задача определения судьбы вселенной сводится к интегрированию этой дифурки для различных значений параметров плотности энергии. Рассмотрим ряд наиболее интересных решений:

Красная линия — энергетический бюджет Вселенной представлен только материей и разбросанными между ней фотонами. Это близко к тому, что называлось вселенной Эйнштейна-де Ситтера. Она была стандартной моделью многие годы из-за своей простоты и отсутствия эмпирических доказательств пространственной кривизны или ненулевой космологической постоянной. Она также представляет собой важный теоретический случай вселенной с критической плотностью материи, находящейся как раз на пределе возможного сжатия. Вселенная расширяется вечно, но с замедлением.

В модели, показанной зелёной кривой, кривизна гиперболическая. Расширение тоже вечное.

Розовая линия соответствует сферической вселенной. Примечательно, что это самая молодая вселенная, возраст которой около восьми миллиардов лет. Эта вселенная в конечном итоге реколлапсирует в сингулярность. И в принципе, решение можно не ограничивать одним периодом — тогда вселенная живёт в бесконечном цикле схлопываний-больших взрывов.

Коричневая линия иллюстрирует сценарий «большого отскока». Вселенная как-то развивалась из большого взрыва, бесконечных осцилляций или ещё невесть чего, но потом начала сжиматься и разлетелась, миновав большой взрыв. Кто знает, может, будут найдены чёрные дыры, не согласующиеся с современными представлениями о возрасте Вселенной, тогда эта теория стала бы востребованной.

Другая возможность — это «блуждающая» (loitering) (также называемая вселенной Леметра) вселенная, которая показана оранжевой линией. Такая вселенная начинает жизнь из состояния с доминированием материи. Затем она вступает в стадию, при которой масштабный фактор является почти постоянным в течение длительного периода времени. После долгого безделья космологическая постоянная берёт верх, и Вселенная начинает экспоненциально расширяться.

Ну и синяя линия — это наиболее распространённая и освещённая в масс-медиа ΛCDM-модель: 70 порций тёмной энергии, 30 порций материи (по большей части тёмной) и немного фотонов, нейтрино и прочего мусора. Эта модель наиболее хорошо согласуется с современными представлениями о динамике крупномасштабных структур, распространённости химических элементов, c характеристиками реликтового излучения и с наблюдательными данными по удалённым объектам.


(SDSS = Sloan Digital Sky Survey; SNLS = SuperNova Legacy Survey; HST = Hubble Space Telescope.)

Здесь показаны совокупные данные от различных проектов по наблюдению сверхновых типа IA, и ΛCDM-модель даёт лучшие предсказания, чем теория не содержащая Λ-член. Хотя недавно было показано, «что с очень высокой вероятностью светимость этого типа сверхновых коррелирует с химическим составом и возрастом звёздных систем — а следовательно, применение их для определения межгалактических расстояний, в том числе для определения скорости расширения Вселенной — может давать ошибку».

▍ Природа тёмной энергии

В представленных выше сценариях развития Вселенной космологическая постоянная играла ключевую роль. Но какова причина этой плотности энергии? Короткий ответ — мы не знаем. Однако мы понимаем, что какова бы ни была причина, она должна быть в состоянии объяснить тот факт, что плотность энергии постоянна во всём пространстве, и это предполагает, что плотность энергии может иметь какое-то отношение к самому пространству. Оказалось, что согласно квантовой механике пустое пространство действительно имеет постоянную плотность энергии, и эта плотность энергии известна как энергия вакуума, поэтому если мы сможем определить плотность энергии вакуума, то мы сможем определить значение космологической постоянной и предсказать значение ускорения нашей расширяющейся Вселенной.

Но подождите секунду, разве вакуум по определению не пуст, и поэтому плотность энергии пустого пространства не должна быть нулевой? Как может быть, что пустое пространство содержит энергию? Как и многое другое в фундаментальной физике, ответ связан с принципом неопределённости Гейзенберга, поэтому давайте посмотрим на вакуум космоса глубже — на квантовом уровне. Существует предел того, насколько точно мы можем одновременно знать положение и импульс объекта, и эта неопределённость закодирована в известном соотношении ΔpΔx ≥ ħ/2 где ħ — постоянная Дирака, а Δx и Δp представляют собой неопределённость положения и импульса рассматриваемой системы.

Теперь, согласно самой успешной теории физики, квантовой теории поля, Вселенная наполнена множеством квантовых полей, которые пронизывают все пространство, и каждый тип частиц соответствует небольшой пульсации соответствующего поля. Поэтому электрон — это возмущение в электронном поле, а фотон — это пульсация в электромагнитном поле и так далее. Можно подумать, что согласно этой картине пустое пространство просто соответствует отсутствию частиц и, следовательно, возмущений, другими словами, вакуум состоит из квантовых полей с нулевой амплитудой. Именно здесь всплывает главная хитрость принципа неопределённости — если квантовое поле имеет точно нулевую амплитуду, то неопределённость в положении или амплитуде поля будет нулевой. Но мы видим, что это запрещено неравенством Гейзенберга, и поэтому придётся принять, что всегда есть присущее квантовому полю флуктуационное движение, и это движение вносит энергию, и именно эта энергия называется энергией нулевых колебаний.

В принципе, мы действительно можем измерить влияние этих вакуумных флуктуаций на энергию электрона внутри атома водорода и обнаружить, что это приводит к крошечному сдвигу на двух энергетических уровнях, известному как лэмбовский сдвиг. Это предсказание было экспериментально проверено с огромной точностью и представляет собой одну из величайших историй успеха стандартной модели физики частиц. А как же оценить энергию вакуума? Оказывается, количество энергии вакуума зависит от частоты вибрации лежащего в основе квантового поля.

Теперь, если мы хотим вычислить плотность энергии пустого пространства в результате вклада этих вакуумных флуктуаций, мы должны просуммировать все возможные частоты, соответствующие всем возможным вакуумным флуктуациям. Но ведь раз частота флуктуаций вакуума стремится к бесконечности, то и энергия этих флуктуаций будет бесконечной. Что же пошло не так? Дело в том, что в основе наших рассуждений прячется предположение о существовании бесконечно малых промежутков времени и пространства. И тут мы должны вспомнить про ограничение наших теорий на планковских масштабах.

Большинство физиков согласны с тем, что при использовании принципа неопределённости Гейзенберга для расчёта вклада в плотность энергии вакуума, мы должны использовать время Планка как темпоральную точку отсечения, ограничивающую максимальное количество энергии, которое может внести флуктуация вакуума. Эта энергия зовётся энергией Планка. Мы можем использовать её для вычисления максимально возможной плотности энергии, обусловленной квантовыми флуктуациями.

Для этого мы предположим, что количество энергии, равное планковской энергии, содержится в минимально возможном объёме пространства — планковской длине в кубе:

Если мы подставим числовые значения всех констант, то обнаружим, что предсказанная плотность энергии вакуума составляет приблизительно 10 в степени 114 джоулей на метр кубический, что является невероятно большой плотностью. Эта энергия имеет массу, эквивалентную примерно 10 в 97 килограммам на кубический метр, что действительно непостижимо. Это равносильно сжатию массы миллиарда триллионов триллионов триллионов галактик Андромеды в один кубический миллиметр, и вся эта энергия, как предсказывается, существует в результате квантовых флуктуаций, вытекающих из нашей самой успешной теории фундаментальной физики. Так как же это предсказанное значение сопоставляется с наблюдаемой плотностью энергии вакуума и, если на то пошло, как космологи экспериментально измеряют плотность энергии вакуума? Чтобы ответить на эти вопросы, давайте ненадолго вернёмся к уравнению Фридмана.

Мы видим, что есть три основных вклада в плотность энергии — это плотность, обусловленная содержанием материи во Вселенной, предположительная плотность энергии вакуума, которую мы только что обсуждали, и слагаемое, которое мы можем свободно интерпретировать как плотность энергии, обусловленную кривизной пространства. Одной из больших задач экспериментальной космологии является измерение значений этих трёх вкладов в общую плотность энергии Вселенной. За последние несколько десятилетий было использовано несколько различных методов для измерения и ограничения возможных значений этих параметров. В частности, наблюдение светимости сверхновых типа Ia вместе с измерениями небольших неоднородностей в космическом микроволновом фоновом излучении наложили жёсткие ограничения на измеренные значения плотности энергии.

В настоящее время, согласно самым последним экспериментальным данным, плотность энергии, обусловленная содержанием материи во Вселенной, составляет примерно 30 процентов от критической плотности, в то время как плотность энергии, обусловленная кривизной пространства, близка к нулю. Другими словами, кажется, что Вселенная пространственно плоская и что параметр каппа, с которым мы столкнулись ранее, равен нулю. Наконец, измерение ускорения расширения Вселенной предполагает, что плотность энергии за счёт тёмной энергии составляет около 70 процентов от критической плотности и поэтому мы видим, что если сложить все вклады, то общая плотность энергии Вселенной на самом деле удивительно близка к критической плотности и поэтому кажется, что мы живём в тонко сбалансированной пространственно плоской Вселенной.

Стоит также отметить, что детальные измерения скорости вращения галактик показывают, что на долю видимой материи приходится лишь около четырёх процентов энергетического содержания Вселенной, в то время как около 26 процентов этого содержания обусловлено присутствием тёмной материи. Как следует из названия, это материя, невзаимодействующая со светом, и поэтому мы не можем её увидеть. Подробное обсуждение тёмной материи вынесем в следующую статью, но сейчас важно сосредоточиться на том, что в плотности энергии нашей вселенной полностью доминируют тёмная материя и тёмная энергия, тогда как видимая материя, содержащаяся во всех звёздах и галактиках и в нас с вами, составляет лишь крошечную долю. Так как же измеренное значение плотности тёмной энергии сопоставляется с теоретическим значением, которое мы рассчитали ранее?

Если вы помните, предсказанное теоретическое значение было ошеломляющим — 10 в степени 114 джоулей на метр кубический, тогда как измеренное значение составляет примерно 70 процентов от критической плотности энергии, которая составляет около 10 в минус 10 джоулей на метр кубический, и таким образом, мы видим, что предсказанное значение в 10 в степени 124 раз больше, чем измеренное. Это, без сомнения, худшее несоответствие между предсказаниями и наблюдениями в истории физики, и именно это несоответствие лежит в основе одной из величайших нерешённых проблем фундаментальной науки — так называемой проблемы космологической постоянной, также известной как вакуумная катастрофа. Катастрофичность заключается в том, что Вселенная, подчиняющаяся предсказаниям нашей теории, должна удваиваться в размерах за каждое мгновение немногим большее, чем планковское время. И всё должно было быть разорванным на части в первые же моменты существования Вселенной.

▍ Решение проблемы

Что-то явно не так, но трудно определить, где именно ошибка. Очевидно, что приведённый выше вывод основывается на многих предположениях. Например, мы предположили, что Вселенная однородна и изотропна и что гравитация хорошо описывается общей теорией относительности. Это означает, что априори проблема космологической постоянной существует только в этом контексте. Мы также неявно предположили, что причиной ускоренного расширения является энергия вакуума, в чём можно было бы усомниться. На самом деле, можно построить модели, в которых Вселенная ускоряется из-за какого-то нового источника материи. Это, например, случай моделей квинтэссенции и/или

галилеонов

, где за ускорение отвечает скалярное поле. Однако это не решает проблему космологической постоянной, поскольку, даже если источником ускорения является некая таинственная субстанция, у нас всё равно остаётся проблема несоответствия плотности энергии вакуума критической плотности. Даже если тёмная энергия не является космологической постоянной, наблюдение, что плотность энергии сегодня является критической плотностью энергии, сильно ограничивает значение лямбда-члена.

С другой стороны, есть один очень простой способ решить эту проблему. Можно было бы предположить, что квантовое значение энергии вакуума по существу является поправкой к уже существующему классическому значению. Другими словами, мы просто утверждаем, что измеренное значение космологической постоянной является разницей между классическим и квантовым вкладом. Просто так совпало, что квантовый и классический мир компенсируют друг друга с точностью до 124 знаков после запятой. После утверждения о такой тонкой настройке некоторые начинают говорить что-то про разумного творца, но большинство останавливаются на пресловутом антропном принципе — вселенных, дескать, много, а мы в той, что по параметрам подошла. Для любителей теории струн и многих вселенных тонкая настройка должна быть приемлемым вариантом.

Иные предложения предполагают модификацию гравитации с целью отказа от общей теории относительности. Эти предложения сталкиваются с тем препятствием, что результаты наблюдений и экспериментов до сих пор, как правило, чрезвычайно хорошо согласуются с релятивизмом и ΛCDM-моделью. Кроме того, некоторые из предложений являются неполными, поскольку они решают проблему космологической постоянной, положив её значение равным нулю, а не крошечному числу, при этом не объясняя, почему квантовые флуктуации, по-видимому, не могут произвести существенную энергию вакуума.

Опять-таки существуют мнения, что проблема во многом надумана. Например, если тщательно учесть все тонкие эффекты (шутка ли, девять сотен формул отборной теории поля: arxiv.org/abs/1205.3365), то самая большая ошибка физики приблизится к 54 порядкам. А если плотность энергии квантового вакуума моделируется как флуктуирующее квантовое поле гравитирующее несколько иначе, чем представляется обычно, то проблема космологической постоянной просто не возникает ( arxiv.org/abs/1703.00543 +ответ (sci-hub), +ответ на ответ (sci-hub) ).

Так или иначе, статьи решающие проблему космологической постоянной появляются с завидной регулярностью. Вовсю идёт процесс генерации новых теорий, а всё более точные эксперименты их отсеивают. Так что с нетерпением ждём готовности «Джеймса Уэбба» вместе с прочими долгостроями и наслаждаемся происходящей научной революцией.

▍ Источники и материалы для дальнейшего погружения



границ | P-значения: неправильное понимание и неправильное использование

1.

Введение

P -значения широко используются как в социальных, так и в естественных науках для количественной оценки статистической значимости наблюдаемых результатов. Получение значения p , которое указывает на «статистическую значимость», часто является требованием для публикации в ведущем журнале. Появление вычислительной социальной науки, которая в основном опирается на анализ крупномасштабных наборов данных, еще больше увеличило популярность p -значений.Однако критики утверждают, что значения p обычно неправильно понимаются и используются многими практиками, и что даже при правильном понимании они являются неэффективной метрикой: стандартный уровень значимости 0,05 дает общий FDR, который намного выше, больше похож на 30%. . Другие утверждают, что значения p можно легко «взломать», чтобы показать статистическую значимость, когда ее не существует, и что они поощряют избирательное сообщение только положительных результатов.

Существует значительное исследование того, как p -значения (неправильно) используются, [e. г., 1, 2]. В этой статье мы рассматриваем последнюю критическую литературу по p -ценностям, большая часть которой посвящена наукам о жизни, и рассматриваем ее последствия для социальных научных исследований. Мы создаем целостную картину основных критических замечаний, а также объединяем и устраняем неоднозначность общих тем. В частности, мы объясним, как рассчитывается FDR и чем он отличается от значения p . Мы также делаем явным байесовский характер многих недавних критических замечаний. В последнем разделе мы определяем практические шаги, которые помогут устранить некоторые выявленные проблемы.

P -значения используются в тестировании значимости нулевой гипотезы (NHST), чтобы решить, принять или отклонить нулевую гипотезу (которая обычно утверждает, что между двумя переменными нет базовой связи). Если нулевая гипотеза отвергается, это дает основание для принятия альтернативной гипотезы (о том, что между двумя переменными существует связь). Значение p количественно определяет вероятность наблюдения результатов, по крайней мере столь же экстремальных, как и наблюдаемые, при условии, что нулевая гипотеза верна. Затем его сравнивают с заранее определенным уровнем значимости (α). Если сообщаемое значение p меньше, чем α, результат считается статистически значимым. Обычно в социальных науках α принимается равным 0,05. Другими часто используемыми уровнями значимости являются 0,01 и 0,001.

В своей основополагающей статье «Земля круглая ( p < 0,05)» Коэн утверждает, что NHST сильно ошибочна: относительно легко получить результаты, которые можно назвать значимыми, когда «нулевая» гипотеза (где эффект размер H 0 установлен равным нулю) используется, а не истинная «нулевая» гипотеза (где указано направление эффекта или даже размер эффекта) [3].Эта проблема особенно актуальна в контексте поисковых исследований «больших данных», когда исследователи ищут только статистические ассоциации, а не причинно-следственные связи. Если исследуется достаточно большое количество переменных, что фактически означает, что указано большое количество нулевых/альтернативных гипотез, то весьма вероятно, что по крайней мере некоторые «статистически значимые» результаты будут идентифицированы, независимо от того, действительно ли лежащие в основе отношения осмысленный. По мере того, как подходы к работе с большими данными становятся все более распространенными, этот вопрос будет становиться все более актуальным и проблематичным, поскольку надежность многих «статистически значимых» результатов будет весьма ограниченной.

Лью утверждает, что центральная проблема NHST отражена в его гибридном названии, которое представляет собой комбинацию (i) проверки гипотезы и (ii) проверки значимости [4]. В тесте значимости, впервые разработанном Рональдом Фишером в 1920-х годах, значение p представляет собой индекс доказательств против нулевой гипотезы. Первоначально Фишер предназначал значение p только для того, чтобы установить, могут ли быть оправданы дальнейшие исследования явления. Он рассматривал это как одно доказательство либо в поддержку, либо в опровержение принятия нулевой гипотезы, а не как убедительное доказательство значимости [5; см. также 6, 7].Напротив, проверки гипотез, разработанные Нейманом и Пирсоном отдельно, заменяют субъективистскую интерпретацию Фишером p -значения жестким и быстрым «правилом принятия решения»: когда p -значение меньше α, нуль может быть отвергается, а альтернативная гипотеза принимается. Хотя этот подход проще в применении и понимании, важным его условием является необходимость указания точной альтернативной гипотезы [6]. Это означает указание ожидаемого размера эффекта (устанавливая тем самым нулевую, а не нулевую гипотезу) — то, что большинство исследователей делают редко [3].

Хотя проверки гипотез и проверки значимости представляют собой разные статистические процедуры, и существует много разногласий по поводу того, можно ли их объединить в одну согласованную структуру, NHST широко используется как прагматичная смесь для проведения исследований [8, 9]. Халберт и Ломбарди утверждают, что одна из самых больших проблем с NHST заключается в том, что он поощряет использование такой терминологии, как значимый/незначимый . Это дихотомизирует p -значение на произвольной основе и превращает вероятность в уверенность.Это бесполезно, когда цель использования статистики, как это обычно бывает в академических исследованиях, состоит в постепенном взвешивании данных, а не в принятии немедленного решения [9, с. 315]. Анализ Халберта и Ломбарди предполагает, что реальная проблема заключается не в p -значений, а в α и в том, как это привело к дихотомической интерпретации p -значений: слишком большое значение придается произвольному пределу α ≤ 0,05.

2. Ложная скорость обнаружения

A p -значение 0.05 обычно интерпретируется как означающая, что существует вероятность 1 из 20, что наблюдаемые результаты незначимы, даже если не существует никакой базовой связи. Тогда большинство людей думают, что общая доля ложноположительных результатов также составляет 0,05. Однако эта интерпретация смешивает p -значение (которое в долгосрочной перспективе будет приблизительно соответствовать частоте ошибок типа I ) с FDR. FDR — это то, что люди обычно имеют в виду, когда говорят о частоте ошибок: это доля зарегистрированных открытий, которые являются ложноположительными.Хотя 0,05 может показаться разумным уровнем неточности, частота ошибок типа I, равная 0,05, вероятно, приведет к гораздо более высокому FDR, легко составляющему 30% или более. Формула для FDR:

Ложноположительные результатыИстинноположительные результаты+Ложноположительные результаты. (1)

Для расчета количества истинно положительных и ложноположительных результатов необходимо знать не только частоту ошибок первого рода, но также (i) статистическую мощность или «чувствительность» тестов и (ii) распространенность эффектов [10]. Статистическая мощность — это вероятность того, что каждый тест правильно отклонит нулевую гипотезу, когда верна альтернативная гипотеза.Таким образом, тесты с более высокой мощностью с большей вероятностью правильно зафиксируют реальные эффекты. Распространенность — это количество эффектов из всех протестированных эффектов, которые действительно существуют в реальном мире. В расчете FDR он определяет вес, придаваемый мощности и частоте ошибок первого рода. Низкая распространенность способствует более высокому FDR, поскольку увеличивает вероятность регистрации ложноположительных результатов. Таким образом, расчет для FDR:

(1-Распространенность)×Коэффициент ошибок I типаРаспространенность×Мощность+(1-Распространенность)×Коэффициент ошибок I типа. (2)

Процент зарегистрированных положительных результатов, которые на самом деле соответствуют действительности, называется положительной прогностической ценностью (PPV). PPV и FDR обратно пропорциональны, так что более высокий PPV обязательно означает более низкий FDR. Чтобы рассчитать FDR, мы вычитаем PPV из 1. Если нет ложноположительных результатов, тогда PPV = 1 и FDR = 0. В таблице 1 показано, как низкая распространенность эффектов, низкая мощность и высокая частота ошибок I рода способствуют высокой ФДР.

Таблица 1. Большая распространенность, большая мощность и более низкая частота ошибок типа I снижают FDR .

Большинство оценок Рузвельта на удивление велико; например, 50 [1, 11, 12] или 36% [10]. Джагер и Лик более оптимистично предполагают, что это всего 14% [13]. Эта более низкая оценка может быть частично объяснена тем фактом, что они используют только p значений, указанных в рефератах, и имеют другой алгоритм, чем другие исследования. Важно отметить, что они подчеркивают, что, хотя α обычно устанавливается равным 0,05, во многих исследованиях, особенно в области наук о жизни, достигаются значения p намного ниже этого значения, а это означает, что средняя частота ошибок первого рода меньше, чем α, равная 0.05 [13, с. 7]. Уравновешивает это, однако, аргумент Колкухуна, что, поскольку большинство исследований не являются «должным образом спланированы» (в том смысле, что лечение не распределяется случайным образом по группам, а оценки в РКИ не слепые), статистическая мощность часто будет намного ниже, чем сообщается, что приводит к Рузвельт снова возвращается [10].

Таким образом, хотя и трудно подсчитать точно, данные свидетельствуют о том, что FDR результатов в целом намного выше, чем α, равный 0,05. Это говорит о том, что текущим исследованиям уделяется слишком много доверия, многие из которых ошибочны гораздо чаще, чем мы думаем.Также стоит отметить, что этот анализ предполагает, что исследователи не намеренно искажают результаты или манипулируют ими для ошибочного достижения статистической значимости. Эти явления, известные как «выборочная отчетность» и «p-взлом», рассматриваются отдельно в разделе 4.

3. Распространенность и Байес

Как отмечалось выше, распространенность эффектов значительно влияет на FDR, при этом более низкая распространенность увеличивает вероятность того, что сообщаемые эффекты являются ложноположительными. Тем не менее распространенность не контролируется исследователем и, более того, не может быть рассчитана с какой-либо надежной точностью.Невозможно объективно узнать, какова основная распространенность реальных эффектов. Действительно, инструменты, с помощью которых мы могли бы надеяться получить эту информацию (например, NHST), как раз и подвергались критике в рассмотренной здесь литературе. Вместо этого для расчета FDR необходимо оценить распространенность. В этом отношении расчеты FDR по своей сути являются байесовскими, поскольку они требуют от исследователя количественной оценки своего субъективного мнения о явлении (в данном случае, лежащей в основе распространенности реальных эффектов).

Байесовская теория — это парадигма статистического вывода, альтернативная частотности, частью которой является NHST. В то время как частотисты количественно определяют вероятность данных при нулевой гипотезе ( P ( D | H 0 )), байесовцы вычисляют вероятность гипотезы при наличии данных ( P ( H 1 | D )). Хотя частотность применяется гораздо шире, чем байесианство, байесовский вывод более интуитивен: он присваивает вероятность гипотезе на основе того, насколько вероятно, что мы считаем ее истинной.

Расчеты FDR, описанные выше в разделе 2, следуют байесовской логике. Во-первых, вероятность присваивается априорной вероятности того, что результат окажется ложным (1 — распространенность). Затем новая информация (статистическая мощность и частота ошибок первого рода) используется для расчета апостериорной вероятности (FDR). Распространенная критика байесовских методов, подобных этому, заключается в том, что они недостаточно объективны, поскольку априорная вероятность является всего лишь предположением. Хотя это верно, большое количество «выводов», производимых каждый год, а также низкие показатели воспроизводимости [14] позволяют предположить, что распространенность эффектов в целом довольно низкая.Другая критика байесовского вывода заключается в том, что он чрезмерно консервативен: присвоение низкого значения априорной вероятности повышает вероятность того, что апостериорная вероятность также будет низкой [15]. Несмотря на эту критику, байесовская теория предлагает полезный способ количественной оценки того, насколько вероятно, что результаты исследования верны.

Не все авторы в рассмотренной здесь литературе прямо заявляют, что их аргументы являются байесовскими. Причину этого лучше всего сформулировал Колкухун, который пишет, что «описание «байесовское» не является неправильным, но в нем нет необходимости» [10, с.5]. Отсутствие внимания к Байесу в известной ранней статье Иоаннидиса о p -значениях особенно удивительно, учитывая использование им байесовской терминологии: «вероятность того, что результат исследования верен, зависит от априорной вероятности того, что он верен ( перед выполнением исследования)» [1, с. 696]. Это, возможно, отражает неопределенную позицию, которую байесианство занимает в большинстве университетов, и резкий характер его отношений с частотностью [16]. Не комментируя более широкую применимость байесовского статистического вывода, мы утверждаем, что байесовская методология очень полезна для оценки общей достоверности академических исследований и что в предыдущих исследованиях ей уделялось недостаточно внимания.Здесь мы стремились сделать видимым и исправить это упущение.

4. Предвзятость публикации: выборочное сообщение и взлом

Избирательная отчетность и p-hacking — это два типа предвзятости публикаций, движимой исследователями. Выборочная отчетность – это когда незначительные (но методологически надежные) результаты не сообщаются, часто потому, что ведущие журналы считают их менее интересными или важными [17]. Это искажает распределение сообщаемых результатов в сторону положительных результатов и, возможно, еще больше увеличивает давление на исследователей, требующих достижения статистической значимости. Другая форма предвзятости публикации, которая также искажает результаты в сторону положительных результатов, называется p-hacking. Хед и др. определяют p-hacking как «когда исследователи собирают или выбирают данные или статистические анализы до тех пор, пока незначительные результаты не станут значимыми» [18]. Это прямое манипулирование результатами таким образом, чтобы, хотя они не могли быть технически ложными, они не отражали лежащие в их основе явления. См. рисунок 1 для сатирической иллюстрации.

Рисунок 1. «Значительный»: иллюстрация выборочной отчетности и статистической значимости из XKCD .Доступно в Интернете по адресу http://xkcd.com/882/ (по состоянию на 16 февраля 2016 г.).

Голова и др. опишите конкретные механизмы, с помощью которых p -значений преднамеренно «взламываются». К ним относятся: (i) проведение анализа в середине эксперимента, (ii) запись многих переменных ответа и принятие решения только о том, какие из них следует сообщать после анализа, (iii) исключение, объединение или разделение групп лечения после анализа, (iv) включение или исключение ковариат после анализа, ( v) прекращение исследования данных, если анализ дает значимое значение p . Отличной демонстрацией того, как p -значений можно взломать, манипулируя параметрами эксперимента, является интерактивный проект Кристи Ашванден «Взломай свой путь к научной славе» [19]. Этот симулятор, который анализирует, влияет ли пребывание у власти республиканцев или демократов на экономику США, показывает, как можно манипулировать тестами для получения статистически значимых результатов, поддерживающих любую из сторон.

В отдельных статьях Head et al. [18], а также де Винтер и Доду [20] исследуют распределения p значений, о которых сообщается в научных публикациях по различным дисциплинам.Сообщается, что существует значительно больше исследований, сообщающих об альфа чуть ниже уровня значимости 0,05, чем выше него (и значительно больше, чем можно было бы ожидать, учитывая количество p -значений, которые встречаются в других диапазонах), что предполагает, что p-взлом происходит. Этот основной вывод также подтверждается исследованием Ягера и Лика о «значительных» публикациях [13].

5. Что делать

Выше мы утверждали, что байесовский подход полезен для оценки FDR и оценки общей достоверности научных результатов.Однако это не означает, что мы также считаем, что байесовская статистика должна заменить частотную статистику в более общем плане в эмпирических исследованиях [см.: 21]. В этом заключительном разделе мы рекомендуем некоторые прагматические изменения в текущих (частотных) методах исследования, которые могли бы снизить FDR и, таким образом, повысить достоверность результатов.

К сожалению, исследователи не могут контролировать распространенность эффектов. Они имеют только прямое влияние на α своего исследования и его статистическую мощность. Таким образом, одним из шагов к снижению FDR является ужесточение норм для них, например, за счет увеличения статистической мощности исследований.Мы настоятельно рекомендуем отказаться от условного значения α, равного 0,05, и заменить его гораздо более низким стандартным значением α, например, 0,01 или 0,001; см. табл. 1. Другие предложения по улучшению качества отчетов о статистической значимости включают использование доверительных интервалов [7, с. 152]. Некоторые также призывают исследователей уделять больше внимания величине эффекта, чем статистической значимости [22, 23], утверждая, что к статистически значимым исследованиям с незначительной величиной эффекта следует относиться с большим скептицизмом.Это имеет особое значение в контексте исследований больших данных, где многие «статистически значимые» исследования сообщают о небольших размерах эффекта, поскольку связь между зависимыми и независимыми переменными очень слабая.

Возможно, более важным, чем какие-либо конкретные технические изменения в способах анализа данных, является растущий консенсус в отношении того, что исследовательские процессы должны реализовываться (и регистрироваться) более прозрачно. Нуццо, например, утверждает, что «одна из самых сильных защит для ученых — во всем признаться» [7, ​​с.152]. Хед и др. также предполагают, что обозначение исследования как исследовательского или подтверждающего поможет читателям более точно интерпретировать результаты [18, с. 12]. Вайсгербер и др. побуждать исследователей предоставлять «более полное представление данных», помимо сводной статистики [24]. Повышение прозрачности особенно важно в «больших» исследованиях интеллектуального анализа данных, учитывая, что границу между исследованием данных (законным упражнением) и взломом часто трудно определить, что создает значительный потенциал для преднамеренного или непреднамеренного манипулирования результатами.Несколько комментаторов рекомендовали исследователям предварительно регистрировать все исследования в таких инициативах, как Open Science Framework [1, 7, 14, 18, 25]. Предварительная регистрация гарантирует, что запись о предлагаемом методе, измерении размера эффекта и о том, какие результаты будут считаться заслуживающими внимания, будет сохранена. Любое отклонение от того, что было первоначально зарегистрировано, затем необходимо будет обосновать, что придаст результатам большую достоверность. Журналы также могут активно помогать исследователям в повышении прозрачности, предоставляя платформы, на которых можно обмениваться данными и кодом, что позволяет внешним исследователям воспроизводить результаты исследования и отслеживать использованный метод [18]. Это дало бы ученым практические средства для подтверждения или оспаривания предыдущих выводов.

Научное знание развивается благодаря подтверждению и постепенному прогрессу. В соответствии с первоначальной точкой зрения Фишера о том, что p -значений должны быть частью доказательств, используемых при принятии решения об отклонении нулевой гипотезы, наше окончательное предложение состоит в том, что результаты любого отдельного исследования всегда должны быть контекстуализированы в рамках более широкой области исследований. . Таким образом, мы поддерживаем точку зрения, высказанную в недавней редакционной статье Psychological Science , что нам следует с большим скептицизмом относиться к исследованиям, в которых (а) статистическая мощность низка, (б) значение p лишь немного ниже 0.05, и (в) результат неожиданный [14]. Обычно результаты принимаются только после того, как они подтверждены многочисленными исследованиями, и даже в отдельных исследованиях принято «триангулировать» результат с помощью нескольких методов и/или наборов данных. Это предлагает один из способов решения проблемы, заключающейся в том, что даже «статистически значимые» результаты могут быть ложными; если несколько исследований обнаруживают эффект, то более вероятно, что он действительно существует. Поэтому мы также поддерживаем сопоставление и организацию результатов исследований в метаанализах, поскольку они позволяют исследователям быстро оценивать широкий спектр соответствующих доказательств.

Вклад авторов

Все перечисленные авторы внесли существенный, непосредственный и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее для публикации.

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Благодарности

За полезные отзывы об оригинальной рукописи мы благодарим Джонатана Брайта, Сандру Вахтер, Патрисию Л.Мабри и Ричард Виджен.

Сноски

Ссылки

2. Зиляк С.Т., Макклоски Д.Н. Культ статистической значимости: как стандартная ошибка стоит нам рабочих мест, правосудия и жизней. Анн-Арбор, Мичиган: University of Michigan Press (2008).

Академия Google

3. Коэн Дж. Земля круглая ( p < 0,05). Am Психология. (1994) 49 : 997–1003.

4. Лью М.Дж. К P или не к P: о доказательной природе P-значений и их месте в научных выводах.Препринт arXiv arXiv: 13110081 (2013 г.).

Реферат PubMed | Академия Google

5. Фишер Р.А. Статистические методы для научных работников. Эдинбург: Genesis Publishing Pvt. ООО (1925).

Академия Google

8. Бергер Дж.О. Могли ли Фишер, Джеффрис и Нейман договориться об испытаниях? Статистические науки. (2003) 18 : 1–32. дои: 10.1214/сс/1056397485

Полнотекстовая перекрестная ссылка | Академия Google

9. Hurlbert SH, Lombardi CM.Окончательный крах теории принятия решений Неймана-Пирсона и подъем неофишерианства. Энн Зул Фенн. (2009) 46 : 311–49. дои: 10.5735/086.046.0501

Полнотекстовая перекрестная ссылка

11. Био Д.Дж., Джоллес Б.М., Порчер Р. Значение P и теория проверки гипотез: объяснение для новых исследователей. Clin Orthop Relat Relat Res. (2010) 468 : 885–92. doi: 10.1007/s11999-009-1164-4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

13.Джагер Л.Р., Лук-порей Дж.Т. Оценка уровня ложных открытий с научной точки зрения и применение к верхней медицинской литературе. Биостатистика (2014) 15 :1–12. doi: 10.1093/biostatistics/kxt007

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

16. МакГрейн С.Б. Теория, которая не умрет: как правило Байеса взломало код «Энигмы», выследило русские подводные лодки и одержало победу в двухвековой полемике. Нью-Хейвен, Коннектикут: Издательство Йельского университета (2011).

Академия Google

20. de Winter JC и Dodou D. Всплеск p-значений между 0,041 и 0,049 в последние десятилетия (но отрицательные результаты также быстро растут). PeerJ (2015) 3 :e733. doi: 10.7287/peerj.preprints.447v4

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

21. Саймонсон У. Апостериорный взлом: выборочная отчетность также делает недействительными байесовские результаты. Филадельфия, Пенсильвания: Пенсильванский университет, Уортонская школа; Проект документа (2014 г.).

Академия Google

22. Коу Р. Это размер эффекта, глупый: что такое размер эффекта и почему он важен. В: Статья, представленная на ежегодной конференции Британской ассоциации исследований в области образования . Эксетер (2002).

Академия Google

24. Weissgerber TL, Milic NM, Winham SJ, Garovic VD. Помимо гистограмм и линейных графиков: время для новой парадигмы представления данных. PLoS Биол. (2015) 13 :e1002128. doi: 10.1371/journal.pbio.1002128

Реферат PubMed | Полный текст перекрестной ссылки | Академия Google

миль П. Бленкоу | Кафедра физики и астрономии

Моя работа в качестве физика-теоретика сосредоточена на решении фундаментального вопроса о том, как наш макроскопический классический мир повседневного опыта возникает из микроскопического, противоречащего интуиции квантового мира. Соответствующие исследования варьируются от сотрудничества с экспериментаторами (Алекс Римберг, Дартмут; Кит Шваб, Калифорнийский технологический институт) и теоретиками (Эндрю Армор, Ноттингем) над мезомасштабными электро(опто)механическими системами, которые охватывают микро-макро-миры…. к построению фундаментальных теорий о возможной роли гравитации как средства соблюдения классичности в макроскопической области.

Прогресс в исследованиях был бы невозможен без тесного сотрудничества с несколькими аспирантами: Цидонг Сюй, Хуэй Ван, Эринд Брахими, Лачезар Бенатов, Лаура Ремус (патентный поверенный Venable LLP), Пол Нэйшн (сотрудник исследовательского отдела, теория квантовых вычислений и Information Group, IBM), Юн Чжан (доц.Юго-Западный Ю., Китай).

Я также имел удовольствие работать над исследованиями с несколькими студентами бакалавриата: Зехуа (Астория) Сонг, Лаксман Бист, Кэссиди Никс, Кимберли Тан, Виола Гатти Роаф, Ишвар Сивараджан (аспирант Бостонского университета), Саба Неджад (магистр Массачусетский технологический институт), Оскар Фридман (музыкальный продюсер), Бен Кац (аспирант Университета Пенсильвании), Эмили ДеБон (аспирант Университета Тафтс), Лаура ДеЛоренцо (аспирант Калифорнийского технологического института), Брендан Хуанг (аспирант Йельского университета), Венделл Смит (аспирант Йельского университета), Бен Чепмен (аспирант Университета США.К. Боулдер), Эван Брэнд (аспирант UNH), Спенсер Смит (аспирант Tufts; ассистент профессора в колледже Маунт-Холиок), Луиза Гилдер (писатель, автор книги «Эпоха запутанности»).

Я читал ряд курсов на уровне бакалавриата и магистратуры: биофизика, физика твердого тела, статистическая физика, механика, квантовая механика (начальный, средний и продвинутый уровень), квантовая теория поля, физика элементарных частиц.

Физика на кухне | Flavor

Одной из основных операций на кухне является подогрев пищи для изменения ее текстуры или химического состава (или того и другого).Чтобы обеспечить некоторую степень согласованности между поварами, необходимо иметь некоторую гарантию того, что температуры, используемые на разных кухнях, очень похожи (если не одинаковы). Без использования дорогостоящего научного оборудования единственный простой способ — использовать фазовый переход, происходящий при фиксированной температуре, а самый простой и доступный из них — использовать кипящую воду. Обычная практика приготовления овощей, например, заключается в том, чтобы просто положить их в кипящую воду на определенное время.Это может обеспечить достаточно воспроизводимую систему, позволяющую поварам по всему миру использовать одни и те же рецепты и получать одинаковые результаты. Но так ли это? Мы учим наших детей, что вода кипит при 100°С, но лишь гораздо позже те, кто переходит на более высокие ступени образования, начинают узнавать, что точка кипения воды не постоянна, а на самом деле весьма изменчива — например, в Денвер, штат Колорадо, который находится на высоте около 1,6 км над уровнем моря и где атмосферное давление составляет около 85 кПа, вода кипит при температуре около 94°C.

Но есть еще одна проблема – вода сама по себе неоднородна с места на место. Мы готовим не на чистой дистиллированной воде, а на местной водопроводной или родниковой воде; концентрация и типы солей, присутствующих в воде, также влияют на температуру кипения. Хотя повышение температуры кипения из-за добавления даже довольно больших количеств солей намного меньше, чем влияние высоты над уровнем моря, соли могут оказывать совершенно различное воздействие на готовящуюся пищу — например, если двухвалентные соли (такие как магний или кальций ), они могут влиять на цвет зеленых овощей — делая их более ярко-зелеными после приготовления [1] — поскольку они взаимодействуют с молекулами хлорофилла, чтобы изменить их форму и, следовательно, их спектры колебаний.

Квалифицированный ученый легко разберется в этих вопросах и сможет адаптировать приготовление пищи к качеству воды и высоте. Повар может быть озадачен тем, что в Йоханнесбурге яйцо варится дольше, чем в Кейптауне, не услышав простого объяснения — я даже слышал, что яйца в этих двух городах разные (что, конечно, может быть правдой, поскольку куры содержатся на совершенно разной высоте — но это должно стать предметом отдельного исследования).

Картофель

Как только мы сможем установить точный контроль качества воды и давления, мы можем начать исследовать, как готовится пища, погруженная в горячую воду. Пожалуй, лучший пример — картофель. Я мог бы написать целую диссертацию о структуре и приготовлении картофеля, но, чтобы быть кратким и простым, все, что вам нужно знать, это то, что гранулы крахмала в картофеле «плавятся» или «желатинизируются» при достаточно четко определенной температуре примерно 60°C – это изменение четко видно по изменению текстуры с влажного молочно-кремового цвета на полупрозрачную гелеобразную липкую текстуру (это также указывает на то, что картофель теперь съедобен).

Мы можем использовать этот гель-переход для исследования теплопередачи через приготовленный картофель [2]; такой подход представляет собой превосходный демонстрационный эксперимент для обучения физике теплопередачи. По сути, все, что нужно, — это поместить картофель в ванну с регулируемой температурой на определенное время, а затем разрезать его и измерить ширину приготовленной области. Экспериментальный дизайн сложен; например, необходима достаточно большая нагревательная баня, чтобы температура не снижалась значительно при добавлении картофеля; и измерение ширины приготовленной области создает некоторые проблемы, поскольку граница раздела не обязательно должна быть острой, а разрез может быть не точно перпендикулярен поверхности; и так далее.Однако эти трудности можно преодолеть (действительно, это хороший тест для студента-физика-экспериментатора, чтобы увидеть, сможет ли он их преодолеть).

На рис. 1 показаны результаты одного из таких тщательно контролируемых экспериментов. Данные на рисунке показывают, что тепло, поступающее в картофель в ванне с постоянной температурой, действительно соответствует ожиданиям термической диффузии – ширина области приготовления увеличивается пропорционально квадратному корню из времени приготовления; и скорость, с которой эта ширина увеличивается, зависит от разницы температур между картофелем перед погружением и температурой нагревательной бани.

Рисунок 1

Приготовление картофеля. График измеренной ширины области приготовления картофеля в зависимости от квадратного корня из времени приготовления в минутах при двух разных температурах.

Мясная кулинария

Картофель имеет примерно сферическую форму и имеет термические свойства, которые более или менее постоянны в интересующем диапазоне температур, а теплота перехода геля достаточно мала, чтобы ею можно было пренебречь, так что эти свойства можно легко смоделировать, используя простые температуропроводность.Другие продукты не так просты. Рассмотрим кусок мяса; стейк например. Структура мяса сложная; следовательно, наряду с диффузией тепла внутри мяса происходит перенос массы во время его приготовления (мы можем видеть и слышать, как вода выталкивается из мяса во время его приготовления). Поскольку мышечные белки денатурируются под воздействием тепла и сжимаются, состав мяса и его термические свойства меняются; химические реакции на поверхности также влияют на проницаемость мяса и влияют на его тепловой контакт со сковородой, в которой оно готовится, и, что еще сложнее, все эти изменения зависят как от времени, так и от температуры – короче говоря, мы не находимся в позиция еще не в состоянии разумно моделировать процессы теплопередачи при приготовлении стейка.Это область, в которой моделирование конечных элементов, сочетающее тепловые потоки, химические изменения и массоперенос, может в будущем дать новые идеи — короче говоря, это область, созревшая для исследований, основанных на любопытстве, которые могут привести к новым разработкам в моделировании. сложные системы в целом.

Мороженое

Все любят мороженое (ну почти все). Но что делает хорошее мороженое? Большинству людей кажется, что ответ заключается в том, насколько он гладкий и кремовый. Воспринимаемая гладкость, кажется, увеличивается по мере уменьшения размера любых твердых частиц в мороженом; особенно это касается кристаллов льда.Таким образом, хорошее мороженое имеет наименьшие возможные кристаллы льда.

Это вызывает много вопросов; например, как избежать роста кристаллов льда при хранении и транспортировке в коммерческом льду? Простая термодинамика говорит нам, что более мелкие кристаллы менее стабильны и будут постепенно исчезать по мере того, как более крупные кристаллы неуклонно увеличиваются в размерах — этот процесс (известный как созревание Оствальда) хорошо задокументирован и изучен в модельных системах, но пока мало что было сделано для реального мороженого. . Коммерческие производители мороженого должны найти способы замедлить процесс созревания [3–5] — некоторые из лучших решений связаны с использованием добавок, которые покрывают поверхность кристаллов льда и снижают скорость роста, поскольку они эффективно снижают скорость созревания. жидкая твердая поверхностная энергия, стабилизирующая малые кристаллы с высоким отношением поверхности к объему [6, 7].Такие белки-антифризы содержатся в рыбе, обитающей в холодных полярных водах, поэтому понимание того, как рыбы эволюционировали и выживают в такой холодной воде, где им грозит смерть от образования кристаллов льда в их телах, напрямую связано с производством мороженого.

В ресторане или дома хранение мороженого не является серьезной проблемой – его съедают, как только оно будет готово! Таким образом, все, что требуется (кроме ароматизатора и т. д.), — это обеспечить как можно меньший размер кристаллов льда.Но как это сделать? Традиционные машины просто соскребают растущие кристаллы с холодной внешней поверхности, чтобы остановить их рост — размер кристаллов зависит от того, насколько хорошо скребок прилегает к поверхности, насколько он жесткий и острый, как быстро он вращается, как быстро смесь замерзает и как долго его держат перед подачей на стол. Более новый тип машины, Pacojet, вводит быстро вращающееся скребковое лезвие в твердый блок смеси для мороженого при низкой температуре (приблизительно –20°C) до такой степени, что она достигает около 0.001 мм за один оборот — при этом удаляются осколки кристалла, размер которых обычно составляет около 0,005 мм. Еще более однородное мороженое можно приготовить путем замораживания при очень низких температурах с использованием жидкого азота в качестве хладагента – за счет зародышеобразования кристаллов при очень низких температурах очень маленькие кристаллы могут быть стабильными, поэтому можно получить мороженое с кристаллами льда размером меньше 0,001 мм, хотя найти экспериментальные методы измерения размеров таких кристаллов льда очень сложно. В самом деле, попытка измерить размеры таких кристаллов может привести к развитию новых методов исследования физики фазовых переходов в ограниченном пространстве.

Доктор Томас П. Клинг | Государственный университет Бриджуотер

Бакалавр наук, Университет Лойолы в Новом Орлеане, физика
Магистр наук, доктор философии, Университет Питтсбурга, физика

Доктор Томас Клинг — физик-теоретик, интересующийся гравитационным линзированием, физическим образованием и успехами учащихся в дисциплинах STEM. Доктор Клинг закончил бакалавриат по физике со специализацией по философии в Университете Лойолы в Новом Орлеане и получил степень магистра и доктора философии в области физики в Университете Питтсбурга, где он изучал классическую общую теорию относительности под руководством доктора К.Эзра (Тед) Ньюман. Основное исследование доктора Клинга изучает, как общая теория относительности предсказывает, что световые лучи будут искривляться под действием гравитации, и последствия этого линзирования для того, что мы можем узнать о Вселенной. Опубликовал 18 рецензируемых журнальных статей, в том числе 6 в соавторстве со студентами бакалавриата БГУ. Две его статьи были отмечены как «Выбор редакции» в Общая теория относительности и гравитация , последняя из которых — в 2019 году.

Доктор Клинг был главным исследователем на $2.8 миллионов федеральных и государственных грантов для поддержки успехов студентов в STEM в государственном университете Бриджуотер. К ним относятся STREAMS, 5-летний грант в размере 1 млн. поддержка малообеспеченных, талантливых студентов STEM. В настоящее время он является со-PI в microCOSM, исследовательском гранте NSF на сумму 300 000 долларов США, предназначенном для изучения эффективности связанных сообществ для изучения курсов.Д-р Клинг регулярно публикует исследовательские статьи и представляет на конференциях информацию об успехах своих студентов, в том числе пять рецензируемых публикаций.

Его работа по содействию успеху студентов в естественных науках и математике привела к тому, что он провел несколько назначений, возглавляя инициативы по успеху студентов и развитию преподавателей. В их число входят научный сотрудник факультета по академическим вопросам за успехи студентов с 2013 по 2015 год, научный сотрудник отдела преподавания и обучения с 2012 по 2013 год и координатор семинаров первого года обучения с 2007 по 2010 год.Д-р Клинг был председателем руководящего комитета региональной сети Массачусетского проекта «Калейдоскоп» с 2017 года, помогая координировать одиннадцать региональных конференций по профессиональному развитию.

Доктор Клинг работает в Бриджуотерском государственном университете с 2003 года, а в 2012 году получил звание профессора. Тому нравится работать со студентами над исследовательскими проектами бакалавриата, связанными с вычислительными подходами к гравитационному линзированию. Он регулярно преподает вводную физику, основанную на вычислениях; семинары первого года обучения; и классы физики верхнего уровня, включая вычислительные методы в физике, математические методы в физике, классическую механику, электричество и магнетизм и общую теорию относительности.

А. Рави П. Рау

Выпускник Профессор физики

Доктор философии, 1970 г. – Чикагский университет

Louisiana State University
Факультет физики и астрономии
223 Nicholson Hall, Tower Dr.
Baton Rouge, LA 70803-4001
(225) 578-6841-Office
[email protected]
Персональная домашняя страница

Научные интересы

Атомная теория и квантовая информация

В настоящее время я изучаю общий аналитический метод решения задач, зависящих от времени. операторные уравнения через последовательность унитарных интегрирований.Блох-Лиувилль представляет особый интерес уравнение для (2j+1)-уровневой системы в полях, зависящих от времени, наряду с текущими темами ядерного магнитного резонанса и квантовых битов. Метод распространяется на диссипацию и декогеренцию, которые представляют большой интерес для квантовой информации. и квантовые вычисления. Действуя по аналогии с построением сферы Блоха для одиночный спин (двухуровневая система), геометрическая конструкция описывает многомерность сферы и другие многообразия для двухспиновых и более крупных систем.Связанное расследование состоит в том, чтобы изменить эволюцию запутанности между двумя спинами при наличии диссипации и декогеренция. Так называемую внезапную смерть запутанности можно отсрочить или предотвратить подходящими локальными действиями на двух спинах.

В последнее время мы интересуемся областью квантовой информации: изучением запутанности. и другие корреляции, такие как квантовый диссонанс, их эволюция при диссипативных и декогерентные процессы и как ими можно управлять, геометрические и симметричные исследования операторов и состояний N кубитов и связей между Ли и Клиффордом алгебры, связанные с темами проективной геометрии и теории дизайна.

Текущие и избранные публикации

  • Красота физики: закономерности, принципы и перспективы, Oxford University Press, 2014. А. Р. П. Рау
  • «Манипулирование внезапной смертью при запутывании в полностью оптической экспериментальной установке», (совместно с Ашутошем Сингхом, С. Прадьюмной и У. Синхой), J. Opt. соц. Являюсь. Б 34, 681-690 (2017).
  • «Общие симметрии атома водорода и двухкубитной системы» (совместно с Г. Альбером), Актуальный обзор J. Phys. Летучая мышь. Мол. Опц. физ. 50, 242001 (2017).
  • «Расчет квантового разлада в высших измерениях для X- и других специализированных состояний», Quantum Inf. Обработать. 17, 216 (18 стр.) (2018).
  • «Отображение алгебр кубитов в комбинаторные схемы» (совместно с Дж.П. Марсо), Quantum Инф. Обработать. 19, 49 (2020).

Присцилла Кушман | Школа физики и астрономии

Образование

Доктор философии, Университет Рутгерса, 1985 г.

А.Б. диплом с отличием, Гарвардский университет, 1976

Профессиональный опыт

Исследование строительных блоков материи с помощью дополнительных подходов:

(1) SuperCDMS-SNOLAB.В настоящее время пресс-секретарь эксперимента. Мы установили лучшие в мире ограничения в ходе нашего предыдущего эксперимента в подземной лаборатории Судана в северной Миннесоте. Мы были одним из двух экспериментов, одобренных в рамках инициативы Generation-2 DOE/NSF по поиску слабо взаимодействующих массивных частиц (или вимпов). Наш новый эксперимент в SNOLAB будет более конкретно искать вимпов с очень малой массой и потенциальных кандидатов в темный сектор.

(2) Я помогал проводить эксперимент CMS на Большом адронном коллайдере в Швейцарии.Я принимал участие в ранних экспериментах (например, в открытии частицы Хиггса) и до сих пор сохраняю живой интерес к ограничениям свойств образования темной материи на БАК.

(3) Я был участником эксперимента Muon g-2 в Брукхейвене, где мы установили самое точное измерение магнитного момента мюона. Расхождение в три сигмы между теорией и экспериментом продолжает способствовать поиску новой физики, которая может это объяснить.

Биография

Раньше мы думали, что понимаем, из чего состоит все, от кварков внутри протонов и нейтронов до звезд и галактик.Мы назвали это Стандартной моделью физики элементарных частиц. Однако за последние пару десятилетий стало очевидно, что класс новых элементарных частиц (называемых темной материей) составляет 80% материи во Вселенной, но им (пока) нет места в Стандартной модели.

В эти дни я пытаюсь понять природу этой темной материи путем прямого обнаружения ее, когда она падает на нас здесь, на Земле. Мой предыдущий опыт в физике на основе ускорителей повлиял на конструкцию детекторов и установки.SuperCDMS — это эксперимент по физике элементарных частиц, в котором частицы создаются темной материей, пронизывающей нашу галактику, а кинетическая энергия обеспечивается движением нашей Солнечной системы через облако темной материи.

Усовершенствованный эксперимент SuperCDMS устанавливается в SNOLAB, подземной лаборатории на глубине 2 км под поверхностью Земли в Садбери, Канада. Вы можете прочитать больше о науке и эксперименте на https://supercdms.slac.stanford.edu/

.

Джон П. Финли: Факультет физики и астрономии: Университет Пердью

ПРИМЕЧАНИЕ. Адреса электронной почты заканчиваются на @purdue.образование

Профессор физики и астрономии

Офис:

ФИЗ 302
PHYS 391 (лаборатория)

Телефон:

(765) 494-5048
(765) 494-5560

Б.S., физика, 1984 г., Вест-Честерский университет,
, доктор философии, физика, 1990 г., Университет Висконсин-Мэдисон,

. Научные интересы
  • Рентгеновские и гамма-исследования компактных объектов
  • Эволюция остатков галактических сверхновых и их связь с космическими лучами
  • Природа темной материи
  • Развитие наземной гамма-астрономии
Деятельность

Я член Veritas ( V ERY E Neregetic R Adiation I Maging T Elescope A RRAY S YSTEM) Сотрудничество, которое является международной группой астрономов и астрофизиков которые управляют обсерваторией в Южной Аризоне.Обсерватория состоит из 4 12-метровых воздушных черенковских телескопов, которые наблюдают за небом в диапазоне энергий от 100 ГэВ до 30 ТэВ. Мои текущие научные интересы связаны с природой излучения компактных объектов при высоких энергиях, а также с поиском и раскрытием природы темной материи в Галактике, карликовых сфероидальных галактиках и скоплениях галактик.

аспирантов под руководством
  • Парк Сангвук, “Крупномасштабная структура мягкого рентгеновского фона вдоль галактической плоскости” 1994–1997 гг., в настоящее время адъюнкт-профессор физики Техасского университета в Арлингтоне.
  • Радхика Сринивасан, “Поиск пульсирующих нейтронных звезд при высоких энергиях” 1995-1998 гг., в настоящее время в John Muir Health, консультант по клинической аналитике.
  • Тони Холл, “Рентгеновские бинарные системы” 1996-2000, в настоящее время адъюнкт-профессор астрономии Арканзасского университета в Литл-Роке.
  • Джон Миллис, «Наблюдение за излучением высокой энергии туманностями пульсарного ветра с помощью VERITAS», 2004–2008 гг., в настоящее время доцент кафедры физики Университета Андерсона.
  • Бенджамин Зитцер, «Наблюдения VERITAS за туманностями пульсарного ветра в диапазоне VHE», 2006–2010 гг., в настоящее время научный сотрудник с докторской степенью, Университет Макгилла.
  • Джеймс Туччи, «Поиск свидетельств наличия темной материи в скоплениях галактик», 2012 г. – настоящее время, кандидат наук ожидается в 2016 г.

Профессиональный опыт

  • август 2015 г. – настоящее время: заведующий кафедрой физики и астрономии
  • , август 2002 г. — настоящее время: факультет физики и астрономии Университета Пердью. Профессор
  • , август 2002 г. – август 2006 г.: факультет физики и астрономии Университета Пердью. Заместитель начальника отдела
  • август 1999 г. – июль 2000 г.: Ф.Обсерватория Л. Уиппла, Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. Приглашенный ученый
  • , август 1998 г. – август 2002 г.: факультет физики и астрономии Университета Пердью. Доцент
  • , август 1993 г. — август 1998 г.: Факультет физики и астрономии Университета Пердью. Доцент
  • , март 1991 г. – август 1993 г.: Астрофизическая группа Университета Висконсин-Мэдисон. Помощник научного сотрудника
  • Сентябрь 1990 г. — март 1991 г.: Группа высоких энергий Университета Висконсин-Мэдисон.Научный сотрудник
  • Январь 1984 года — июнь 1985 года: Отдел физики высоких энергий Аргоннской национальной лаборатории. Научный сотрудник под руководством доктора А. Барри Виклунда. ЗГС Э-441.
Некоторые избранные недавние публикации
  1. «Поиск пульсаций от Геминги выше 100 ГэВ с помощью VERITAS», Алиу, Э. и др., The Astrophysical Journal, 800, 61A, 2015.
  2. “Наблюдения сверхвысоких энергий за областью центра Галактики с помощью VERITAS в 2010-2012 годах”, Арчер, А.и др., Астрофизический журнал, 790, 149A, 2014.
  3. «Погоня за идентификацией галактических объектов ASCA (ChIcAGO): рентгеновский обзор неопознанных источников в галактической плоскости. I. Образец источника и первоначальные результаты», Anderson, GE et al., The Astrophysical Journal Supplement, 212, 13A , 2014.
  4. «Введение в концепцию CTA», Ачарья, Б.С. и др., Astroparticle Physics, 43, 3A, 2013.
  5. “Глубокие наблюдения VERITAS за карликовой сфероидальной галактикой Segue 1”, Алиу, Э.и др., Physical Review D, 85f2001A, 2012.
Научные интересы
  • Рентгеновские и гамма-исследования компактных объектов
  • Эволюция остатков галактических сверхновых и их связь с космическими лучами
  • Природа темной материи
  • Развитие наземной гамма-астрономии

Профессиональный опыт

  • август 2015 г. – настоящее время: заведующий кафедрой физики и астрономии
  • , август 2002 г. — настоящее время: факультет физики и астрономии Университета Пердью.Профессор
  • , август 2002 г. – август 2006 г.: факультет физики и астрономии Университета Пердью. Заместитель начальника отдела
  • , август 1999 г. – июль 2000 г.: Обсерватория Ф. Л. Уиппла, Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. Приглашенный ученый
  • , август 1998 г. – август 2002 г.: факультет физики и астрономии Университета Пердью. Доцент
  • , август 1993 г. — август 1998 г.: Факультет физики и астрономии Университета Пердью. Доцент
  • , март 1991 г. – август 1993 г.: Астрофизическая группа Университета Висконсин-Мэдисон.Помощник научного сотрудника
  • Сентябрь 1990 г. — март 1991 г.: Группа высоких энергий Университета Висконсин-Мэдисон. Научный сотрудник
  • Январь 1984 года — июнь 1985 года: Отдел физики высоких энергий Аргоннской национальной лаборатории. Научный сотрудник под руководством доктора А.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.