Физика
Суперсимметрия в ЛТФ: недавние достижения в двух направлениях
И. Л. Бухбиндер , Е. А. Иванов
Natural Science Review 3 200707 (2026) Опубликовано 28.07.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200707

Десять лет назад в статье [1] был дан краткий исторический обзор исследовательской деятельности сектора «Суперсимметрия» Лаборатории теоретической физики им. Н. Н. Боголюбова (ЛТФ) за более чем пятьдесят лет ее существования. В честь 70-летия Объединенного института ядерных исследований в данной статье представлены недавние достижения в области суперсимметрии. В частности, рассмотрены вопросы построения квантовых эффективных действий суперполей в 6D, N = (1, 0) суперсимметрии и суперполевые формулировки теорий с N = 2 высшими спинами не массовой оболочки. В обоих случаях решающую роль играет подход гармонических суперпространств.

 

Исправлено:

28 July 2026 (название статьи было изменено, во введении была вставлена сноска, добавлены две ссылки)

Обработка данных экспериментов KEDR и BESIII для R(s)+- аннигиляции в теоретико-возмущенческой КХД и определение αs
А. Л. Катаев , К. Ю. Тодышев
Natural Science Review 3 100801 (2026) Опубликовано 28.07.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100801

Экспериментальные данные, полученные коллаборациями KEDR и BESIII при энергиях ниже порогов рождения очарованных кварков, сравниваются с выражениями квантовой хромодинамики (КХД) для безмассового случая (отношение \(R\) в процессе \(e^+e^-\)-аннигиляции), обрезанными на различных порядках теории возмущений. Результаты фитирования демонстрируют зависимость определяемых значений \(\alpha_s(M_Z)\) от порядка обрезания соответствующих приближений. Аппроксимация объединенных данных KEDR и BESIII (с учетом обрезания на масштабе массы \(J/\psi\)-мезона) в приближениях следующего за главным (NLO), следующего за следующим за главным (NNLO) и следующего за следующим за следующим за главным (N3LO) порядков дает следующие результаты: \(\alpha_s(M_Z)=0.1151_{-0.0069}^{+0.0052}\), \(\alpha_s(M_Z)=0.1190_{-0.0081}^{+0.0064}\) и \(\alpha_s(M_Z)=0.1283_{-0.0075}^{+0.0028}\). Наблюдаемая тенденция к росту значений \(\alpha_s(M_Z)\) при повышении порядка приближения связана с влиянием кинематических вкладов типа \(\pi^2\) в коэффициенты отношения \(R\) (не полностью контролируемых в рамках асимптотических разложений теории возмущений), которые возникают вследствие аналитического продолжения из области пространственно-подобных энергий в область времени-подобных энергий. Обсуждаются вопросы применения разложений теории возмущений фиксированного порядка и учета эффектов аналитического продолжения.

 

Исправлено:

28 июля 2026 (внесены изменения в уравнения (12)–(14), также после них было добавлено ещё одно уравнение)

Температурно-зависимые конформационные изменения бета-амилоида 42 в билипидных слоях DPPC
Х. А. А. Абдельджаваад , Е. Арынбек , К. Маматкулов , Хюи Ле Дюк , Г. Арзуманян
Natural Science Review 3 100704 (2026) Опубликовано 25.06.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100704

На конформационное поведение пептида амилоида-β42 (Aβ42) существенное влияние оказывает физическое состояние окружающего его липидного окружения. Влияние температуры на структуру Aβ42 в бислоях дипальмитоилфосфатидилхолина (DPPC) исследовалось с использованием методов кругового дихроизма (КД), рамановской спектроскопии и молекулярной динамики (МД). В исследовании рассматривались две температурные фазы: комнатная температура (RT ≈ (25±2)°C), соответствующая гель-фазе DPPC, и (48±2)°C, отвечающая жидкокристаллической фазе, выше температуры фазового перехода липидов. Измерения методом КД-спектроскопии показали явный температурно-зависимый структурный переход пептида. При комнатной температуре пептид Aβ42 характеризовался конформацией, обогащенной β-структурами, тогда как при температуре (48±2)°C спектры указывали на заметное увеличение доли α-спиралей, что свидетельствует об усилении упорядоченности полипептидной цепи в условиях жидкофазного состояния. Рамановский спектральный анализ подтвердил эту тенденцию, продемонстрировав увеличение вклада α-спиральных компонентов, сопровождающееся уменьшением доли β-структур при нагревании. Незначительные изменения колебательных маркеров липидов также указывали на повышенную гибкость ацильных цепей и возросшую текучесть бислоя в высокотемпературном состоянии. Кроме того, МД-моделирование выявило увеличение содержания α-спиральных структур и более глубокое внедрение пептидов в неупорядоченный бислой по сравнению с упорядоченной гелевой фазой. Результаты экспериментальных и вычислительных исследований показывают, что текучесть мембраны выше фазового перехода DPPC способствует стабилизации α-спиральной структуры Aβ42. Также подчёркивается важность температуры как ключевого параметра, который определяет конформационное равновесие между пептидами и липидами. Полученные результаты обеспечивают фундаментальную основу для понимания того, как температурные условия модулируют взаимодействия амилоида с мембраной, что важно для выяснения ранних молекулярных событий, связанных с патологиями, вызванными амилоидом.

Поиск легкой темной материи и проявлений темного сектора на ускорителе SPS СERN в эксперименте NA64
Ю. М. Андреев и др.
Natural Science Review 3 200708 (2026) Опубликовано 19.06.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200708

С момента своего старта в 2016 году эксперимент NA64 положил начало поискам легкой темной материи (ЛТМ) с помощью электронных [1], позитронных [2], мюонных [3] и адронных [4] пучков. Эксперимент успешно выполнил основные задачи, изложенные в отчете Европейской стратегии по физике частиц за 2018 год, и даже превзошел их, получив результаты, демонстрирующие способность работать в практически бесфоновом режиме. В рамках инициативы ЦЕРНа "Физика за пределами коллайдера" (Physics Beyond Collider) вклад NA64 признан взаимодополняющим и заслуживающим дальнейшего продолжения. Главное преимущество этого метода по сравнению с подходами, основанными на beam-dump пучка, заключается в том, что вероятность появления сигнала пропорциональна (константа связи)2, а не (константа связи)4, что уменьшает требуемое пучковое время для достижения той же чувствительности.

Чтобы в полной мере использовать физический потенциал NA64, проведенное во время LS3 обновление позволит NA64 работать практически в бесфоновом режиме при более высокой интенсивности пучков SPS. Запланированные модернизации включают (а) улучшение герметичности установки с помощью нового адронного калориметра вето, (б) улучшение идентификации частиц благодаря модернизации детектора синхротронного излучения и (в) возможность увеличения интенсивности за счет модернизированной электроники.

Коллаборация NA64 продолжит набор и анализ данных в сеансах которые начнутся после апгрейда Большого адронного коллайдера. Ожидаемое количество зарегистрированных электронов (∼1013), позитронов (∼1011) (40 и 60 ГэВ) и мюонов (∼2×1013) на мишени позволит NA64 исследовать новые кинематические области поиска легкой темной материи, что может привести к открытию или окончательному исключению большинства хорошо обоснованных моделей легкой темной материи.

Симметрии безмассовой КХД
А. Смилга
Natural Science Review 3 200705 (2026) Опубликовано 08.06.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200705

В статье делается педагогический обзор некоторых теоретических результатов, касающихся воображаемого мира, в котором один кварк или несколько кварков имеют строго нулевую массу.

Операторы SMEFT в редких процессах с несколькими топ-кварками
А. Алешко , Э. Боос , В. Буничев , Л. Дудко
Natural Science Review 3 200703 (2026) Опубликовано 06.05.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200703

В настоящее время эффективная теория поля Стандартной модели (SMEFT) является общепринятым формализмом для параметризации возможных отклонений от Стандартной модели и для объединения информации из различных каналов в рамках глобальных анализов. В данном обзоре рассматриваются релевантные исследования, в которых получены ограничения на коэффициенты Вильсона эффективных операторов размерности шесть из процессов рождения трёх и четырёх топ кварков. Показана комплементарность этих каналов, а также рассмотрены основные ограничения, проблемы и перспективы развития данного направления. Кроме того, приведены краткое введение в формализм SMEFT и обсуждение вопроса о возможном нарушении пертурбативной унитарности в рамках усечённого EFT-описания.

Структуры, магнитные состояния и индуцированные давлением явления в сложных наноразмерных магнитных оксидах
Д. П. Козленко , Н. М. Белозерова , С. Е. Кичанов , Е. В. Лукин , О. Н. Лис , А. В. Руткаускас , Б. Н. Савенко , Ж. Ирак , Г. С. Римский , А. Л. Желудкевич , Н. Т. Данг
Natural Science Review 3 200702 (2026) Опубликовано 23.04.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200702

В работе представлены результаты недавних исследований кристаллической и магнитной структуры сложных наноразмерных оксидов марганца и железа, полученные методами нейтронной дифракции, рентгеновской дифракции и других комплементарных методов исследований в широком диапазоне термодинамических параметров (температуры и давления). В наноструктурированных манганитах La1-xSrxMnO3 (x=0.28−0.47) обнаружено сосуществование ферромагнитного (ФМ) и А-типа антиферромагнитного (АФМ) магнитных состояний, что указывает на образование наночастиц типа «ядро-оболочка» с различными структурными и магнитными особенностями внутренней и внешней компонент наночастицы. Воздействие высокого давления значительно изменяет соотношение долей ФМ и АФМ фаз в наноструктуированных манганитах. Для наноструктурированного феррита Zn0.34Fe2.53O4 определено распределение атомов цинка и железа в кристаллической структуре, а также получены параметры кристаллической и магнитной структуры этого соединения. Обнаружено наличие кислородных вакансий и рассчитано их относительное количество. В соединении Zn0.34Fe2.53O4, а также в аналогичном феррите CoFe2O4 при высоких давлениях наблюдается постепенный структурный фазовый переход из исходной кубической структуры типа шпинели в орторомбическую пост-шпинельную фазу. В случае феррита CoFe2O4 обнаруженный фазовый переход сопровождается подавлением исходной ферримагнитной фазы. Примечательно, что в большинстве случаев наноразмерных манганитов и ферритов особенности кристаллической структуры и упорядоченных магнитных состояний заметно отличаются от соответствующих объёмных форм этих материалов. Подробно обсуждаются микроскопические структурные механизмы, ответственные за это различие.

Исправлено:

24 апреля 2026 (были исправлены неверный порядок авторов и аффилиация одного из них)

Рассеяние ядер на мишенях 12C и 27Al в полной теории Глаубера
Ю. М. Шабельский , А. Г. Шуваев
Natural Science Review 3 100701 (2026) Опубликовано 22.04.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100701

Используя метод производящей функции, проведены вычисления сечений рассеяния ядер в теории Глаубера с учетом всех порядков взаимодействия. Результаты получены для рассеяния ряда изотопов легких ядер на мишенях 12C и 27Al. Представлены радиусы ядер, найденные путем сравнение вычисленных сечений с экспериментальными данными.

Многофункциональный информационно-вычислительный комплекс ОИЯИ
А. И. Баландин , Н. А. Балашов , О. Ю. Дереновская , А. Г. Долбилов , А. П. Гавриш , А. О. Голунов , Н. И. Громова , А. В. Евланов , И. А. Кашунин , В. В. Кореньков , Н. А. Кутовский , В. В. Мицын , А. Н. Мойбенко , И. С. Пелеванюк , Д. В. Подгайный , О. И. Стрельцова , С. В. Шматов , Т. А. Стриж , В. В. Трофимов , А. С. Воронцов , Н. Н. Войтишин , М. И. Зуев
Natural Science Review 3 200701 (2026) Опубликовано 15.04.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200701

Многофункциональный информационно-вычислительный комплекс (МИВК) ЛИТ ОИЯИ является ключевым звеном сетевой и информационно-вычислительной инфраструктуры ОИЯИ. МИВК рассматривается как уникальная базовая установка ОИЯИ и играет определяющую роль в научных исследованиях, для проведения которых требуются современные вычислительные мощности и системы хранения. Уникальность МИВК обеспечивается сочетанием всех современных  информационных технологий от сетевой инфраструктуры с пропускной способностью от 2х100 Гбит/с до 4х100 Гбит/с, распределенной системой обработки и хранения данных, основанной на грид технологиях и облачных вычислениях, гиперконвергентной вычислительной инфраструктурой на жидкостном охлаждении для суперкомпьютерных приложений. Многофункциональность, высокая надежность и доступность в режиме 24х7x365, масштабируемость и высокая производительность, надежная система хранения данных, информационная безопасность и развитая программная среда являются основными требованиями, которым удовлетворяет МИВК. Надежность и доступность МИВК обеспечивается развитой системой высокоскоростных телекоммуникаций и современной локальной сетевой инфраструктурой, а также надежной инженерной инфраструктурой, обеспечивающей гарантированное энергообеспечение и холодоснабжение серверного оборудования. МИВК является основой для вычислительных экспериментов на ускорительном комплексе NICA. Эксперименты BM@N, MPD и SPD интенсивно используют все вычислительные компоненты и системы хранения данных МИВК. Являясь частью глобальной вычислительной сети LHC, МИВК выступает в качестве Tier1 сайта для эксперимента CMS на LHC и Tier2 сайта, обеспечивающего поддержку экспериментов на LHC и других крупномасштабных мировых экспериментов в области физики высоких энергий. Интегрированная облачная среда государств-членов ОИЯИ ориентирована на поддержку пользователей и экспериментов в России, Китае, США и др. (например, NICA, NOvA, Baikal-GVD, JUNO). Платформа HybriLIT с суперкомпьютером «Говорун» как основным ресурсом для суперкомпьютерных вычислений обеспечивает возможность как по разработке математических моделей и алгоритмов, так и для проведения ресурсоемких расчетов, в том числе на графических ускорителях, позволяющих развивать экосистему для задач ML/DL, анализа больших данных и квантовых вычислений на симуляторах.

Оборудование Синхрофазотрона и Нуклотрона для исследования поляризационных явлений
В. В. Фимушкин , Н. М. Пискунов , Е. А. Строковский , В. П. Ладыгин , Ю. Н. Филатов , Е. М. Сыресин
Natural Science Review 3 200608 (2026) Опубликовано 20.03.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200608

Разработка уникального криогенного источника поляризованных дейтронов POLARIS в конце 1970-х годов была очень плодотворной и значительно расширила инструментальную базу ОИЯИ для изучения нуклон-нуклонных взаимодействий, а также взаимодействий легчайших ядер с более тяжелыми ядрами.

Экспериментальные данные по поляризационно-зависимым эффектам, полученные на Синхрофазотроне и Нуклотроне, существенно повлияли на понимание  в мире сильных взаимодействий между адронами, а также структуры легчайших ядер (в первую очередь, дейтронов) на малых межнуклонных расстояниях.

Эксперименты с поляризованными пучками дейтронов, протонов и нейтронов при промежуточных энергиях (несколько ГэВ) привели к созданию широкого сотрудничества между ЛФВЭ  ОИЯИ и другими мировыми центрами (в СССР и России, Франции, США, Германии, Японии, Китае).  В результате этого сотрудничества было получено много новых и неожиданных экспериментальных результатов. В частности, благодаря результатам работ в рамках проекта ALPOM/ALPOM2 были получены много новые уникальные результаты по электромагнитным форм-факторам нуклонов. Кроме того, открылись новые пути для экспериментальных исследований с поляризованными пучками  3He . В этом направлении также были получены новые уникальные результаты.

Обсуждаются необходимые технические разработки для спиновой программы на Нуклотрон/NICA.

Ядерная оптика поляризованных нуклонов и ядер привысоких энергиях: исследования на комплексе Нуклотрон М–NICA
В.Г. Барышевский
Natural Science Review 3 200607 (2026) Опубликовано 13.03.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200607

Преломление частиц (нуклонов, ядep, γ-квантов) в веществе с поляризованными протонами (ядрами) приводит к проявлению когерентного квазиоптического явления ядерной прецессии спина частиц (ядер) в псевдомагнитном поле вещества с поляризованными спинами и эффекта двулучепреломления частиц (ядер) со спином S ≥ 1, возникающих даже в неполяризованном веществе. Эти явления можно наблюдать и изучать на комплексе Нуклотрон М–NICA. Подобные эффекты для γ-квантов доступны для наблюдения на ускорителе LINAC. Когерентные квазиоптические явления поворота спина и спинового дихроизма обусловлены не только сильными взаимодействиями: T - и P -нечетные, T -нечетные P -четные и T -четные P -нечетные взаимодействия также вносят вклад. Исследование этих явлений позволяет получить ограничения на величину этих вкладов при энергиях, доступных на комплексе Нуклотрон М–NICA. При исследовании столкновений поляризованных частиц необходимо учитывать возможное влияние квазиоптических явлений поворота спина и спинового дихроизма, вызванных ядерной прецессией спина и двулучепреломлением.

Ядро 8Be и состояние Хойла в диссоциации релятивистских ядер
Д. Артеменков , А. Зайцев , П. Зарубин
Natural Science Review 3 200603 (2026) Опубликовано 11.03.2026
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.200603

Возможность регистрации в ядерной эмульсии событий фрагментации релятивистских ядер, обнаруженная еще в пионерскую эпоху физики космических лучей, открывает перспективу применения этого метода для изучения предельно холодных ансамблей ядер H и He в интересах развития физики ядерной кластеризации и, возможно, расширения сценариев ядерной астрофизики. Представлены результаты эксперимента БЕККЕРЕЛЬ в ОИЯИ по нестабильным состояниям в релятивистской диссоциации ядер в ядерной эмульсии, обеспечивающей полное детектирование фрагментов с рекордным разрешением. Согласно инвариантным массам, вычисленным на основе углов испускания идентифицируются распады 8Be(0+), 8Be(2+), 9Be(1.7), 9B, 6Be, 12С(0+2) или состояние Хойла и 12C(3). Вклад 8Be(0+) и 12С(0+2) возрастает с множественностью α-частиц. Их структура и разнообразие родительских ядер позволяет предположить слияние последних. Внедрение автоматизированной микроскопии для анализа облучений на ускорительном комплексе NICA ОИЯИ создает современную основу применения метода ядерной эмульсии.

Новые варианты N = 3, 4 суперсимметричных механик
Н. Козырев , С. Кривонос
Natural Science Review 2 100505 (2025) Опубликовано 26.12.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100505

С использованием аналогии с суперсимметричными Шварцевыми механиками, построены суперконформные механики с N = 3 и N = 4 суперсимметрией. Шварциан, будучи системой с суперконформной симметрией, способствует пониманию состава полей суперсимметричной механики, особенно числа и свойств фермионных полей. Добавление большего числа фермионных полей (четырех для N = 3 и восьми для N = 4) позволяет построить системы, обладающие максимальной суперконформной симметрией: osp(3|2) для N = 3 и D(1, 2; α) для N = 4. В случае N = 4 суперсимметрии, построен новый вариант суперконформной механики, в котором все бозонные подалгебры D(1, 2; α) имеют бозонную реализацию. Параметризация so(3) токов, входящих в построенные системы, не фиксирована, что позволяет рассматривать различные варианты геометрии таких механик.

Столетие концепции конденсата Бозе-Эйнштейна и полвека экспериментов ОИЯИ по наблюдению конденсата в сверхтекучем 4Не (He II)
В. А. Загребнов
Natural Science Review 2 100504 (2025) Опубликовано 26.11.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100504

Данный краткий обзор посвящён празднованию двух важнейших событий в квантовой физике: появлению концепции о конденсации Бозе-Эйнштейна (1925) и её экспериментальному подтверждению, которое установило, что конденсация действительно существует и возникает в жидком 4Не одновременно с появлением сверхтекучести ниже температуры λ-точки (1975).

Оба эти события тесно связаны с теорией сверхтекучести Н. Н. Боголюбова (1947), поскольку ключевой гипотезой этой теории является наличие конденсата в системе взаимодействующих бозонов. Таким образом, эксперименты, начатые в ОИЯИ (Дубна), подтвердили в 1975 году предсказание теории Боголюбова о том, что сверхтекучесть жидкого 4Не (He II) должна возникать одновременно с конденсатом Бозе-Эйнштейна.

Исправлено:
13 ноября 2025 (подписи к рисункам 1 и 2 были изменены)
26 ноября 2025 (были внесены изменения в формулы (53) и (55))

Синхротрон формы-8 для поляризованных протонов и дейтронов в ускорительном комплексе NICA
Ю. Н. Филатов , А. М. Кондратенко , М. А. Кондратенко , Е. Д. Цыплаков , А. В. Бутенко , В. П. Ладыгин , В. А. Лебедев , Е. М. Сыресин , Е. А. Бутенко
Natural Science Review 2 100502 (2025) Опубликовано 10.10.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100502

Рассмотрена возможность использования синхротрона формы-8 в качестве замены Нуклотрона для ускорения поляризованных протонов и дейтронов в комплексе коллайдера NICA. Арки синхротрона размещены внутри туннеля коллайдера NICA. Представленный инжектор позволяет сохранять поляризацию и осуществлять инжекцию любого сорта частиц (p, d, ³He и др.) в коллайдерные кольца во всем диапазоне энергий. Благодаря своей форме кольцо работает в режиме спиновой прозрачности. Управление направлением поляризации осуществляется с помощью спинового навигатора, использующего слабые соленоидальные поля. Синхротрон также может использоваться в качестве накопительного кольца для высокоточных экспериментов с поляризованными пучками помимо применения в качестве инжектора для коллайдера. В работе приводятся результаты численного моделирования спиновой динамики при ускорении протонов и дейтронов.

Разработка метода k0-стандартизации циклического нейтронно-активационного анализа с использованием короткоживущих радионуклидов на исследовательском реакторе в Далате
Хо Ван Доан , Чан Куанг Тьен , Хо Мань Зунг , Нгуен Нхи Дьен , Хоанг Си Минь Туан
Natural Science Review 2 100405 (2025) Опубликовано 30.09.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100405

На Далатском ядерном реакторе был разработан оптимизированный метод k0-стандартизации нейтронно-активационного анализа с использованием циклических облучений (k0-CNAA) для короткоживущих радионуклидов (SLRN). В работе уделено особое внимание точной характеристике параметров реактора с использованием системы циклического облучения, простоте подготовки образцов и современной калибровке гамма-спектрометрии на основе детектора HPGe для быстрого многокомпонентного определения SLRN. Данный метод позволяет количественно определять элементы, необходимые для биологических и экологических исследований, с использованием SLRN: 77mSe, 110Ag, 20F, 179mHf, 52V и 46mSc с периодами полураспада от нескольких секунд до минут. Собственное программное обеспечение «k0-Dalat», отличающееся высокой степенью автоматизации, обеспечивает полный анализ. Точность метода была подтверждена с использованием сертифицированных стандартных образцов (SMELS-I, NIST-SRM 1566b, NIST-SRM-2711a), при этом отклонения от сертифицированных значений составили менее 8%. Пределы обнаружения целевых элементов в биологических образцах варьировались от 0.1 до 1.9 мг/кг, что подтверждает высокую чувствительность метода и его пригодность для аналогичных матриц.

Распады τππηντ и τπηηντ в расширенной модели Намбу–Иона–Лазинио
М. К. Волков , А. А. Пивоваров , K. Нурлан
Natural Science Review 2 100403 (2025) Опубликовано 25.07.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100403

В рамках расширенной модели Намбу–Иона–Лазинио рассмотрены процессы τππη(η′)ντ и τπηη(η′)ντ с учётом как основных, так и первых радиально возбуждённых промежуточных состояний. Показано, что в процессах τππη(η′)ντ доминирующим является векторный канал, а в процессах τπηη(η′)ντ главный вклад даёт аксиально-векторный канал. Скалярный мезон a0 играет доминирующую роль в процессах с двумя η-мезонами в конечном состоянии. Показана значимость относительной фазы между основными и первыми радиально-возбуждёнными состояниями для данных процессов. Полученные результаты для процесса τππηντ находятся в удовлетворительном согласии с недавними экспериментальными данными BaBar и CMD-3, которые отличаются от усредненных значений, приведенных в таблицах PDG.

Тень Галактического центра: теоретическая концепция – предсказание – реализация
А. Ф. Захаров
Natural Science Review 2 100402 (2025) Опубликовано 24.07.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100402

Общая теория относительности (ОТО) была создана в ноябре 1915 года, и с момента своего создания и до настоящего времени эта теория была проверена и подтверждена во множестве различных тестов. Первые реалистичные космологические модели были предложены в трудах Александра Александровича Фридмана, написанных в 1920-х годах. Долгое время космологические работы Фридмана были фактически запрещены в Советском Союзе по философским и методологическим причинам, поскольку модели, в которых происходит рождение и эволюция Вселенной, считались идеологически неприемлемыми. В связи с большими достижениями в теории относительности и космологии, а также возросшим интересом к этим разделам науки в последние десятилетия мы вспоминаем развитие релятивистской астрофизики и вклад российских исследователей в эти исследования. Поскольку один из мировых лидеров в области физической космологии А. А. Фридман скончался в сентябре 1925 года, целесообразно обсудить основные достижения физической космологии за последние 100 лет. Мы также обсуждаем наблюдательные и теоретические достижения в подтверждении релятивистских наблюдательных предсказаний для чёрных дыр, включая ближайшую сверхмассивную чёрную дыру в нашем Галактическом центре. Мы описываем эволюцию понятия тени чёрной дыры от чисто теоретической концепции до наблюдаемой величины, которая может быть получена из наблюдений сверхмассивных чёрных дыр в Sgr A* и M87* с  помощью глобальных РСДБ интерферометров, работающих в мм и субмиллиметровом​​​​​​​ диапазонах.

Характеристика системы микро-ОФЭКТ, основанной на детекторе Timepix
В. А. Рожков , И. Эрнандес Гонзалес , A. Лейва Фабело , А. С. Жемчугов
Natural Science Review 2 100303 (2025) Опубликовано 17.06.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100303

В данной работе были оценены характеристики прототипа ОФЭКТ-системы на основе микросхемы считывания Timepix с коллиматором на основе кодирующей апертуры типа MURA. Установка имеет небольшое поле зрения и может использоваться в доклинических исследованиях лекарственных препаратов на мелких лабораторных животных. Несмотря на множество существующих протоколов испытаний, разработанных и описанных в соответствующих документах национальных органов стандартизации и рекомендациях МАГАТЭ, они не подходят для микротомографических систем на основе полупроводниковых пиксельных детекторов из-за различной технологии детекторов, высокого пространственного разрешения и малой области интереса. Для измерения их характеристик были разработаны специальные фантомы с небольшой «горячей областью».

Такие параметры микро-ОФЭКТ системы, как пространственное разрешение, контрастность, линейность, однородность и чувствительность системы были исследованы с использованием источника 99mTc. Описаны процедуры калибровки детектора и предварительной обработка данных.

Отчёт о техническом проектировании детектора спиновой физики на NICA
В. Абазов и др. (SPD Collaboration).
Natural Science Review 1 1 (2024) Опубликовано 23.04.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100101

Коллаборация Spin Physics Detector предлагает установить универсальный детектор во второй точке взаимодействия строящегося коллайдера NICA (ОИЯИ, Дубна) для исследования спиновой структуры протона и дейтрона и других спин-зависимых явлений, используя уникальную возможность работы с поляризованными пучками протонов и дейтронов при энергии столкновения до 27 ГэВ и светимости до 1032 см−2 с−1. Главной целью эксперимента является обеспечение доступа к глюонным  функциям партонных распределений, зависящим от поперечного импульса (TMD PDFs), в протонах и дейтронах, а также к распределению «трансверсити» (transversity) для глюонов и тензорным PDFs в дейтронах посредством измерения специфических одно- и двухспиновых асимметрий с использованием различных дополняющих друг друга процессов, таких как образование чармония, открытого чарма и прямых фотонов. Возможно изучение других поляризационных, а также  не связанных с поляризацией  эффектов, особенно на первом этапе работы коллайдера NICA в условиях пониженной светимости и энергии столкновений протонных и ионных пучков. Данная статья посвящена исключительно техническим вопросам построения установки SPD.

Исправлено:

5 февраля 2025 года (фамилия одного из авторов изначально была написана с ошибкой (M. Bolsunovskya), правильное написание: M. Bolsunovskaya).

23 апреля 2025 года (фамилия одного из авторов изначально была написана с ошибкой (A. Seleznev), правильное написание: A. Selezenev).
Новый классический эффект типа Холла при отсутствии магнитного поля
Э. Х. Алпомишев , Г. Г. Адамян , Н. В. Антоненко
Natural Science Review 2 100203 (2025) Опубликовано 27.03.2025
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100203

Изучается немарковская двумерная динамика носителей заряда в диссипативной немагнитной среде. Предсказывается возможность наблюдения нового классического эффекта Холла без магнитного поля.

Световые и основанные на нейтронах методы изучения динамики мембран и агрегации белков при липид–белковых взаимодействиях
К. З. Маматкулов , Х. А. Исави , Г. М. Арзуманян
Natural Science Review 1 7 (2024) Опубликовано 27.12.2024
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100107

Липид–белковые взаимодействия играют центральную роль в поддержании структурного и функционального баланса биологических мембран, влияя на широкий спектр клеточных процессов. Однако данные взаимодействия становятся патологическими при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона и Хантингтона. При этих нарушениях неправильное сворачивание и агрегация таких белков, как бета-амилоид (Aβ), альфа-синуклеин (α-syn) и мутантный хантингтин (mHtt), разрушают липидный бислой, повреждая целостность мембраны, ее текучесть и передачу сигналов. В этом обзоре мы исследуем решающую роль липид–белковых взаимодействий при нейродегенеративных заболеваниях, подчеркивая, что неправильное сворачивание белков приводит к образованию токсичных агрегатов, которые встраиваются в мембраны, вызывая нейротоксические явления. Передовые спектроскопические методы сыграли важную роль в изучении этих молекулярных взаимодействий. Световые методы, включая Фёрстеровский перенос энергии (FRET), круговой дихроизм (CD) и рамановскую спектроскопию, позволяют в режиме реального времени получить представление об агрегации белков и динамике липидных мембран. Методы, основанные на нейтронах, такие как нейтронная рефлектометрия и малоугловое рассеяние нейтронов (SANS), дополняют и обогащают анализ липид-белковых взаимодействий, особенно в контексте нейродегенеративной агрегации.

Кроме того, в обзоре подчеркивается важность липидных микродоменов, в частности богатых холестерином липидных рафтов, которые способствуют агрегации белков, влияющих на прогрессирование заболевания. Также обсуждаются терапевтические стратегии в отношении липид–белковых взаимодействий с акцентом на то, как спектроскопические исследования способствуют разработке лекарств, стабилизирующих целостность мембран или предотвращающих токсическую агрегацию. Наконец, интеграция спектроскопии с вычислительными моделями, такими как молекулярная динамика (MD), представляется как многообещающий подход для выявления особенностей сложной динамики липид–белковых взаимодействий, обеспечивая более полную картину механизмов развития заболевания.

Развитие сверхпроводящих магнитов ускорителей в ОИЯИ
Г. Г. Ходжибагиян , П. Г. Акишин , А. В. Бутенко , А. В. Бычков , Г. Л. Кузнецов , М. С. Новиков , Е. В. Сергеева , Г. В. Трубников , Э. З. Фишер , А. В. Шемчук
Natural Science Review 1 6 (2024) Опубликовано 27.12.2024
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100106

В статье представлен обзор исследований, проводимых с начала 1970-х годов в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне и направленных на создание сверхпроводящих (СП) магнитов для ускорителей заряженных частиц. Эти исследования позволили построить первый в мире СП быстроциклирующий тяжело-ионный синхротрон — Нуклотрон, магниты для синхротрона SIS100 проекта FAIR, СП магнитные системы ускорителя и коллайдера комплекса NICA. Также была разработана СП обмотка для магнита медицинского циклотрона MSC-230 для протонной терапии, модельный магнит для проекта китайского коллайдера HIAF с рекордной (до 10 Тл/с) скоростью изменения магнитного поля, накопитель энергии емкостью 3 МДж на основе высокотемпературного сверхпроводника (ВТСП) и концепция магнитов для Нового Нуклотрона, изготовленных из ВТСП материала для работы с температурой обмотки около 50 К.

Поиск осцилляций KS,L и невидимых распадов в темном секторе на NA64
С. Н. Гниненко , Н. В. Красников , В. А. Матвеев
Natural Science Review 1 5 (2024) Опубликовано 23.12.2024
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100105

Распады KS,L → invisible никогда не проверялись экспериментально. В Стандартной Модели (СМ) их коэффициенты ветвления для распада на два нейтрино предсказываются как чрезвычайно малые: Br (KS,L → νν̄) ≲ 10−16. Мы рассматриваем несколько естественных расширений СМ, такие как модель с двумя дублетами Хиггса (2HDM), 2HDM и легкая скалярная модель, и модель зеркальной темной материи, которые позволяют увеличить Br (KS,L → invisible) до измеримого уровня. Мы кратко обсуждаем возможный поиск распадов KS,L → invisible и осцилляций KS,L в темном секторе в эксперименте NA64 в ЦЕРНе с чувствительностью к Br (KS,L → invisible) ≲ 10−7−10−5.

Трехпетлевые моменты и спектральная плотность функции фотополяризации в КЭД
А. И. Онищенко
Natural Science Review 1 2 (2024) Опубликовано 16.12.2024
DOI: 10.54546/NaturalSciRev.100102

Мы вычисляем трехпетлевую спектральную плотность фотона в квантовой электродинамике с N различными видами электронов. Полученные результаты были выражены в виде повторных интегралов, которые могут быть либо сведены к полилогарифмам Гончарова, либо записаны в виде однократных интегралов от произведения гармонических полилогарифмов и полных эллиптических интегралов. Также мы приводим пороговую и высокоэнергетическую асимптотику рассчитанной спектральной плотности. Показано, что использование полученной спектральной плотности правильно воспроизводит отдельно вычисленные моменты соответствующего поляризационного оператора фотона.