Рыбаков Юрий Петрович
Доктор физико-математических наук
Профессор, Институт физических исследований и технологий (ИФИТ),
В научном исследовании нельзя останавливаться на достигнутом.
1956 - 1962
Обучался на Физическом факультете Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по кафедре теоретической физики, специальность – «Физик».
1962 - 1965
Аспирант Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова по кафедре Теоретической физики, в 1965 году защитил диссертацию на тему «Вопросы устойчивости в нелинейной теории поля» на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности «Теоретическая физика».
1964 - 1972
Ассистент кафедры теоретической физики Университета дружбы народов имени Патриса Лумумбы (ныне – Российский университет дружбы народов, РУДН).
1972 - 2017
Доцент кафедры теоретической физики РУДН. С 1994 – заведующий кафедрой теоретической физики РУДН.
1994
Защитил диссертацию на тему «Устойчивость многомерных солитонов» на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности «Теоретическая физика» в Объединенном институте ядерных исследований (Дубна).
2006
Присвоено почетное звание «Заслуженный деятель науки Российской Федерации» указом Президента РФ за разработку приоритетных направлений науки и техники.
2010
Награжден почетным знаком «Ветеран РУДН» за многолетний добросовестный труд.
2017 - н.в.
Профессор Института физических исследований и технологий РУДН.
Преподавание
Читает студентам-физикам РУДН курсы лекций:
- «Теория групп»;
- «Классическая и квантовая теория поля»;
- «Основы квантовой хромодинамики»;
- «Теория струн»;
- «Математические методы в физике».
Автор монографий и учебных пособий:
- Rybakov Yu.P. «Foundations of Quantum Electrodynamics, Chromodynamics and String Theory». – M.: RUDN, 2014. – 112 pp.
The course outlines the basic principles of quantum electrodynamics and chromodynamics needed to describe the electromagnetic and strong interactions of elementary particles.
https://search.rsl.ru/ru/record/01007853068 - Рыбаков Ю.П. Основы квантовой электродинамики, хромодинамики и теории струн // M.: РУДН, 2014. – 112 с.
В курсе излагаются основные положения квантовой электродинамики и хромодинамики, необходимые для описания электромагнитных и сильных взаимодействий элементарных частиц. - Makhankov V.G., Rybakov Y.P., Sanyuk V.I. «The Skyrme Model. Fundamentals, Methods, Applications». New York: Springer-Verlag, 2013. – 260 pp.
This reference book is the first to present the amazing depth and inherent beauty of the Skyrme model approach, which strongly influenced progress in nonlinear mathematical physics. After an evaluation of the model as given in Skyrme’s pioneering papers, a thorough overview of the problems is presented that will also serve as an introduction to both researchers and advanced undergraduate students specializing in high energy physics.
https://www.springer.com/gp/book/9783642846724#otherversion=9783642846700 - Маханьков В.Г., Рыбаков Ю.П., Санюк В.И. Модель Скирма. Основы, методы, использование // Нью-Йорк: Springer-Verlag, 2013. – 260 с.
В данной книге впервые представлена удивительная глубина и внутренняя красота модели Скирма, которая сильно повлияла на прогресс в нелинейной математической физике. После описания модели в том виде, как это было сделано в пионерских работах Скирма, дается тщательный обзор вскрытых проблем, который может послужить введением в предмет как для исследователей, так и для студентов, специализирующихся в области физики высоких энергий.
Наука
- Получил обобщение теоремы Хобарта – Деррика об энергетической неустойчивости стационарных нетопологических солитонов для размерности пространства большей двух.
- Нашел достаточные условия Q-устойчивости многозарядных стационарных солитонов для любой регулярной лагранжевой модели с компактной внутренней группой.
- Доказал существование, гладкость и абсолютную устойчивость сферически-симметричного солитонного решения с единичным топологическим зарядом для SU(2) киральной модели Скирма (в том числе - с учетом неабелева калибровочного поля). В случае солитонов с высшими топологическими зарядами доказал существование устойчивой аксиально-симметричной конфигурации, реализующей минимум энергии.
- Доказал существование устойчивых аксиально-симметричных солитонов с нетривиальным индексом Хопфа, а также установил существование аппроксимирующих их струноподобных решений для нелинейной сигма-модели Фаддеева.
- Установил глобальную устойчивость монотонных по энергии электронов распределений и неустойчивость немонотонных распределений для равновесных конфигураций Бернштейна – Грина – Крускала в плазме Власова – Пуассона.
- Нашел необходимое и достаточное условие устойчивости «кротовых нор» Уилера в нелинейной электродинамике.
- Построил 16-спинорную реализацию киральной модели Скирма – Фаддеева и на основании тождества Бриоски дал классификацию топологических солитонов в лептонном и барионном секторах.
- Построил спинорную реализацию киральной модели графена и установил анизотропию магнитных свойств монослойного и двухслойного графена.
- Изучил магнитные и механические свойства углеродных нанотрубок в рамках киральной модели графена.
Научные интересы
- Устойчивость многомерных солитонов;
- Нелинейная теория поля;
- Теория гравитации;
- Физика конденсированного состояния;
- Графеноподобные состояния;
- Углеродные нанотрубки и фуллерены;
- Теория фильтрации (гидродинамика течений в пористых средах);
Мы обсуждаем статическую сферически-симметричную спинорную полевую систему Эйнштейна при наличии возможных спинорных нелинейностей. Мы учитываем, что тензор энергии-импульса (ТЭИ) спинорного поля в общем случае имеет недиагональные компоненты, исчезновение согласно уравнениям Эйнштейна, существенно влияет на форму самого спинорного поля и на геометрию пространства-времени. В частности, структура ТЭИ при любых спинорных нелинейностях оказывается такой же, как для скалярного поля с самодействием. Поэтому многие результаты, ранее полученные для систем со скалярными полями, непосредственно переносятся на спинорные полевые системы Эйнштейна. Получены и обсуждаются некоторые специальные решения, в частности решение для системы Эйнштейна-Дирака (в которой нет асимптотической плоскостности) и некоторые примеры с нелинейностями спинорного поля.
Мы изучаем процесс фильтрации в пористой среде и сравниваем коэффициенты фильтрации для двух возможных геометрий потоков: цилиндрической и радиальной. Разрешая уравнения баланса для концентрации примеси в простейшем стационарном аксиально-симметричном случае, выясняется, что радиальный фильтрационный процесс оказывается более эффективным. Поэтому мы ограничиваемся радиальными фильтрами с неоднородной загрузкой. Сначала мы описываем эффект поперечной диффузии, а затем предлагаем обобщение закона фильтрации Дарси, подчеркивая его динамическую природу. Используя метод теории возмущений, мы находим структуру функции тока Стокса для некоторых частных значений пористости.
Учитывая эффект гибридизации для валентных электронов в атомах углерода, мы вводим унитарную матрицу в качестве параметра порядка и предлагаем скалярную киральную модель графена для описания графено-подобных конфигураций. Используя хорошо известный ежовый аназатц для моделирования фуллерена , мы оцениваем поляризуемость одиночного образца фуллерена во внешнем однородном электрическом поле. Далее мы используем этот результат для вычисления параметров потенциала ван дер Ваальса для двух взаимодействующих образцов фуллерена.
Мы рассматриваем обобщение скалярной киральной модели графена, используя 8-спинорное поле для описания спиновых и квазиспиновых возбуждений. Строится инвариантный лагранжиан, квадратичный по производным с учетом принципа положительности энергии и принципа соответствия со скалярной моделью. Электромагнитное взаимодействие включается путем удлинения производных с добавлением прямого взаимодействия Паули. Мы детально исследуем случай взаимодействия с внешним однородным статическим магнитным полем.
Графен представляет собой моноатомный слой графита, широко распространенного материала, являющегося аллотропным состоянием углерода, в котором атомы образуют гексагональную решетку. Магнитные характеристики также относятся к тому длинному списку замечательных свойств графена, которые были обнаружены сразу же после его получения. В данной работе мы исследуем магнитные свойства графена на основе киральной модели. На основе 8-спинорного обобщения скалярной киральной модели графена мы рассматриваем спиновые и квазиспиновые возбуждения в графене, а взаимодействие с внешним магнитным полем задаем с помощью принципа калибровочной инвариантности. Лагранжиан модели может быть упрощен, что позволяет показать, что графен обнаруживает диамагнитные свойства, т. е. ослабление магнитного поля внутри образца. Таким образом, графен оказывается идеальным материалом для изучения переноса спина (спинтроника).
В нелинейную спинорную полевую модель вводится конструкция запутанных солитонов и с ее помощью вычисляется спиновая корреляция Эйнштейна - Подольского – Розена (ЭПР). Показывается, что она совпадает с квантовомеханической корреляцией для частиц спина 1/2.
Мы обсуждаем 16-спинорную реализацию киральной модели Скирма – Фаддеева для барионов и лептонов как топологических солитонов. Главная идея статьи состоит в объединении подходов, предложенных Скирмом и Фаддеевым для описания барионов и лептонов, соответственно, путем использования специального 8-полуспинорного тождества, открытого итальянским геометром Ф. Бриоски. Особым качеством этой объединенной модели является необходимость обобщения теории гравитации Эйнштейна путем включения в лагранжиан модели инварианта Кречмана (т. е. квадрата тензора кривизны Римана) в рамках специальной структуры потенциала Хиггса, обеспечивающего спонтанное нарушение симметрии. Этот факт влечет за собой два следствия. Первое касается существенной роли высших производных метрического тензора на малых расстояниях (сильная гравитация), а второе касается поведения модели на больших расстояниях, позволяющее обеспечить соответствие с квантовой механикой. Мы рассматриваем аксиально-симметрические состояния в лептонном и барионном секторах и иллюстрируем метод вычисления топологических зарядов. Мы даем также определение волновой функции для протяженных частиц-солитонов в специальном стохастическом представлении, которое иллюстрируется знаменитым опытом Т. Юнга с n щелями, а также доказательством корреляции «спин-статистика», которая является естественным следствием этого представления.