• A
  • A
  • A
  • АБB
  • АБB
  • АБB
  • А
  • А
  • А
  • А
  • А
Обычная версия сайта
Контакты

Москва, ул. Ст. Басманная, д. 21/4, стр.5

Как добраться

Тел: +7(495)772-95-90, доб.15250,15407

e-mail: facultyofphysics@hse.ru 

 

 

Декан — Трунин Михаил Рюрикович

 

Заместитель декана — Джанибекова Сапият Хисаевна

 

Заместитель декана — Заварин Сергей Сергеевич

 

Наука

В настоящее время основным производителем научной продукции является ассоциированная с факультетом физики Международная лаборатория физики конденсированного состояния (заведующий лабораторией - член-корреспондент РАН, д.ф.-м.н. Ю.Г. Махлин, научный руководитель - к.ф.-м.н. Л.Б. Иоффе). Лаборатория была создана в июне 2016 г. для организации в НИУ ВШЭ фундаментальных исследований в области физики конденсированных сред. В ее работе, а также в научной и педагогической деятельности факультета физики принимают участие ведущие российские ученые-физики из академических Институтов – базовых организаций НИУ ВШЭ. Таковыми являются шесть ведущих научно-исследовательских институтов Отделения физических наук РАН, которые также вносят свой вклад в научные исследования.

Ниже представлены некоторые примеры исследований сотрудников факультета.

Velocity statistics inside coherent vortices generated by the inverse cascade of 2-D turbulence

Journal of Fluid Mechanics: https://doi.org/10.1017/jfm.2016.699

Лебедев Владимир Валентинович

Главный научный сотрудник международной лаборатории физики конденсированного состояния; Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

 
Колоколов Игорь Валентинович

Главный научный сотрудник международной лаборатории физики конденсированного состояния; Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

 

Сотрудники факультета физики НИУ ВШЭ и ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН Игорь Колоколов и Владимир Лебедев построили аналитическую теорию, приближающую нас к пониманию причин появления таких крупномасштабных атмосферных явлений как циклоны, антициклоны и ураганы. В отдаленной перспективе это знание, возможно, позволит человеку научиться управлять такими силами.

Построенная теория связывает структуру когерентных вихрей (устойчивых вихревых движений), формирующихся за счет обратного каскада в двумерной турбулентности, со статистическими свойствами гидродинамических флуктуаций (колебаний). Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Fluid Mechanics.

«Речь идет о рождении порядка из хаоса, — говорит Владимир Лебедев. — Мы получили аналитические соотношения, объясняющие результаты численных и лабораторных экспериментов по формированию когерентных вихрей, связав характеристики вихря со статистическими свойствами хаотических флуктуаций течения».

В статье «Velocity statistics inside coherent vortices generated by the inverse cascade of 2-D turbulence» построена последовательная аналитическая теория, описывающая как интенсивное среднее течение вихрей, так и флуктуации на его фоне. Они представляют собой хаотические во времени и пространстве изменения скорости течения. А именно, показано, что вихри обладают универсальной структурой, когда имеется интервал, где азимутальная скорость не зависит от расстояния до центра, и определены статистические свойства флуктуаций. Знание этих свойств позволяет, например, проанализировать процессы перемещения и перемешивания всевозможных примесей турбулентным потоком.

Читать о статье подробнее...

Influence of a thin compressible insoluble liquid film on the eddy currents generated by interacting surface waves

Physical Review Fluids: https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.3.064702

Вергелес Сергей Сергеевич

Доцент факультета физики; Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

 
Парфеньев Владимир Михайлович

Доцент факультета физики; Институт теоретической физики им. Л.Д. Ландау РАН

 

Большинство течений в природе и технике турбулентны, поэтому чтобы понять, как дует ветер или течет река, или чтобы спроектировать самолет или гоночный автомобиль необходимо разбираться, как турбулентность устроена. 

В новой работе исследователи из ИТФ им. Л.Д. Ландау РАН и ВШЭ показали, что интенсивность вихревых течений можно многократно усилить (при фиксированной амплитуде поверхностных волн), если нанести на поверхность воды тонкую жидкую и нерастворимую пленку.

Влияние пленок на движение жидкости хорошо известно с античных времен. Древние греки выливали за борт кораблей масло, чтобы успокоить море. Образовавшаяся масляная пленка усиливала вихревые течения в вертикальной плоскости в тонком слое вблизи поверхности, что в результате приводило к подавлению амплитуды поверхностных волн.

«При волновом движении пленка сжимается и растягивается, что порождает дополнительные силы, которые усиливают вертикальные вихревые течения вблизи поверхности. Поскольку горизонтальные вихри образуются за счет наклона вертикальных вихрей, то их интенсивность также возрастает», — комментирует Владимир Парфеньев.

Авторы статьи также исследовали проникновение вихревых течений в глубину жидкости. Оказалось, что два вклада, связанных с эйлеровой завихренностью и стоксовым дрейфом, имеют разную зависимость от глубины. Оба слагаемых затухают экспоненциально на масштабе порядка длины волны, но стоксов вклад затухает быстрее. То есть если отойти от поверхности (в глубину) на расстояние равное длине волны, вихрей не будет видно. При этом стоксов вклад пропадет раньше — это означает, что эйлерова завихренность всегда будет доминировать на глубине.

Читать о статье подробнее...

Dusty plasmas in the lunar exosphere: Effects of meteoroids

Journal of Physics. Conference Series: https://doi.org/10.1088/1742-6596/946/1/012142

Попель Сергей Игоревич

Профессор факультета физики; Институт космических исследований

 

Исследователи НИУ ВШЭ совместно с коллегами из ИКИ, МФТИ и Университета штата Колорадо выяснили, откуда берется плазменно-пылевое облако, окружающее Луну. Сверив теоретические расчёты и экспериментальные данные, учёные с большой долей вероятности предположили, что его составляет вещество, поднявшееся с поверхности Луны в результате падения метеороидов. В работе определена природа плазменно-пылевого облака над Луной и теоретически обоснованы проведённые ранее наблюдения.

Межпланетное пространство Солнечной системы заполнено пылевыми частицами. Они присутствуют в плазме ионосфер и магнитосфер планет, в окрестностях космических тел, не имеющих собственной атмосферы. Из-за высоких температур пыли нет только на Солнце и в непосредственной близости от него.

«Во время космических миссий аппаратов «Surveyor» и кораблей «Apollo» к Луне было замечено, что солнечный свет рассеивается в области терминатора, а это в свою очередь приводит к формированию лунных зорь и стримеров над поверхностью (несмотря на отсутствие атмосферы). Рассеяние света наиболее вероятно происходит на заряженных пылевых частицах, источником которых служит поверхность Луны. Косвенные свидетельства о существовании лунного плазменно-пылевого облака были получены и во время советских экспедиций «Луна-19» и «Луна-22», – рассказывает один из авторов исследования Сергей Попель, доктор физико-математических наук, профессор факультета физики НИУ ВШЭ, заведующий лабораторией плазменно-пылевых процессов в космических объектах ИКИ РАН.

В своей работе авторы рассматривают возможность образования плазменно-пылевого облака над Луной вследствие ударов метеороидов о ее поверхность. Данные, полученные на основе этой теории, соответствуют результатам экспериментальных исследований, выполненных в рамках американской миссии LADEE (Lunar Atmosphere and Dust Environment Explorer).

Читать о статье подробнее...

Cosmic Rays near Proxima Centauri b

Astronomy Letters: https://doi.org/10.1134/S1063773718040072

Садовский Андрей Михайлович

Доцент факультета физики; Институт космических исследований

 

Считается, что землеподобные планеты наиболее благоприятны для возникновения жизни. И пока Илон Маск готовится к колонизации Марса, ученые Высшей школы экономики и Института космических исследований РАН заглянули за пределы Солнечной системы. Они изучили ближайшую к Земле экзопланету, на которой возможна жизнь.

Тем временем ученые Высшей школы экономики и Института космических исследований РАН рассчитали основные факторы, определяющие космическую погоду около Проксимы b: параметры звездного ветра, галактических и звездных космических лучей.

Авторы исследования в своих расчетах использовали простые модели, разработанные для Солнца, и впервые определили радиационные условия около Проксимы b. Для этого они взяли магнитное поле звездытемпературу короны и стандартные звездные характеристики. На основе паркеровской модели исследователи получили оценки параметров звездного ветра: скорость составила 600–1200 км/с, плотность — примерно 1000–4000 частиц в кубическом сантиметре. Ученые также использовали данные об активности и магнитном поле Проксимы Центавра и рассчитали возможные потоки и флюенсы (количество протонов, летящих в определенном направлении) галактических и звездных космических лучей.

«Такие простые модели были использованы по одной причине: наши знания о других звездах соответствуют нашим знаниям о Солнце в 50-60-х гг. Преимущество же этих моделей в том, что они не требуют большого числа входных параметров» — объясняет один из авторов исследования, доцент факультета физики ВШЭ Андрей Садовский.

Читать о статье подробнее...