16 грудня 2025 року Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України відвідала делегація Національної академії наук України на чолі з президентом НАН України академіком Анатолієм Загороднім, першим віцепрезидентом НАН України, головою Секції фізико-технічних і математичних наук НАН України академіком Вячеславом Богдановим та академіком-секретарем Відділення фізики і астрономії НАН України академіком Михайлом Бондарем. До її складу також увійшли вчений секретар Сектору фізико-технічних і математичних наук Науково-організаційного відділу Президії НАН України доктор технічних наук Сергій Беспалов, вчений секретар Відділення фізики і астрономії НАН України кандидат фізико-математичних наук Володимир Гладковський та старший науковий співробітник Сектору зведеного планування Науково-організаційного відділу Президії НАН України кандидат політичних наук Тетяна Кузьменко.
Метою візиту стало безпосереднє ознайомлення з науковою діяльністю Інституту, його кадровим та інфраструктурним потенціалом, а також обговорення актуальних завдань і стратегічних перспектив розвитку теоретичної фізики в системі академічної науки в умовах сучасних викликів.
Гостей зустріли директор Інституту доктор фізико-математичних наук Сергій Перепелиця, заступник директора з наукової роботи доктор фізико-математичних наук Володимир Засенко та вчений секретар Інституту кандидат фізико-математичних наук Іван Стародуб.
Знайомство з установою розпочалося з короткого огляду Інституту, під час якого було окреслено його місце в структурі НАН України та роль як одного з провідних центрів фундаментальних досліджень.
У ході робочої частини візиту директор Інституту Сергій Перепелиця представив ґрунтовну доповідь про сучасний стан установи, її структуру, кадровий потенціал і пріоритетні напрями наукової діяльності. Було наголошено, що Інститут зберігає статус одного з провідних центрів фундаментальної теоретичної фізики, поєднуючи розвиток класичних наукових шкіл із формуванням нових міждисциплінарних напрямів.
У доповіді було окреслено ключові тематичні напрями досліджень, серед яких – фізика високих енергій, астрофізика і космологія, ядерна фізика, квантова теорія поля, квантові матеріали та квантові технології, фізика конденсованих середовищ і нерівноважних процесів, біофізика, а також застосування інформаційних технологій і методів машинного навчання в теоретичній фізиці. Наголошено, що ці напрями розвиваються у тісному зв’язку з провідними світовими науковими тенденціями та міжнародними дослідницькими програмами.
Окрему увагу було приділено структурі Інституту. Делегацію поінформували про роботу дев’яти наукових відділів, до складу яких входять дві наукові лабораторії та одна наукова група. Саме в межах цих підрозділів збережено й активно розвиваються наукові школи, закладені Миколою Боголюбовим, Олександром Давидовим, Олексієм Ситенком і Петром Фоміним, які сформували фундамент української теоретичної фізики та забезпечили її міжнародне визнання.
Окреслюючи кадровий потенціал, Сергій Перепелиця зазначив, що сьогодні в Інституті працює понад сто науковців – як досвідчених учених, так і молодих дослідників. Аспіранти інституту безпосередньо залучені до виконання фундаментальних досліджень і участі в міжнародних наукових колабораціях. Було наголошено, що поєднання спадкоємності наукових традицій і підготовки нового покоління вчених є ключовою умовою сталого розвитку установи.
У своїй доповіді директор Інституту коротко зупинився на найвагоміших наукових результатах, отриманих упродовж останніх років, які вже здобули міжнародне визнання.
Зокрема, у відділі фізики високих густин енергій було розвинуто моделі для інтерпретації експериментальних результатів високоенергетичних зіткнень атомних ядер, які показали, що кількість заряджених K-мезонів у таких зіткненнях перевищує кількість нейтральних майже на 20 %, що свідчить про порушення ізоспінової симетрії. Результати, опубліковані в Nature Communications, відкривають нові можливості для глибшого розуміння механізмів сильних взаємодій при екстремальних енергіях.
Значний блок досліджень було представлено в галузі астрофізики та фізики елементарних частинок. На основі спостережень космічного телескопа Hubble співробітниками Інституту вперше виявлено газове іонізаційне випромінювання у спектрах компактних галактик із зореутворенням, що проявляється як спектральна опуклість поблизу межі Лайманівського континууму. Це відкриття, опубліковане в Astronomy & Astrophysics, розширює уявлення про механізми реіонізації всесвіту.
У доповіді також було висвітлено цикл робіт, присвячених пошуку частинок темної матерії. Зокрема, запропоновано модель бозе-конденсатної темної матерії, в рамках якої показано, що врахування нелінійної самодії між надлегкими частинками темної матерії дозволяє узгодити теоретичні моделі з кривими обертання карликових галактик, а також пояснити відмінності властивостей гало темної матерії в різних галактичних системах. Ці результати опубліковано в журналах Physical Review D та Universe.
Окрему увагу було приділено роботам лабораторії структури атомних ядер, спрямованим на розв’язання так званої космологічної проблеми літію. Запропонований мікроскопічний підхід до опису низькоенергетичних реакцій за участю ізотопів берилію та літію дозволив обчислити астрофізичні S-фактори з високою точністю та надійно екстраполювати їх до енергій первинного нуклеосинтезу. Отримані результати добре узгоджуються з експериментальними даними та є важливим кроком у поясненні розбіжностей між теорією та спостереженнями.
У галузі фізики конденсованих середовищ і низьковимірних систем було представлено результати, пов’язані з аналізом інваріантів рівняння Дірака для електронів у кулонівському потенціалі. Показано, що новий спінорний інваріант у поєднанні з відомими інтегралами руху забезпечує повну інтегровність задачі та дає змогу отримати точні розв’язки для квазіодновимірних електронів в атомарному ланцюжку. Ці результати мають перспективи застосування у спінтроніці та розробці нових функціональних матеріалів.
Значний інтерес викликали також дослідження ефекту Саньяка в графені, де було показано, що фазовий зсув для носіїв заряду визначається масою вільного електрона, попри нульову ефективну масу носіїв у графені. Цей результат, опублікований у Physical Review B, відкриває нові можливості для створення надчутливих квантових сенсорів.
У відділі квантових процесів у наносистемах представлено роботи з квантової комунікації з використанням магнонів – нейтральних спінових збуджень. Продемонстровано тунельний механізм переносу магнонів у феромагнітних структурах, що є перспективним для створення енергоефективних елементів квантових інформаційних систем.
У відділі синергетики проводяться дослідження нерівноважних процесів у відкритих системах. Зокрема, в рамках розвиненої моделі проаналізовано дифузію ціанідних сполук через порини та мембрани бактерій. Показано, за яких умов дифузія ціанідів відбувається значно швидше, ніж процеси біодеградації. Результати роботи опубліковано в журналі з високим імпакт фактором – Journal of Hazardous Materials.
У групі квантової оптики та квантової інформації запропоновано схему детектування пар мікрохвильових фотонів, яка є розширенням існуючого однофотонного порогового детектора – фотопомножувача на джозефсонових контактах. Запропонований детектор може бути використаний для підвищення точності зчитування стану надпровідних кубітів в схемній квантовій електродинаміці та як “будівельний блок” для створення мікрохвильового фотодетектора, здатного до розрізнення кількості фотонів.
У відділі теоретичної та обчислювальної біофізики проводяться дослідження структури та динаміки біологічних макромолекул, зокрема впливу іонів металів і молекулярних іонів на фізичні властивості ДНК. Дослідження, що здійснюються у відділі, відкривають можливості використання ДНК як новітнього функціонального матеріалу в наноелектроніці та сучасних елементах живлення.
Після завершення офіційної доповіді директора зустріч продовжилася безпосереднім спілкуванням делегації НАН України з колективом Інституту та завідувачами наукових підрозділів. Розмова відбувалася у форматі відкритого діалогу, що дало змогу обговорити не лише результати роботи, а й повсякденні питання функціонування наукової установи.
Завідувачі відділів фізики високих густин енергії (доктор фізико-математичних наук Марк Горенштейн), теорії ядра та квантової теорії поля (кандидат фізико-математичних наук Борис Гринюк), математичних методів у теоретичній фізиці (доктор фізико-математичних наук Олександр Гаврилик), теорії квантових процесів у наносистемах (член-кореспондент НАН України Ельмар Петров), теорії нелінійних процесів у конденсованих середовищах (доктор фізико-математичних наук Лариса Брижик), астрофізики та елементарних частинок (академік НАН України Валерій Гусинін), синергетики (доктор фізико-математичних наук Ярослав Золотарюк), а також групи квантової оптики і квантової інформації (член-кореспондент НАН України Андрій Семенов) коротко охарактеризували діяльність своїх підрозділів, їхній кадровий склад, участь у міжнародних проєктах і наукові зв’язки з українськими та закордонними установами. До обговорення також долучилися академіки НАН України Юрій Ізотов та Богдан Лев.
У ході обговорення особливу увагу було приділено міжінститутській та міждисциплінарній взаємодії, участі співробітників Інституту в міжнародних колабораціях, співпраці з CERN, грантових програмах, а також їхній ролі у підготовці наукових кадрів і роботі з молодими дослідниками. Голова Ради молодих вчених Інституту кандидат фізико-математичних наук Антон Рудаковський розповів про проблеми, з якими стикаються молоді співробітники та аспіранти, в умовах воєнного часу.
Зустріч набула жвавого дискусійного характеру. Науковці порушили низку актуальних питань, що хвилюють колектив, серед них процедури державної атестації наукових установ, критерії оцінювання результатів фундаментальних досліджень, облік міжнародної активності та публікаційної діяльності, а також вплив формальних показників на розвиток теоретичних напрямів, які потребують довготривалих досліджень.
Також було обговорено кадрові виклики, пов’язані з оновленням наукових груп, залученням молодих учених, умовами праці та можливостями професійного зростання в академічному середовищі. Представники керівництва НАН України надали роз’яснення щодо поточних підходів Академії до цих питань та наголосили на важливості збереження і розвитку сильних наукових колективів.
Завідувач відділу кандидат технічних наук Сергій Свістунов розповів про Центр колективного користування «Ресурсний центр для грід- та хмарних технологій». Було наголошено, що створена в Інституті хмарна обчислювальна інфраструктура стала першою українською платформою, інтегрованою до Європейської хмари відкритої науки (EOSC). Вона відіграє ключову роль у виконанні складних теоретичних і міждисциплінарних досліджень, забезпечуючи оброблення великих масивів даних і участь українських науковців у міжнародних проєктах, зокрема у співпраці з CERN та іншими провідними науковими центрами.
Значний інтерес у членів делегації викликала освітня та просвітницька діяльність Інституту. Від 2017 року на базі інституту працює кафедра теоретичної та математичної фізики Київського академічного університету, яка готує студентів на рівні магістра. На кафедрі впроваджено нову ефективну систему навчання, що забезпечує високий рівень підготовки студентів. Випускники кафедри вступають до аспірантури Інституту й успішно захищають дисертації доктора філософії.
Також було відзначено роботу YouTube-каналу Інституту, який перетворився на відкриту публічну платформу для лекцій, наукових семінарів і дискусій за участю українських і закордонних учених. Такий формат не лише розширює коло наукової аудиторії, а й формує суспільний інтерес до фундаментальних досліджень, сприяє популяризації сучасної фізики та зміцнює авторитет академічної науки в Україні.
Окрім високого рівня публікаційної активності співробітники Інституту також демонструють активну участь в міжнародному рецензуванні та експертній діяльності. Зокрема, низка науковців Інституту була удостоєна відзнаки Outstanding Referee Американського фізичного товариства (APS) за вагомий внесок у підтримку високих стандартів світової наукової експертизи. Важливо є також те, що Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України є базовою установою «Українського фізичного журналу» - визнаного міжнародного наукового видання. Робота УФЖ є важливою для усієї спільноти фізиків України.
Під час відвідування увагу членів делегації привернули монументальні панно в приміщення Інституту, виконані видатними українськими художниками Іваном Марчуком та Миколою Стороженком. Академік Анатолій Загородній підкреслив, що ці роботи давно стали невід’ємною частиною образу установи, символічно відображаючи її дух і філософію. Поєднання художньої експресії з інтелектуальною стриманістю наукового середовища підкреслює спадкоємність традицій Інституту, його відкритість до нових ідей та органічний зв’язок між науковою строгістю й творчим мисленням.
Підбиваючи підсумки візиту, керівництво Національної академії наук України відзначило, що Інститут теоретичної фізики ім. М.М. Боголюбова НАН України зберігає роль одного з ключових інтелектуальних центрів держави. Попри складні виклики сучасності, Інститут демонструє високий рівень наукових результатів, потужний людський потенціал, розвинену обчислювальну інфраструктуру та відкритість до суспільства, залишаючись простором, де народжуються ідеї, що формують майбутнє фундаментальної науки.
Фото: Пресслужба НАН України
За інформацією Відділення фізики і астрономії НАН України
