Основными направлениями научных исследований Института являются теоретическая физика, физика элементарных частиц, ядерная физика и физика конденсированных сред. Не менее важная роль в ОИЯИ отводится прикладным исследованиям, а также развитию компьютерных сетей и распределенных вычислений. Эксперименты, исследования и работы в этих областях подробно описаны в Проблемно-тематическом плане ОИЯИ.
Теоретическая физика
Это раздел физики, в котором в качестве основного способа познания природы используется создание теоретических (в первую очередь математических) моделей явлений и сопоставление их с реальностью. В такой формулировке теоретическая физика является самостоятельным методом изучения природы, хотя ее содержание, естественно, формируется с учетом результатов экспериментов и наблюдений за природой.
Тематика исследований в области теоретической физики
Лаборатории
Физика элементарных частиц
Это раздел физики, изучающий структуру и свойства элементарных частиц и их взаимодействия. Физика элементарных частиц изучает самую глубинную суть нашего мира. Она пытается найти ответы на фундаментальные вопросы о свойствах материи, сил, пространства-времени.
Тематика исследований в области физики элементарных частиц
Лаборатории
Ядерная физика
Это раздел физики, изучающий структуру и свойства атомных ядер, а также их столкновения (ядерные реакции). Задачи, возникающие в ядерной физике, — это типичный пример задач нескольких тел. Ядра состоят из нуклонов (протонов и нейтронов), и в типичных ядрах содержатся десятки и сотни нуклонов. Это число слишком велико для точно решаемых задач, но все же слишком мало́ для того, чтобы можно было пользоваться методами статистической физики. Это и привело к большому разнообразию различных моделей атомных ядер.
Тематика исследований в области ядерной физики
Лаборатории
Физика конденсированных сред
Это большая ветвь физики, изучающая поведение сложных систем (то есть систем с большим числом степеней свободы) с сильной связью. Принципиальная особенность эволюции таких систем заключается в том, что ее (эволюцию всей системы) не удается «разделить» на эволюцию отдельных частиц. «Разбираться» приходится со всей системой в целом. Как результат, часто вместо движения отдельных частиц приходится рассматривать коллективные колебания. При квантовом описании эти коллективные степени свободы становятся квазичастицами. Это богатейшая область физики как с точки зрения математических моделей, так и с точки зрения приложений к реальности.
Тематика исследований в области физики конденсированных сред
Лаборатории
Сети, компьютинг
Компьютинг — способ решения трудоемких вычислительных задач с использованием нескольких компьютеров, чаще всего объединенных в параллельную вычислительную систему. Сюда входят так называемые Грид-вычисления (англ. grid — решетка, сеть) — форма распределенных вычислений, в которой «виртуальный суперкомпьютер» представлен в виде кластеров, соединенных с помощью сети, слабосвязанных гетерогенных компьютеров, работающих вместе для выполнения огромного количества заданий (операций, работ). Эта технология применяется для решения научных, математических задач, требующих значительных вычислительных ресурсов.
Тематика исследований в области сетей и компьютинга
Лаборатории
Прикладные исследования
Экспериментальная база ОИЯИ позволяет проводить не только передовые фундаментальные исследования, но и прикладные исследования в области физики конденсированного состояния вещества, в биологии, медицине, материаловедении, геофизике, инженерной диагностике, направленные на изучение строения и свойств наносистем и новых материалов, биологических объектов, на разработку и создание новых электронных, био- и информационных нанотехнологий.
Концепция дальнейшего развития ОИЯИ как многопланового международного центра фундаментальных исследований в области ядерной физики и смежных областях науки и техники предполагает эффективное использование результатов теоретических и экспериментальных, а также методических и прикладных исследований ОИЯИ в сфере высоких технологий путем их внедрения в промышленные, медицинские и иные технические разработки. Это обеспечит фундаментальные исследования дополнительными источниками финансирования и позволит организовать новые рабочие места.
