История направления физики высоких энергий института берёт начало с создания по инициативе акад. Садык Азимовича Азимова в ФТИ АН РУз в 1948 г. Лаборатории космических лучей, которая занималась исследованиями космических лучей высоких и сверхвысоких энергий. Позже в ФТИ АН РУз была создана Лаборатория Физики Высоких Энергий. В 1971 году в состав Физико-технического института Академии наук Узбекистана была переведена “Лаборатория Множественных Процессов”, созданная в 1970 году в Институте ядерной физики Академии наук Узбекистана. В январе 2017 года Лаборатория Множественных Процессов была объединена с Лабораторией Физики Высоких Энергий, и с этого времени называется Лабораторией Физики Высоких Энергий Физико-технического института АН РУз. То есть, фактически Лаборатория Физики Высоких энергий является результатом слияния трёх бывших лабораторий ФТИ АН РУз, занимавшихся исследованиями в области физики высоких и сверхвысоких энергий.

В коллективе лаборатории трудятся: один академик, четыре доктора физ.-мат. наук, включая двух профессоров, три кандидата физ.-мат. наук, а также научные сотрудники (2) и инженерно-технический персонал (5) − всего 15 сотрудников.

Заведующий лабораторией – Косим Олимов (с 2000 г.), профессор (2018), доктор физико-математических наук (1997), кандидат физико-математических наук (1982).

За период с 2006 по 2019 годы, можно отметить следующие наиболее важные результаты по выполненным фундаментальным проектам:

В адрон- и лептон-ядерных соударениях в интервале энергий 3-300 ГэВ установлен ряд универсальных закономерностей процессов множественной генерации частиц. В том числе, впервые обнаружено глубокое подобие в свойствах адронов (π±-мезоны, протоны и мезонные резонансы), образованных в нейтрино-ядерных и адрон-ядерных соударениях при эквивалентных энергиях.

Подробно изучены свойства вторичных протонов (множественности, угловые и импульсные спектры, корреляции) в нейтрино-ядерных и адрон-ядерных, а также ядро-ядерных соударениях и впервые показано, что экспериментальные данные удовлетворительно согласуются с концепцией, в соответствии с которой протоны с импульсами 0.2≤р≤1 ГэВ/с в подавляющем своем большинстве являются продуктами выбивания нуклонов в процессах перерассеяния адронов. В рамках такого подхода множественность наблюденных в эксперименте протонов в соударениях частиц с ядрами может служить оценкой числа внутриядерных соударений.

Впервые обнаружена универсальная закономерность («ядерный скейлинг») в образовании протонов, летящих вперед в системе покоя фрагментирующего ядра, выражающаяся в независимости механизмов рождения таких протонов (за исключением «испарительных») от первичной энергии и типа ядра-мишени.

Проведен детальный анализ свойств вторичных пионов, в том числе и лидирующих, образованных в пион-нуклонных и пион-углеродных соударениях при высоких энергиях и при этом:

Впервые показано, что независимость средних поперечных импульсов заряженных пионов от массового числа ядра-мишени А, обусловлена эффектами компенсаций, возникающих при усреднении данных о поперечных импульсах по всему фазовому объему.

Установлено, что спектры лидирующих пионов удовлетворяют гипотезе факторизации, т.е. импульсные распределения лидирующих пионов одного и того же знака заряда имеют идентичную форму независимо от типа мишени (нуклон или углерод);

Показано, что спектры «сохранившихся» лидирующих π⁻-мезонов удовлетворительно описываются в рамках модифицированной нами феноменологической модели тормозного излучения и отношение инклюзивных плотностей на ядре углерода и нуклоне хорошо согласуется с предсказанием аддитивной кварковой модели;

Средние энергии, множественности вторичных протонов и пионов из области фрагментации мишени не зависят от кинематических характеристик лидирующих частиц.

Впервые в условиях полной геометрии проведен детальный анализ процессов фрагментации ядер кислорода во взаимодействиях с протонами при 3.25 А ГэВ/с. Измерены сечения выхода и инклюзивные сечения образования фрагментов с зарядом от 1 до 8. Установлена что сечения образования зеркальных ядер с массовыми числами различающимися на ∆А=±1 от основного массового числа, определяемого числом А=2Z, в пределах статистических погрешностей совпадают. Примечательно, что наблюдаемая закономерность распространяется также на зеркальные ядра (¹⁵N, ¹⁵O), образовавшиеся в результате потери одного нуклона исходного ядра ¹⁶О в периферических соударениях с протоном-мишенью.

Результаты проведенного анализа образования многозарядных фрагментов и сравнения экспериментальных данных с предсказаниями каскадно-фрагментационной испарительной модели указывают на то, что альфа кластерное состояние ядерной материи играет важную роль в структуре атомных ядер и в формировании конечных продуктов в ядерных реакциях.

Впервые реконструированы массовые распределения заряженных D(1232) изобар (резонансов), образованных в p¹²C, d¹²C, ⁴He¹²C, ¹²C¹⁸¹Ta соударениях при 4.2 А ГэВ/с, ¹⁶Op взаимодействиях при 3.25 А ГэВ/с, π^–12С взаимодействиях при 40 ГэВ/с. Определены массы, ширины и температуры дельта (1232) изобар, а также доли отрицательных пионов образованных от распада дельта изобар в этих соударениях. Ширины и массы этих изобар в пределах статистических погрешностей оказались одинаковыми для ядер углерода и тантала и не зависящими от первичной энергии и массы снаряда. Обнаружено уменьшение ширины и массы дельта изобар, образующихся на ядрах тантала и углерода, в сравнении с соответствующими параметрами ∆(1232) резонансов, образующихся в соударениях свободных нуклонов. Независимость средней ширины дельта изобар от массы фрагментирующего ядра и первичной энергии, показывает, что модификация параметров дельта изобары в ядре определяется не размерами ядра и не откликом ядра как целого, а свойствами (такими как адронная плотность) малой локальной области ядра вокруг точки в момент образования дельта изобары Установлено, что кинематика распада D(1232) изобар ответственна за образование максимума в спектре поперечных импульсов отрицательных пионов в области малых поперечных импульсов.

Определены спектральные температуры D⁰(1232) изобар путем фитирования распределений поперечного импульса нейтральных дельта (1232) изобар в p¹²C и d¹²C соударениях при 4.2 А ГэВ/с термодинамической функцией Хагедорна, которые оказались равными 82 ± 4 и 96 ± 4 МэВ, соответственно. Температуры нейтральных дельта (1232) изобар совпали в пределах статистических погрешностей с соответствующими температурами отрицательных пионов в p¹²C и d¹²C соударениях при 4.2 А ГэВ/с.

Показано, что распределения быстрот отрицательных пионов в d¹²C, ¹²C¹²C и ¹²C¹⁸¹Ta соударениях при 4.2 А ГэВ/с описываются удовлетворительно функцией Гаусса. Положения центров экспериментальных распределений быстрот отрицательных пионов, полученных фитированием функцией Гаусса, совпали в пределах погрешностей с соответствующими средними значениями быстрот в анализируемых соударениях.

Установлено, что ширины экспериментальных быстротных спектров отрицательных пионов уменьшаются на (8 ± 2)%, (5 ± 1)% и (15 ± 1)% при переходе от периферических к центральным d¹²C, ¹²C¹²C и ¹²C¹⁸¹Ta соударениям при 4.2 А ГэВ/с, соответственно. Положения центров экспериментальных распределений быстрот отрицательных пионов не изменяются для ¹²C¹²C соударений и смещаются в сторону фрагментации мишени на –0.32 ± 0.04 и –0.44 ± 0.02 единиц при переходе от периферических к центральным d¹²C и ¹²C¹⁸¹Ta соударениям при 4.2 А ГэВ/с, соответственно. Дана физическая интерпретация наблюдаемых зависимостей форм экспериментальных быстротных распределений отрицательных пионов от центральности соударения. Получено, что кварк-глюонная струнная модель (КГСМ), адаптированная к промежуточным энергиям, описывает удовлетворительно экспериментальные быстротные спектры отрицательных пионов в анализируемых соударениях.

Получено, что распределения поперечных импульсов отрицательных пионов в ¹²C¹²C соударениях при 4.2 А ГэВ/с описываются достаточно хорошо двухтемпературной термодинамической функцией Хагедорна. Средние спектральные температуры отрицательных пионов, извлеченные из распределений поперечных импульсов отрицательных пионов, уменьшаются с 108 ± 2 до 36 ± 2 МэВ при переходе от центральной области в область фрагментации сталкивающихся ядер в ¹²C¹²C соударениях при 4.2 А ГэВ/с.

Установлено, что температура мягкой p_t компоненты отрицательных пионов в ¹²C¹²C (¹²C¹⁸¹Ta) соударениях при 4.2 А ГэВ/с увеличивается (уменьшается) с увеличением центральности соударения. Температура жесткой p_t компоненты отрицательных пионов в ¹²C¹⁸¹Ta (⁴He¹²C) соударениях при 4.2 А ГэВ/с увеличивается (уменьшается) с увеличением центральности соударения. Дана физическая интерпретация наблюдаемых зависимостей температур мягкой и жесткой p_t компонент отрицательных пионов от центральности соударения.

В Лаборатории Физики Высоких Энергий Физико-технического института Академии наук Узбекистана выросла целая плеяда талантливых ученых физиков – академик Б. С. Юлдашев, академик К. Г. Гуламов, доктора физико-математических наук, проф. Косим Олимов, Сагдулла Лутфуллаевич Лутпуллаев, Вадим Шименович Навотный, Анвар Артыкович Юлдашев, которые внесли большой вклад в развитие ядерной физики и физики высоких энергий и являются исследователями – лидерами в этой области наук в Узбекистане. Это подтверждается важными и уникальными результатами по свойствам и закономерностям динамики сильных взаимодействий адронов и ядер, полученными этими учеными и опубликованными в более чем 250 научных статьях в престижных международных журналах, таких как Physical Review D, Physical Review C, The European Physical Journal A, Nuclear Physics, Physics of Atomic Nuclei (Ядерная Физика), JETP Letters (Письма в ЖЭТФ).

Со дня образования лаборатории до настоящего времени опубликованы более 400 научных работ, в основном в престижных международных изданиях (журналах), защищены 10 докторских и 37 кандидатских (PhD) диссертаций.

Список лиц, защитивших научную степень доктора физико-математических наук в Лаборатории Физики Высоких энергий и множественных процессов: Юлдашев А. А (1979), К. Г. Гуламов (1979), Юлдашев Б. С. (1980), Лутпуллаев С. Л. (1994), Навотный В. Ш. (1994), Олимов К. (1997), Бозоров Э. Х. (2015), Олимов Х.К. (2018), Чудаков В. М., Абдужамилов Абдушукур.

Список лиц, защитивших научную степень кандидата физико-математических наук в Лаборатории Физики Высоких энергий и множественных процессов: Юлдашев А. А, Ризаев Х., Усманов Т. М., Лутпуллаев С. Л., Олимов К. (1982), Исматова Ф., Сувонов И., Турумов Э., Едгоров С. О., Алимов М., Липин В. Д., Аллабердин М. Л. (1984), Ханелес А., Освальдо Япиас (Перу), Расулов Н., Игамбердиев К. Р., Олимов Х. К. (2002), Усаров А. (2008), Курбанов А.Р. (2019), Косоновский Е. А., Турдалиев К. Т., Шокиров И. Э., Шпилев С. Н., Жохова С. И. (1980), Лукичева Н. С., Жураев М. (1981), Косимова Н. (1980), Бондаренко А., Петров В. И. (1981), Кабулниязов А. (1984), Раввина Е., Юлчиев А., Абдужамилов Абдукадир, Тиль Элла, Ерошкина Н. Б., Устюгин Ю, Хаитов М.

В настоящее время лаборатория продолжает физический анализ адрон-ядерных и ядро-ядерных соударений на имеющейся уникальной экспериментальной базе данных, а также занимается увеличением статистического материала по ¹⁶Ор-соударениям для более глубокого изучения проявления альфа кластерной структуры фрагментирующего ядра в формировании конечных продуктов и проверки существующих теоретических моделей множественной генерации частиц и фрагментации ядер.

Лаборатория также проводит исследования по проявлениям коллективных эффектов в p¹²C-, ²H¹²C-, ⁴He¹²C-, ¹²C¹²C-, ¹²C¹⁸¹Ta-соударениях при 4.2 А ГэВ/с, p¹²C-соударениях при 9.9 ГэВ/с, pNe-соударениях при 300 ГэВ/с, Cu+Cu- и Au+Au-соударениях при (s_nn)^1/2=200 ГэВ, Pb+Pb-соударениях при  (s_nn)^1/2=2.76 ТэВ.  

Кроме этого, лаборатория проводит феноменологический анализ данных, полученных в столкновениях тяжелых ионов (Cu+Cu, Au+Au, Pb+Pb) при высоких энергиях на современных экспериментах RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider, Brookhaven, USA), LHC (Large Hadron Collider, CERN, Switzerland).