The Racah Institute of Physics
રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ફિઝિક્સ (Racah Institute of Fixics) એ જેરુસલેમની હિબ્રુ યુનિવર્સિટીની એક સંસ્થા છે, જે જેરુસલેમના ગિવત રામ પડોશમાં એડમન્ડ જે. સફરા કેમ્પસમાં ગણિત અને કુદરતી વિજ્ઞાનના ફેકલ્ટીનો ભાગ છે. આ સંસ્થા હિબ્રુ યુનિવર્સિટીમાં ભૌતિકશાસ્ત્રના વિવિધ ક્ષેત્રોમાં તમામ સંશોધન અને શિક્ષણનું કેન્દ્ર છે. તેમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સ, હાઇ એનર્જી ફિઝિક્સ, ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ, ન્યુક્લિયર ફિઝિક્સ, સોલિડ સ્ટેટ ફિઝિક્સ, લેસર અને પ્લાઝ્મા ફિઝિક્સ, બાયોફિઝિક્સ, નોન-લિનિયર અને સ્ટેટિસ્ટિકલ ફિઝિક્સ અને નેનોફિઝિક્સનો સમાવેશ થાય છે. આ ક્ષેત્રોમાં પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક સંશોધન બંને હાથ ધરવામાં આવે છે. 1913 માં, હિબ્રુ યુનિવર્સિટીના ઉદઘાટન પહેલાં, જેરૂસલેમમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધન તરફના પ્રથમ પગલાં ચેઇમ વિઝમેન દ્વારા લેવામાં આવ્યા હતા. ઝાયોનિસ્ટ ઓર્ગેનાઇઝેશનના પ્રમુખ અને હિબ્રુ યુનિવર્સિટીના આયોજન અને સ્થાપનાના મુખ્ય વ્યક્તિ વેઇઝમેને આગામી યુનિવર્સિટીમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધન માટેની યોજનાઓ તૈયાર કરવા માટે નેધરલેન્ડ્સના ઉટ્રેચ્ટના જાણીતા ભૌતિકશાસ્ત્રી લિયોનાર્ડ ઓર્ન્સ્ટીનનો સંપર્ક કર્યો હતો. યુનિવર્સિટી સત્તાવાર રીતે ખોલવામાં આવ્યા પછી, તેઓ ઘણા વર્ષો સુધી ભૌતિકશાસ્ત્ર જૂથના અધ્યક્ષ બન્યા, યુટ્રેક્ટ ખાતે તેમની બેઠક પરથી કામ કરતા. વર્ષ 1923 માં, તેના સત્તાવાર ઉદઘાટનના બે વર્ષ પહેલાં, આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને તેમના સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંત પર યુનિવર્સિટીના પ્રથમ કેમ્પસ માઉન્ટ સ્કોપસ પર વ્યાખ્યાન આપ્યું હતું. આ પ્રવચનને ઘણા લોકો દ્વારા હિબ્રુ યુનિવર્સિટીનું પ્રારંભિક પ્રવચન માનવામાં આવતું હતું. આઈન્સ્ટાઈન, જેમણે 1919 થી અને તેમના સમગ્ર જીવન દરમિયાન જેરૂસલેમમાં હિબ્રુ યુનિવર્સિટીના પાયા અને વિકાસને સક્રિયપણે ટેકો આપ્યો હતો, તેઓ એક સારી ભૌતિકશાસ્ત્ર સંસ્થાની સ્થાપના કરવામાં મદદ કરવા માટે ખાસ કરીને સક્રિય હતા. જાણીતા ગણિતશાસ્ત્રી, અબ્રાહમ ફ્રેન્કેલ, જે સંચાલક મંડળમાં હતા અને બાદમાં યુનિવર્સિટીના ડીન અને રેકટર તરીકે સેવા આપી હતી, તેમણે જેરૂસલેમમાં સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રની ખુરશી લેવા માટે એક ઉત્તમ ભૌતિકશાસ્ત્રીની શોધમાં મહાન પ્રયાસો કર્યા હતા. તેમણે આ બાબતે આઈન્સ્ટાઈન સાથે વ્યાપક પત્રવ્યવહાર કર્યો હતો અને વિવિધ સંભવિત ઉમેદવારોની સલાહ માંગી હતી. (1928માં) નિયુક્ત થનારા પ્રથમ પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રી શ્મુએલ સામ્બર્સ્કી હતા. ઉટ્રેચમાં ઓર્ન્સ્ટેનની પ્રયોગશાળાની મુલાકાત દરમિયાન તેમણે અણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં તેમના પ્રયોગો હાથ ધર્યા હતા. તેમની શિક્ષણ ફરજોમાં શાસ્ત્રીય પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રના અભ્યાસક્રમોનો સમાવેશ થતો હતો. પછીના વર્ષોમાં તેઓ ભૌતિકશાસ્ત્રના જાણીતા ઇતિહાસકાર બન્યા. 1933માં અર્ન્સ્ટ એલેક્ઝાન્ડર પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગમાં જોડાયા અને એક વર્ષ પછી-ગ્યુન્થર વોલ્ફસન. જર્મનીમાં પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓની ખૂબ પ્રશંસા કરવામાં આવી હોવા છતાં, નવા વંશીય કાયદાને કારણે બંનેને જર્મનીમાં તેમની જગ્યાઓ છોડવી પડી હતી. બંનેએ જેરૂસલેમમાં ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધન માટે પ્રાયોગિક માળખાના નિર્માણમાં નોંધપાત્ર યોગદાન આપ્યું હતું. 1934માં પહેલેથી જ જાણીતા પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્રી જ્યોર્જ પ્લાક્ઝેકે આ વિભાગમાં પદ સ્વીકાર્યું હતું. જેરૂસલેમમાં થોડા મહિનાઓ પછી તેમણે પ્રાયોગિક સુવિધાઓના અભાવને કારણે છોડી દીધું, જેને તેઓ તેમના સંશોધન માટે જરૂરી માનતા હતા. વર્ષો 1935-38 દરમિયાન, ઘણા મહાન ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં ખુરશીની ઓફર કરવામાં આવી હતી. ફેલિક્સ બ્લોચ, યુજીન વિગ્નર અને ફ્રિટ્ઝ લંડનએ યુરોપમાં પોતાનું સ્થાન છોડવું પડ્યું તે પછી, તેમના બદલામાં દરેક વ્યક્તિએ આ પ્રસ્તાવને ગંભીરતાથી લીધો હતો. આ બધાએ લાંબી વાટાઘાટો પછી અલગ-અલગ અંગત કારણોસર ના પાડી હતી. છેવટે, ઇટાલીના પિસામાં એક યુવાન પ્રોફેસર ગિયુલિયો (યોએલ) રાકાહની નિમણૂક કરવામાં આવી હતી. તેમના શિક્ષક અને માર્ગદર્શક એનરિકો ફર્મી તેમજ વોલ્ફગેંગ પૌલી, નીલ્સ બોહર અને અન્ય લોકો દ્વારા તેમની ખૂબ ભલામણ કરવામાં આવી હતી. એક ઝાયોનિસ્ટ તરીકે તે જેરૂસલેમ આવીને હિબ્રુમાં ભણાવવા માટે મક્કમ હતો. તેમણે જેરૂસલેમમાં સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગને અણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી માટે વિશ્વ કેન્દ્રમાં ફેરવ્યો. 1965માં 56 વર્ષની વયે એક અકસ્માતમાં તેમનું અવસાન થયું હતું. પાંચ વર્ષ પછી, 1970 માં, પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગોને એક નવી સંસ્થામાં એકીકૃત કરવામાં આવ્યા હતા જેનું નામ રાકાહના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું હતું. પ્રારંભિક સંશોધન પાયાના કાગળોની શ્રેણીમાં, રાકાહે જટિલ અણુઓના વર્ણપટની ગણતરી માટે ગાણિતિક પદ્ધતિઓ વિકસાવી હતી, જે હવે પાઠ્યપુસ્તક પદ્ધતિઓ છે. આ કાર્ય બીજા વિશ્વયુદ્ધના વર્ષો દરમિયાન જેરૂસલેમમાં સંપૂર્ણ વૈજ્ઞાનિક અલગતામાં હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું. આ કાર્યમાં તેમણે આ ગણતરીઓ માટે સમપ્રમાણતા અને જૂથ સિદ્ધાંતના ઉપયોગની પહેલ કરી હતી. સૈદ્ધાંતિક અણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી પણ તેમના મોટાભાગના વિદ્યાર્થીઓ અને મુલાકાતીઓનો વિષય હતો. જો કે, તેમના કેટલાક શ્રેષ્ઠ વિદ્યાર્થીઓએ તેમની વિસ્તૃત પદ્ધતિઓને પરમાણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીના યુવાન વિજ્ઞાનમાં લાગુ કરવાનું શરૂ કર્યું. જેરુસલેમમાં, નિસાન ઝેલ્ડેસ, જે પરમાણુ સમૂહના સિદ્ધાંતમાં વિશ્વ નિષ્ણાત બન્યા, અને ગિડિઓન રાકાવી. રાકાહના બે વિદ્યાર્થીઓ, એમોસ ડી-શાલિત અને ઇગલ તાલમી, સૈદ્ધાંતિક પરમાણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં વિશ્વના અગ્રણી બન્યા હતા. તેમણે રેહોવોટમાં વિઝમેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતે પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગની સ્થાપના કરી હતી. ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ, પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્ર 1920 ના દાયકાના અંતથી હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું, પ્રથમ સેમ્બર્સ્કી દ્વારા અણુ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીમાં પછી એલેક્ઝાન્ડર અને વોલ્ફસન દ્વારા એક્સ-રે સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી, ક્રિસ્ટલોગ્રાફી અને ઓપ્ટિક્સમાં. 1950માં વિલિયમ લો (ઝેવ લેવ), જે યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં ચાર્લ્સ ટાઉન્સના વિદ્યાર્થી હતા, પ્રાયોગિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં જોડાયા હતા. તેમણે જેરૂસલેમમાં સંશોધનના નવા ક્ષેત્રો શરૂ કર્યા. માઇક્રોવેવ્સ પર કામ કરવાનું શરૂ કરીને, તેમણે પછી ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ સંશોધન માટે એક પ્રયોગશાળાની સ્થાપના કરી. તેમણે જેરૂસલેમમાં ક્રાયોજેનિક્સ અને લેસર ભૌતિકશાસ્ત્રની પણ પહેલ કરી હતી. તેના તબીબી ઉપયોગ સહિત પરમાણુ ચુંબકીય પ્રતિધ્વનિ અનુસરવામાં આવ્યું. અબ્રાહમ હેલપેરિન અને અબ્રાહમ મેની, જે રાકાહના પ્રારંભિક સ્નાતકોમાંના બે હતા, તેમણે ઘન અવસ્થાના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં નવી સંશોધન દિશાઓ શરૂ કરી. તેઓએ ઇન્સ્યુલેટર અને સેમિકન્ડક્ટર્સના ઓપ્ટિકલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ ગુણધર્મો તેમજ ઘન પદાર્થોના સપાટીના ગુણધર્મો પર પ્રાયોગિક સંશોધન કર્યું. સંશોધનના આ ક્ષેત્રો ટ્રાન્ઝિસ્ટરની શરૂઆત સાથે જ ખીલવા લાગ્યા હતા. પ્રાયોગિક જૂથમાં એક મહત્વપૂર્ણ ઉમેરો ઇંગ્લેન્ડના સોલી જી. કોહેનનો હતો. તેઓ 1949માં ભૌતિકશાસ્ત્રમાં જોડાયા અને ખૂબ જ લાંબા સમય સુધી જીવતા રેડિયોન્યુક્લાઇડ્સ તેમજ અત્યંત ટૂંકા સમય સુધી જીવતા પરમાણુ રાજ્યોને માપતા તેના પ્રથમ પરમાણુ પ્રયોગવાદી બન્યા. સાઠના દાયકાની શરૂઆતમાં તેમની રુચિઓ નવી શોધાયેલ મોસબાઉર અસર તરફ વળ્યા અને એક સંશોધન જૂથની સ્થાપના કરી જેણે જેરૂસલેમને આ ક્ષેત્રમાં વિશ્વ કેન્દ્રમાં ફેરવી દીધું. રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટના ઘણા સ્નાતકો (અને તેની પહેલાના ભૌતિકશાસ્ત્ર વિભાગો) ઇઝરાયેલ અને સમગ્ર વિશ્વમાં અગ્રણી પ્રોફેસરો અને વૈજ્ઞાનિકો (નોબેલ વિજેતા સહિત) બન્યા હતા. તેના અસ્તિત્વ દરમિયાન સંસ્થાએ વિશ્વભરના ઘણા મહત્વપૂર્ણ ભૌતિકશાસ્ત્રીઓની મુલાકાતોનો આનંદ માણ્યો હતો. નીલ્સ બોહર, પોલ ડીરાક, વોલ્ફગેંગ પાઉલી, રોબર્ટ ઓપનહેઇમર, જ્હોન વ્હીલર અને સ્ટીફન હોકિંગ, માત્ર થોડા ઉલ્લેખ કરવા માટે. તમામ વુલ્ફ પુરસ્કાર વિજેતાઓ અને મોટી સંખ્યામાં નોબેલ પારિતોષિક વિજેતાઓ મુલાકાતીઓમાં સામેલ હતા. વર્તમાન સંશોધન રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતે વર્તમાન સંશોધનમાં એસ્ટ્રોફિઝિક્સ, ઉચ્ચ ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર, પરમાણુ ભૌતિકશાસ્ત્ર, કન્ડેન્સ્ડ મેટર ભૌતિકશાસ્ત્ર, આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્ર, બિનરેખીય ભૌતિકશાસ્ત્ર, બાયોફિઝિક્સ, ક્વોન્ટમ ઓપ્ટિક્સ, ક્વોન્ટમ માહિતી અને કોમ્પ્યુટેશનલ ન્યુરોસાયન્સના ક્ષેત્રોને આવરી લેવામાં આવ્યા છે. રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ખાતે કન્ડેન્સ્ડ મેટર ફિઝિક્સમાં મજબૂત સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક પ્રયાસ બંને છે. મોટાભાગની તપાસ બહુવિધ-શરીર ભૌતિકશાસ્ત્રના વિસ્તૃત ક્ષેત્રમાં કરવામાં આવે છે, જેમાં બિન-સંતુલનની ઘટના, વિઘટન અને અપવ્યયની અસરો, ઓછી-પરિમાણીય પ્રણાલીઓનો અભ્યાસ અને ગ્લાસી પ્રણાલીઓ પર ખાસ ભાર મૂકવામાં આવે છે, પરંતુ કેટલાક વિષયો છે. સંશોધનની અન્ય દિશામાં આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્રનો સમાવેશ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રતિક્રિયા પ્રસાર પ્રણાલીઓ માટે, ખાસ કરીને એવા કિસ્સાઓમાં કે જ્યાં વધઘટની મહત્વપૂર્ણ અસર હોય. સિદ્ધાંતના ક્ષેત્રમાં, ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિઓ વિવિધ ક્ષેત્ર સૈદ્ધાંતિક પદ્ધતિઓથી લઈને, ચોક્કસ અને અવ્યવસ્થિત બંને, આંકડાકીય પદ્ધતિઓ અને શાસ્ત્રીય અને ક્વોન્ટમ એકીકરણ બંનેના સિદ્ધાંત પર આધારિત ચોક્કસ પદ્ધતિઓ સુધીની છે. આ વિભાવનાઓ અને પદ્ધતિઓ વિવિધ ભૌતિક પ્રણાલીઓ પર લાગુ કરવામાં આવે છે, જેમ કે ક્વોન્ટમ અશુદ્ધિ સમસ્યાઓ (ઉદાહરણ તરીકે, ક્વોન્ટમ બિંદુઓમાં), અપૂર્ણાંક ક્વોન્ટમ હોલ અસર, એક-પરિમાણીય ફર્મિઓનિક વાયુઓ, એન્ડરસન સંક્રમણો અને સુપરકન્ડક્ટિવિટી, જેમાં ઉચ્ચ-ટી. સી. સુપરકન્ડક્ટિવિટી સંબંધિત વિશેષ પાસાઓ સામેલ છે. પ્રાયોગિક બાજુએ, હાર્વે એમ. ક્રુએગર સેન્ટર ફોર નેનોસાયન્સ એન્ડ નેનોટેકનોલોજીની સુવિધાઓથી લાભ મેળવીને, સંશોધકો નેનો-સ્ટ્રક્ચર્સના ભૌતિકશાસ્ત્ર, ક્વોન્ટમ માહિતી પ્રક્રિયામાં તેમની અરજી, પ્રકાશ અને દ્રવ્યની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા, ઉચ્ચ-ટી. સી. સુપરકન્ડક્ટિવિટી અને ઇલેક્ટ્રોન ગ્લાસના ભૌતિકશાસ્ત્રનો અભ્યાસ કરવા માટે આધુનિક માપન અને બનાવટ તકનીકોનો ઉપયોગ કરે છે. વધુ સ્પષ્ટ રીતે, અને કેટલીક સંશોધન દિશાઓનો સારાંશ આપતા, સંશોધકો સેમિકન્ડક્ટર નેનોસ્ટ્રક્ચર્સમાં ઉત્તેજક પ્રવાહીનો અભ્યાસ તેમના મેક્રોસ્કોપિક ક્વોન્ટમ સુસંગતતા ગુણધર્મો અને ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિક ઉપકરણોમાં સંભવિત ભાવિ કાર્યક્રમો બંનેની વધુ સારી ભૌતિક સમજણ પર નજર રાખીને કરે છે. જોસેફસન જંકશનનો અભ્યાસ એવી પરિસ્થિતિઓને ખુલ્લી પાડવા અને શ્રેષ્ઠ બનાવવા માટે કરવામાં આવી રહ્યો છે જે લાંબા સમય સુધી મેક્રોસ્કોપિક ક્વોન્ટમ સુસંગતતા માટે પરવાનગી આપે છે, અને ઘોંઘાટ અને વિઘટન તરફ દોરી જતી પ્રક્રિયાઓને સ્પષ્ટ કરે છે. ઇલેક્ટ્રોન ચશ્માનો અભ્યાસ કરવામાં આવી રહ્યો છે જેથી અંતર્ગત પ્રણાલીઓને સમજી શકાય જે તેમના વિશિષ્ટ ગુણધર્મો તરફ દોરી જાય છે, ખાસ કરીને ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ, અવ્યવસ્થા અને બિન-સંતુલનની આંતરક્રિયા, તેમજ આ પરિવહન ગુણધર્મોમાં કેવી રીતે પ્રગટ થાય છે. ઉચ્ચ ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર ઉચ્ચ ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર (એચ. ઇ. પી.) સંશોધનમાં એચ. ઇ. પી. સિદ્ધાંત અને કણ ઘટનાશાસ્ત્ર બંનેનો સમાવેશ થાય છે. રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ફિઝિક્સ ખાતે ઉચ્ચ ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર જૂથની વર્તમાન પ્રવૃત્તિઓમાંની એકમાં પ્રકૃતિના મૂળભૂત નિયમોનો સમાવેશ થાય છે, જે ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત અને સામાન્ય સાપેક્ષતા (આઈન્સ્ટાઈનનું ગુરુત્વાકર્ષણ) બંનેને એકસાથે ભૂમિતિ અને ગણિત સાથે સ્પર્શે છે, જે તેમને આધાર આપે છે. ફેનમેન આકૃતિઓનું મૂલ્યાંકન ક્વોન્ટમ ફિલ્ડ થિયરીના કોમ્પ્યુટેશનલ કેન્દ્રમાં આવેલું છે, તેમ છતાં 70 વર્ષથી વધુ સમયથી નોંધપાત્ર પ્રગતિ હોવા છતાં એક સામાન્ય અને સંપૂર્ણ સિદ્ધાંત ઉપલબ્ધ નથી. જૂથમાં સંશોધન આ મુદ્દાને સંબોધિત કરે છે. આ સંશોધન રેખા (શાસ્ત્રીય) અસરકારક ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત દ્વારા ન્યૂટોનિયન પછીની મર્યાદામાં આઈન્સ્ટાઈનના ગુરુત્વાકર્ષણમાં બે-શરીરની સમસ્યાને હલ કરવાના અભિગમમાંથી બહાર આવી છે, જે એક એવી સમસ્યા છે જે ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોના અર્થઘટનની શોધ માટે જરૂરી છે. આ અભિગમમાં બે શરીરની અસરકારક ક્રિયાની ગણતરી કરવા માટે ફેનમેન આકૃતિઓનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે. બીજું સંશોધન ક્ષેત્ર વિદ્યુત-નબળા અને મજબૂત ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓના પ્રમાણભૂત નમૂનાથી આગળ ભૌતિકશાસ્ત્ર પર કેન્દ્રિત છે. ઉદાહરણોમાં સુપરસિમેટ્રી-બ્રેકિંગના નમૂનાઓ અને સ્ટાન્ડર્ડ મોડેલના સુપરસિમેટ્રિક એક્સ્ટેન્શન્સમાં તેની મધ્યસ્થીનો સમાવેશ થાય છે, જેમાં એવા નમૂનાઓ પર ભાર મૂકવામાં આવે છે કે જેમના ગુણધર્મો સીઇઆરએન ખાતે લાર્જ હેડ્રોન કોલાઇડરમાં પ્રમાણમાં પ્રારંભિક શોધને મંજૂરી આપી શકે છે, વધારાના પરિમાણોના નમૂનાઓ અને એલએચસી અને ભાવિ કોલાઇડર પર તેમની સંભવિત સહીઓ, તેમજ સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં તેમનું એમ્બેડિંગ, સુપરસિમેટ્રિક સિદ્ધાંતો અને સુપરસિમેટ્રી-બ્રેકિંગની ગતિશીલતા, ગેજ થિયરી અને સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં બ્રેન કન્સ્ટ્રક્શન્સ પર તેની એમ્બેડિંગ વચ્ચેની આંતરક્રિયા, બ્લેક હોલ્સનું ભૌતિકશાસ્ત્ર અને સ્ટ્રિંગ થિયરીમાં પ્રારંભિક બ્રહ્માંડ, અને બ્રેન ડાયનેમિક્સ અને ગેજ થિયરી સાથે તેની આંતરક્રિયા, દા. ત. એન્ટી-ડી-સિટર/કોન્ફોર્મલ-ફિલ્ડ-થિયરી પત્રવ્યવહાર, તેમજ સ્ટ્રિંગ થિયરીના અંતર્ગત માળખાના વિવિધ પાસાઓ દ્વારા. ત્રીજું સંશોધન ક્ષેત્ર ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંતમાં ક્વોન્ટમ ગૂંચવણને સંબોધિત કરે છે. બિનરેખીય અને આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્ર બિનરેખીય અને આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્ર જૂથ જટિલ બિન-સંતુલન પ્રણાલીઓના વર્તનને સમજવાનો પ્રયાસ કરીને વ્યાપક સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક અભ્યાસ કરે છે. વિષયો વૈવિધ્યસભર છે અને પ્લાઝ્મા, લેસર અને અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રથી માંડીને સામગ્રી અને બાયોફિઝિક્સના ભૌતિકશાસ્ત્ર સુધી ફેલાયેલા છે. ચોક્કસ સંશોધન ક્ષેત્રોમાં અસ્થિભંગ અને ઘર્ષણ ગતિનું મૂળભૂત ભૌતિકશાસ્ત્ર, વધતી જતી વસ્તુઓની સ્થિતિસ્થાપકતા, સંતુલનથી દૂરની પ્રણાલીઓમાં મોટા વધઘટનો સિદ્ધાંત, સિદ્ધાંત અને સ્વયંસ્ફુર્તતાના ઉપયોગો, અલ્ટ્રાશોર્ટ લેસર પલ્સ રચનાનું બિન-સંતુલન આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્ર અને પોલાણ/સર્કિટ ક્વોન્ટમ ઇલેક્ટ્રોડાયનેમિક્સ અને ઠંડા અણુ ભૌતિકશાસ્ત્રનો અર્ધશાસ્ત્રીય તરંગ પેકેટ સિદ્ધાંતનો સમાવેશ થાય છે. ક્વોન્ટમ ઇન્ફોર્મેશન ક્વોન્ટમ ઇન્ફોર્મેશનનું રાકા સંસ્થામાં પ્રાયોગિક અને સૈદ્ધાંતિક બંને રીતે સંશોધન કરવામાં આવે છે. પ્રાયોગિક અમલીકરણમાં અણુ, ફોટોનિક, સેમિકન્ડક્ટર અને સુપરકન્ડક્ટિંગ અનુભૂતિઓનો સમાવેશ થાય છે. ગૂંચવણ અને એક ફોટોનનું ઉત્પાદન સક્રિય રીતે કરવામાં આવે છે. સૈદ્ધાંતિક બાજુએ, ગૂંચવણ અને તેની લાક્ષણિકતાના મૂળભૂત પ્રશ્નોની તપાસ કરવામાં આવે છે. સંશોધનનો બીજો વિષય હીરામાં આયન ટ્રેપ્સ અને નાઇટ્રોજનની ખાલી જગ્યાઓના ગતિશીલ નિયંત્રણનો સિદ્ધાંત છે. નોંધપાત્ર પ્રોફેસરો નથાલી ક્યૂ. બાલાબાન, બાયોફિઝિક્સ (પ્રયોગ) ઓફેર બિહામ, આંકડાકીય ભૌતિકશાસ્ત્ર, કોમ્પ્યુટેશનલ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને બાયોફિઝિક્સ (સિદ્ધાંત) અવિશાઈ ડેકેલ, એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (સિદ્ધાંત) ભૌતિકશાસ્ત્ર (સિદ્ધાંત) બરાક કોલ, ઉચ્ચ-ઊર્જા ભૌતિકશાસ્ત્ર (સિદ્ધાંત) ત્સ્વી પિરાન, એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (સિદ્ધાંત) નિર શાવીવ, એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (સિદ્ધાંત) હૈમ સોમપોલિન્સ્કી, ન્યુરોસાયન્સ અમરી વાન્ડેલ, એસ્ટ્રોફિઝિક્સ (સિદ્ધાંત) હનોચ ગુટફ્રેન્ડ એલીએઝર રાબિનોવિચી પણ જુઓ રાકા ભૌતિકશાસ્ત્રમાં વ્યાખ્યાન ગિયુલિયો રાકા વેઇઝમેન ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ સાયન્સ રેફરન્સ બાહ્ય લિંક્સ ધ રાકા ઇન્સ્ટિટ્યૂટ વેબસાઇટ હિબ્રુ યુનિવર્સિટી ઓફ જેરુસલેમ