Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д.В. Скобельцына
Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова

Теоретическая и эксперниментальная физика высоких энергий, физика пучков заряженных частиц, рождение частиц в субкритических полях

Участие в научных проектах:

Публикации и доклады:

Членство в редколлегиях:

Главный редактор Proceedings of the International Workshop "High-energy physics and quantum field theory" (QFTHEP), 1993-2000

Научные результаты последних лет.

Физика высоких энергий:
-Для кинематики двухчастичных распадов найден новый набор уравнений, описывающих границы физической области в распадах. Эти уравнения, при графическом представлении и применении критериев отбора на их основе, служат эффективным инструментом для подавления фона при экспериментальном поиске обычных и экзотических (пентакварк и т.д.) резонансных состояний. [ DOI, pdf]
-Получена в аналитической форме взаимосвязь между статистической значимостью наблюдаемого сигнала и шириной сигнала в случае большого фона. Это помогает объяснить, почему эксперименты в области физики высоких энергией могут иметь разные выводы о существовании новых частиц. Мы иллюстрируем результатвность нашего подхода, используя экспериментальные данные по поиску Θ+(1530) пентакваркового состояния. [ DOI]
-Предложен эмпирический принцип построения линейной зависимости между полным угловым моментом и квадратном массы барионов. В отличие от стандартного подхода Редже-Чу-Фраучи, построенные траектории не имеют нелинейного поведения. Линейные барионные траектории хорошо описываются полуклассической моделью, основанной на вращающейся релятивистской струне с натяжением. [ DOI]
-Эксперимент ZEUS: поиск событий инициированных КХД инстантонами и рождением пентакварков; установление пределов на эффективный радиус кварка; измерение сечений рождения частиц с тяжелыми c- и b-кварками, изучение бегущей массы с-кварков, КХД анализ объединенных данных экспериментов ZEUS и H1, и другие темы. [ ZEUS Papers]

Физика пучков:

-Применив методом изображений, получены точные 1D и 2D аналитические выражения для внешних полей релятивистских сгустков заряженных частиц круглого или эллиптического поперечного сечения при различных граничных условиях и взаимодействии полей со структурными элементами ускорителя. Новые выражения для модифицированных полей применены для изучения влияния сил изображения, действующих на составляющие пучка и на пучок в целом, при движении пучка между плоскими параллельными поверхностями. В рамках улучшенного линейного приближения для полей и при произвольном смещении пучка от средней плоскости, вычислены когерентные и некогерентные сдвиги бетатронных частот пучка, как для бесконечных, так и для конечных параллельных плоских поверхностей (проводники и ферромагнетики). Для случая протонного пучка, точные 2D решения для электрических и магнитных полей применены для оценки интенсивности эмиссии электронов, активируемой электрическим полем пучка в коллиматорах будущего Большого Адронного Коллайдера высокой светимости. Расчет показывает, что интенсивность полевой эмиссии очень чувствительна к степени шероховатости коллиматорной поверхности. Кроме того, при относительно небольшом и случайном смещении пучка от медианной траектории, скажем 20% от ширины коллиматорного полузазора, интенсивность эмиссии увеличивается в 10^7 раз. [ DOI, pdf], [ DOI, pdf], [ DOI, pdf]

Процессы в сильных электромагнитых полях:

-В рамках дираковской модели вакуума рассмотрено рождение е+е− пар в постоянном и однородном электрическом поле при учёте кулоновского взаимодействия между е+ и е−. В квазиклассическом приближении вычислен коэффициент прохождения энергетической щели, деформированной внешним полем и электрическими полями частиц. Показатель экспоненты Соутера модифицируется точно вычисленной функцией G(y), обусловленной кулоновским взаимодействием частиц и изменением формы потенциального барьера. При y < 1 значения G(y) превышают единицу, свидетельствуя о подавлении рождения пар в сравнении с предсказаниями Швингера и Ритуса. При дальнейшем росте напряженности поля, 1 < y < 2, G(y) стремится к нулю и вероятность рождения пар резко растет. [ pdf]

-Вероятности рождения пар бозонов и фермионов в однородном и постояннном электрическом поле E, представленны в формулах Швингера бесконечными рядами. Считается, что в слабых полях основной вклад в вероятность рождения дает первый член ряда. Нами изучена математическая структура рядов Швингера используя методы развитые в последние десятилетия (дилогарифмы) и доказано, что данные ряды допускают точное суммирование. Распространено мнение, что пары частиц начинают эффективно рождаться из вакуума только в полях с напряженностью E ~ Ecr. Однако прямыми вычислениями продемонстрировано, что формула Швингера для рождения e+e− пар справедлива только для полей E < 0.0291Ecr. При большей напряженности поля, вероятность рождения пар в единице объема за единицу времени превышает единицу. [ pdf]