 Следующая тема |  Предыдущая тема |
 cотрудничеству по теме |
 Вернуться к направлению |  Вернуться к содержанию |
|
|
||||||
|
Фундаментальные взаимодействия полей и частиц
| Руководители темы: | Казаков Д.И. Теряев О.В. |
Участвующие страны и международные организации:
Азербайджан, Армения, Беларусь, Болгария, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Грузия, Испания, Италия, Казахстан, Канада, Китай, Мексика, Монголия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Республика Корея, Россия, Сербия, Словакия, США, Узбекистан, Украина, Финляндия, Франция, ЦЕРН, Чехия, Чили, Швейцария, Швеция, Япония, ICTP.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Построение теоретических моделей на основе концепций калибровочной симметрии, суперсимметрии, дуальности и интегрируемости, и их применение к описанию свойств и взаимодействий элементарных частиц.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы:
- Развитие квантовополевого формализма калибровочных и суперсимметричных
теорий. Построение и исследование моделей физики частиц вне рамок Стандартной
модели. Теоретическое сопровождение экспериментов на Большом адронном коллайдере по
поиску новой физики и изучению свойств бозона Хиггса.
- Исследование свойств нейтрино и нейтринных осцилляций.
Расчет радиационных поправок к процессам рождения частиц в рамках
Стандартной модели и её расширений.
- Исследование свойств адронов в рамках квантовой хромодинамики и
феноменологических кварковых моделей. Изучение свойств тяжёлых кварков и экзотических адронов.
Исследование прецизионных эффектов.
Изучение спиновой структуры адронов с помощью обобщённых и зависящих от
поперечного импульса партонных распределений и теоретическая поддержка программы NICA/SPD.
- Исследование свойств плотной адронной материи и теоретическая поддержка
программы NICA/MPD.
- Теоретическая поддержка проводимых и планируемых экспериментов
на установках ОИЯИ, ИФВЭ, ЦЕРН, GSI, JLab и других физических центров.
- Исследование неопределенностей, связанных с киральным характером взаимодействий Стандартной модели, при расчете четырехпетлевых бета-функций для калибровочных констант связи.
Исследование возможности объяснения распада бозонов Хиггса на µ -
лептнонную пару в рамках суперсимметричных расширениях Стандартной модели.
Анализ пространства параметров суперсимметричных и несуперсимметричных моделей с целью выделения областей, в которых происходит усиление вкладов в редкие распады СМ. Формулировка обобщённой группы перенормировок на примере N=1 суперсимметричной теории в D=8.
Исследование шестимерных конформных суперсимметричных теорий и получение формулы факторизации для киральных амплитуд.
Построение минимальных самосогласованных моделей темной материи, характеризуемых спином частиц темной материи и спином переносчиков взаимодействий, включая всевозможные перенормируемые взаимодействия.
Исследование адронных вкладов в прецизионные наблюдаемые Стандартной Модели в рамках дисперсионного подхода в КХД.
Разработка подходов, повышающих эффективность расчетов одномерных и двумерных интегралов Меллина-Барнса с использованием приближений для точных контуров стационарной фазы.
Разработка метода решения многопетлевых уравнений Бакстера, возникающих в подходе квантовой спектральной кривой для различных суперсимметричных теорий поля без ограничения на квантовые числа состояний соответствующих спиновых цепочек, в частности для произвольных спинов операторов в sl(2) секторе. Использование последнего для вычисления аномальных размерностей операторов твиста 1 и 2 на уровне представляющем трудности для существующих методов.
Разработка методов вычисления мастер-интегралов с эллиптической структурой. Использование последних для вычисления мастер-интегралов, необходимых при расчете 2-х петлевого сечения рождения одиночного кваркония в условиях БАК, а также при вычислении 2-х петлевых амплитуд с внешними линиями как на массовой поверхности так и вне ее (реджеонные амплитуды) с произвольным числом внешних линий в случае N=4 суперсимметричной теории Янга-Миллса.
Исследование Q 2-эволюции средних множественностей в первых двух порядках теории возмущений с учетом пересуммирования двойных логарифмов.
Рассмотрение Q 2-эволюции структурной функции F2 и ее производных при малых x в первых трех порядках теории возмущений с учетом поправок БФКЛ.
Изучение высокоэнергетических космических нейтрино как уникального связующего звена с физикой за пределами Стандартной модели. Наблюдение нейтринных событий в диапазоне энергий TeV-PeV в обсерватории IceCube может указывать на их астрофизическое происхождение и механизмы их образования в сценариях за пределами Стандартной модели.
Компьютерные симуляции возможности детектирования резонансов частиц Хиггса
0, + и ++, возникающих в лево-право симметричных расширениях
Стандартной модели в свете предложенной
модернизации нейтринной обсерватории IceCube.
Изучение эффектов смешивания стерильных нейтрино с активными состояниями
e, µ и в свете ожидаемых результатов наблюдений на обновленной
нейтринной обсерватории IceCube.
- Унификация обобщенных партонных распределений нуклонов и мезонов.
Исследование зависимости от переданного импульмса ОПР нуклонов и мезонов
с учетом двухфотонных поправок.
Исследование процессов e +e --аннигиляции и распада тау-лептона с участием трёх мезонов в конечных состояниях.
Классическое и квантово-механическое описание взаимодействия закрученных (вихревых) частиц с внешними полями.
Изучение спиновых функций распределения и фрагментации с использованием подхода обобщенных усеченных моментов Меллина.
Вычисление коэффициентной функции для форм-фактора жесткого процесса
* * 
0 в NNLO КХД.
Развитие пакета программ HYPERDIRE для дифференциальной редукции гипергеометрических функций типа Хорна с произвольным количеством аргументов; изучение аналитических свойств функций, возникающих в рамках разложений гипергеометрических функций типа Хорна в ряд Лорана в окрестностях (или вокруг) рациональных значений параметров.
Теоретический расчет отклика сигнала и фонов в планируемом на основе NA64 новом эксперименте по поиску легкого векторного бозона со вторичным мюонным пучком.
Вычисление в рамках правил сумм на световом конусе, с точностью до поправок в КХД и с учетом вкладов всех твистов, переходных форм факторов, связанных с пион-нуклонным процессом, в результате которого рождаются виртуальный фотон и другой нуклон, а также нуклонных формфакторов на основе аксиального интерполяционного тока.
Расчет сечений процесса эксклюзивного Дрелла-Яна при энергии NICA с учетом кварк-глюонных и кварк-кварковых вкладов.
Исследование компонент тензора энергии имульса адронов в различных непертурбативных функциях КХД и их связи с давлением в адронах.
- Вычисление и анализ дилептонного спектра в редком распаде Bs-мезона: Bs
l+l-, индуцированного
нейтральными токами с изменением флэйвора. Соответствующие переходные формфакторы вычисляются в ковариантной модели кварков.
Вычисление адронных вкладов в аномальный магнитный момент мюона за счет механизма рассеяния света на свете в лидирующем и следующем за лидирующем порядках по 1/Nc. Вычисление вкладов легких мезонов в сверхтонкую структуру мюонного водорода.
Изучение свойств аксиально-векторных мезонов f1, a1 и K1 как в основном, так и в радиально-возбуждённом состояниях, а также их сильных и электромагнитных распадов и их рождения на e +e - встречных пучках и распадах тау-лептона.
Вычисление масс и констант распада экзотических глюболов методом правил сумм КХД. Изучение динамики глюболов с помощью разложения по сильной константе связи SU(3) Гамильтониана в теории Янга-Миллса в калибровке вихревой трубки. Изучение спектра мультикварковых адронов и проявление возможных "экстра-ординарных" дибарионов.
Вычисление двухпетлевых вкладов в меллеровское рассеяние и в процесс Дрелла-Яна в рамках Стандартной модели. Оценка радиационных поправок к процессу антипротон-протонной аннигиляции в лептонную пару и в пару мезонов для установки PANDA.
Разработка модели для вычисления диаграммы Фейнмана однопетлевой собственной энергии связанного электрона в задаче двух кулоновских центров в представлении Фарри.
Систематическое исследование вкладов промежуточных возбужденных скалярных, векторных и аксиально-векторных мезонных состояний в низкоэнергетической аннигиляции электрон-позитронов и в распадах тау-лептонов. Разработка теоретических предсказаний для физической программы Super Charm-Tau фабрики в Новосибирске.
Расчет электрослабых радиационных поправок к процессам, которые будут изучаться на будущих электрон-позитронных коллайдерах сверх-высоких энергий с поляризованными пучками. Участие в теоретическом анализе данных LHC Run-II по прецизионной проверке стандартной модели.
КХД-анализ новых экспериментальных данных LHC и других установок по поляризованным и неполяризованным структурным и фрагментационным функциям нуклонов.
Расчет различных вкладов легких мезонов в сверхтонкую структуру мюонного водорода, аномальный магнитный момент мюона, и другие измеряемые с высокой точностью наблюдаемые.
Исследования КХД вакуума и фазовой диаграммы КХД (также в присутствие сильного магнитного поля): роль странности и многокварковых взаимодействий в характеристиках основных мезонных нонетов, в области "вымерзания" для релятивистских экспериментов с тяжелыми ионами, в положении критической конечной точки, и в режиме плотной материи, характерной для компактных звезд.
Изучение уравнений состояний с высокой плотностью и зависимости массы от радиуса для компактных звезд, а также многополитропного подхода к сильному фазовому переходу первого рода, приводящего к рождению звезд-близнецов с большой массой.
- Исследование свойств сверхплотной барионной материи с помощью
решеточного моделирования двухцветного КХД при ненулевом химическом потенциале.
Вычисление плотности, дикваркового конденсата, кирального конденсата и их
зависимости от химического потенциала.
Решеточное моделирование и изучение свойств КХД с ненулевой барионной плотностью и магнитным полем. Вычисление уравнения состояния плотной кварк-глюонной плазмы в магнитном поле.
Изучение транспортных коэффициентов кварк-глюонной плазмы в рамках решеточного моделирования. Вычисление электрической проводимости кварк-глюонной плазмы и ее зависимости от температуры с помощью решеточного моделирования КХД с 2+1 кварками.
Изучение деконфайнмента кварков и восстановления киральной симметрии при конечной температуре и в присутствии сильных электромагнитных полей методами решеточной КХД, в частности - катализирующем влиянии электромагнитных полей на деконфайнмент. Детальное изучение сильных электромагнитных полей на монополи и инстантоны в КХД на решетке.
Изучение в рамках коллаборации tmfT свойств кварк-глюонной плазмы (температурная зависимость топологической возсприимчивости, глюоные пропагаторы и спектральные функции при ненулевой температуре, локализация и мобильность фермионных мод и механизмы восстановления киральной симметрии).
Изучение флуктуаций числа частиц и изотопического состава горячего и плотного взаимодействующего пионного газа в большом каноническом и каноническом подходах с учетом конечности системы.
Бозе-эйнштейновская конденсация в пионом газе с динамически фиксированным числом частиц.
Исследование рождения частиц в столкновениях тяжелых ионов в смешанном гидродинамическом подходе и в транспортных моделях (HSD, PHSD) с акцентом на спин-зависимые наблюдаемые. Изучение поляризационных наблюдаемых для дважды странных частиц.
Вычисление скорости рождения нейтрино в нейтронных звездах с учетом средовых изменений свойств нуклонов и нуклон-нуклонного взаимодействия.
Изучение влияния вязкости на множественность рожденных адронов на гидродинамической стадии эволюции адронной системы в столкновениях тяжелых ионов. Исследование спектров и распределений по множественности идентифицированных адронов, включая странные частицы, в диапазоне энергий комплекса НИКА.
Аналитические вычисления ультрарелятивистских распределений по поперечному импульсу для статистики Тсаллиса-3 и Ренни.
Исследование конфайнмирующих свойств статистического ансамбля сетей доменных стенок, моделирующих непертурбативный вакуум КХД с использованиям аналитичексих и численных методов многомерного интегрирования.
Исследование влияния коллективных хромомагнитных полей на рождение прямых фотонов и дилептонов в столкновениях релятивистских тяжелый ионов.
- Исследование ионизации атомов в бета-распаде для энергий выбиваемого электрона, сравнимых с энергией ионизации атомов (порядка 10 эВ). Изучение распределения
по конечному заряду атомов и детальных
эффектов атомной оболочки для экспериментов MUNU и GEMMA.
Описание первого запрещенного бета-распада некоторых ядер, представляющих интерес для интерпретации данных детекторов SuperNEMO, CUORE и др. и пересмотр неопределенностей в спектре реакторных нейтрино, связанных с существованием первых запрещенных бета-распадов ядер.
Глобальный статистический анализ данных по эксклюзивным и инклюзивным взаимодействиям нейтрино и антинейтрино промежуточных и высоких энергий с ядрами, включая недавние результаты экспериментов MiniBooNE, MINERvA, T2K, MicroBooNE, NOvA и др.
Исследование процесса радиационного излучения пары нейтрино, позволяющего наблюдать нарушение сохранения L в электронных оболочках с использованием методов лазерной спектроскопии.
Изучение особенностей флэйворных переходов нейтрино на малых макроскопических расстояниях, обусловленные поведением нейтринного пропагатора вне массовой поверхности. Этот режим возникает в ковариантной квантовополевой теории нейтринных осцилляций и не имеет аналога в стандартном квантовомеханическом подходе. Исследование возможных экспериментальных проявления этого необычного режима нейтринных осцилляций.
Оптимизация универсального монте-карловского нейтринного генератора GENIE – наиболее популярного инструмента, используемого для моделирования и обработки данных всех современных ускорительных экспериментов по изучению взаимодействий нейтрино с веществом.
| Основные этапы темы: | |||
|---|---|---|---|
| Этап темы | Руководители | ||
| Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ | Основные исполнители |
| 1. | Квантовая теория поля и физика за пределами Стандартной модели | Казаков Д.И. Гладышев А.В. Бедняков А.В. |
| ЛТФ
|
| ЛИТ
|
| ЛЯП
|
| 2. | КХД и спиновая/3-мерная структура адронов | Аникин И.В. Теряев О.В. |
| ЛТФ
|
| ЛФВЭ
|
| ЛЯП
|
| 3. | Феноменология сильных взаимодействий и прецизионная физика | Иванов М.А. Коробов В.И. Дорохов А.Е. |
| ЛТФ
|
| 4. | Теория адронной материи при экстремальных условиях | Блашке Д. Брагута В.В. Коломейцев Е.Е. Неделько С.Н. |
| BLTP
|
| LIT
|
| VBLHEP
|
| 5. | Теория электрослабых взаимодействий и физики нейтрино | Арбузов А.И. Наумов В.А. Шимковиц Ф. |
| ЛТФ
|
| ЛФВЭ
|
| ЛЯП
|
| Следующая тема | Предыдущая тема |
 Вернуться в начало темы |
| Вернуться к направлению | Вернуться к содержанию |