Изучение фундаментальных взаимодействий
в электрон-позитронных столкновениях
Руководитель темы: | Жемчугов А.С. |
Заместитель: | Гуськов А.В. |
Участвующие страны и международные организации: Германия, Китай, Польша, Россия, Швеция, ЦЕРН.
Изучаемая проблема и основная цель исследований: В настоящее время Стандартная модель является наиболее точным и всеобъемлющим описанием физических явлений в микромире, хотя и не лишена некоторых
недостатков. Ряд явлений, предсказываемых теорией. до сих пор не обнаружен экспериментально. Во многих случаях точность предсказаний Стандартной модели
ограничена экспериментальной погрешностью измерения свободнгых параметров теории. В то же время крайне актуальной задачей является поиск новых явлений,
не предсказываемых Стандартной моделью. Обнаружение этих явлений может указать пути к развитию теории и устранению имеющихся недостатков.
Основным инструментом в такого рода исследованиях являются эксперименты на коллайдерах, как протон-протонных (LHC), так и на электрон-позитронных.
При проведении измерений с высокой точностью эксперименты на электрон-позитронных столкновениях имеют ряд преимуществ, включая хорошо известную кинематику
начального состояния и отсутствие значительного адронного фона, характерного для протонных коллайдеров.
В рамках данной темы проводится поиск новых явлений и проверка предсказаний Стандартной модели в распадах чармония и тау-лептона на наилучшем и в настоящее
время единственном источнике экспериментальных данных по рождению чармония и тау-лептонов в e +e - столкновениях - эксперименте BESS-III
на электрон-позитронном коллайдере BEPC-II. Также ведется подготовка экспериментов на планируемых в будущем электрон-позитронных коллайдерах сверхвысоких
энергий (ILC, CLIC, CEPC, FCC-ee).
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
- Прецизионная проверка предсказаний КХД и Стандартной модели в лептонных распадах очарованных мезонов.
- Уточнение свойств малоизученных состояний чармония и поиск новых переходов между ними.
- Поиск экзотических (XYZ) состояний, изучение их свойств и установление их природы.
- Изучение спектра легких адронов. Поиск экзотических состояний (глюболы, гибриды, мультикварки). Решение проблемы "лишних"
мезонных и "недостающих" барионных состояний.
- Измерение R-отношения в интервале 2,0-6 ГэВ.
- Измерение массы тау-лептона с высокой точностью.
- Создание универсального генератора Монте-Карло, описывающего основные процессы в e +e - аннигиляции с радиационными поправками
на уровне более одной петли, учитывающего поляризацию частиц начального и конечного состояний.
- Создание структурных программных модулей для вычисления радиационных поправок на уровне 2 и 3 петли для электрослабых и сильных петель соответственно.
- Оценка потенциала коллайдера CLIC в области прецизионных измерений и поиска новой физики на основе полного моделирования
и реконструкции отклика экспериментальной установки.
Проекты по теме: |
|
Название проекта |
Руководитель проекта |
Приоритет проекта (сроки реализации) |
1. | BES-Ш | Жемчугов А.С. | 2 (2007-2022) |
2. | ARIeL | Калиновская Л.В. | 3 (2019-2021) |
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
- Анализ данных эксперимента BES-III.
- Разработка программного обеспечения эксперимента.
- Создание генератора Монте-Карло для процессов упругого рассеяния, рождения пары фотонов, рождения пары топ кварков в e +e - столкновениях.
- Определение ожидаемой точности измерения e +e - аннигиляции в пару фотонов на коллайдере CLIC.
- Оценка потенциала коллайдера CLIC по поиску новых физических явлений, в том числе по поискам ненулевого размера электрона, дополнительных
пространственных измерений, возбужденных электронов.
Основные этапы темы: |
| Этап темы или эксперимент | Руководители | Статус проекта или эксперимента |
| Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории | Основные исполнители |
1. | Проект BES-Ш | Жемчугов А.С. |
|
|
ЛЯП
| Бакина О.В., Бойко И.Р., Гуськов А.В., Дедович Д.В., Денисенко И.И., Нефедов Ю.А., Шелков Г.А.
|
|
ЛИТ
| Кореньков В.В., Ососков Г.А., Пелеванюк И.С.
|
2. | Проект ARIeL | Калиновская Л.В. |
|
|
ЛЯП
| Бойко И.Р., Дыдышко Е.В., Ермольчик В.Л., Жемчугов А.С., Нефедов Ю.А., Пухаева Н.Е., Рзаева С.С., Рымбекова А., Румянцев Л.А.,
Садыков Р.Р., Сапронов А.А., Швидкин П.В.
|
|
ЛТФ
| Арбузов А.Б., Бондаренко С.Г.
|
Сотрудничество по теме: | | Страна или международная организация | Город | Институт или лаборатория | Участники | Статус |
Беларусь
| Минск
| НИИ ЯП БГУ
| Макаренко В.В.
| Совместные работы
Обмен визитами
|
Польша
| Краков
| NINP PAS
| Вос З. Ядах С.
| Совместные работы
|
| Катовице
| US
| Глуза Я.
| Совместные работы
|
Россия
| Гатчина
| НИЦ КИ ПИЯФ
| Саранцев А.В.
| Совместные работы
|
| Новосибирск
| ИЯФ СО РАН
| Эйдельман С.И. Федотович Г.В.
| Совместные работы
|
Германия
| Гамбург
| DESY
| Аморосо С.А. Глазов А.А. Риманн С. Риманн Т.
| Совместные работы
|
| Ганновер
| LUH
| Веретин О.И. Книль Б.А. Нанава Г.
| Совместные работы
|
Китай
| Пекин
| IHEP CAS
| Ван И. Шень С.
| Совместные работы
|
ЦЕРН
| Женева
| ЦЕРН
| Робсон А.
| Совместные работы
|
Швеция
| Лунд
| LU
| Сьёстранд Т.
| Совместные работы
|
|