 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 и степенных 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.
- Анализ угловых распределений редких распадов B-мезонов с целью изучения
перспектив обнаружения следствий Новой физики в современных и будущих
B-фабриках.
Расчет и исследование структуры ренормгрупповых величин в высших порядках теории возмущений в рамках расширений Стандартной модели с дополнительными скалярным степенями свободы.
Завершение вычисления виртуальных поправок к интегралам по полному фазовому объему в безмассовой КХД с двумя, тремя и четырьмя частицами в конечном состоянии.
Вычисление двухточечных двухпетлевых фейнмановских диаграмм, содержащих эллиптические структуры, в виде эллиптических полилогарифмов.
Вычисление двухпетлевых трехточечных функций Грина, имеющих обратную биномиальную структуру в разложении по обратной массе, в терминах полилогарифмов Гончарова.
Вычисление трехпетлевых поправок к собственной энергии фотона и фермиона в рамках редуцированной квантовой электродинамики.
Изучение критического поведения 3-мерной КЭД в первых трех порядках 1/Nf-разложения.
Исследование преобразований Ландау-Халатникова-Фрадкина в рамках редуцированной квантовой электродинамики.
Исследование полуаналитического подхода к партнонным распределениям, зависящим от поперечного импульса.
- Завершение анализа роли радиационных поправок в порядке
s 2
к правилам сумм КХД для амплитуд распределения (псевдо)скалярных и
векторных (продольно и поперечно поляризованных) мезонов,
и к переходному формфактору пиона F 
.
Исследование вкладов дополнительных осциляционных членов амплитуды рассеяния при различных энергиях в упругом протон-протонном и протон-антипротонном рассеянии.
Решеточные исследования структуры адронов, в особенности спиновой структуры нуклонов и гиперонов.
В рамках правил сумм на световом конусе, с точностью до поправок в КХД и с учетом вкладов всех твистов вычисление переходных формфакторов, связанных с пион-нуклонным процессом, в результате которого рождаются виртуальный фотон и другой нуклон и нуклонного гравитационного формфактора C(t).
Oпределение поляризованных кварковых функции распределения и фрагментации в адронах с учетом поперечного импульса кварков (Boer-Mulders, Sivers, Collins), используя имеющиеся данные для разностных сечений и асимметрии в полуинклюзивном ГНР.
Исследование Z(N) симметрии и термодинамических свойчтв метастабильных состоянмй, возникающих в соударениях тяжелых ионов и космологии ранней вселенной.
Вычисление кварк-глюонных вкладов в эксклюзивный процесс Дрелла-Яна при различных подходах к комплексным фазам.
- Разработка теоретических методов для вычисления трехпетлевых кварковых диаграмм, описывающих вклады с внутренним обменом W-бозоном в нелептонные
двухчастичные распады барионов с одним и двумя чармами.
Вычисление брэнчингов распадов, которые могут изучаться экспериментально, и сравнение вкладов от диаграмм-деревьев и диаграмм с внутренним обменом W-бозоном.
Изучение экзотического мезона Y(4260) как четырехкваркового состояния, имеющего молекулярную структуру, и расчет ширин сильных распадов в данной схеме.
Исследование свойств скалярных, аксиально-векторных и тензорных мезонов, доминантных радиационных переходов возбужденных чармониевых состояний и вычисления их ширин распадов в рамках кварковых моделей с аналитическим конфайнментом.
Исследование свойств плотной адронной материи, вычисление спектра масс, констант распада и анализ динамики экзотических адронов и тяжелых глюболов.
Анализ и теоретические исследования новых экспериментальных данных (на установках CERN, GSI, BES-III) по распадам тяжёлых барионов. Вычисление одно и двухпетлевых диаграмм собственной энергии для связанного дираковского электрона в задаче двух кулоновских центров в представлении Фарри, без разложения по энергии связи.
Вычисление параметров сверхтонкого расщепления спектральных линий чисто ротационного перехода в молекулярном ионе HD+ в порядке Z 6. Это позволит, из сравнения с экспериментом, уточнить значения атомных масс протона и дейтрона, получить тест квантовой электродинамики в трехчастичном секторе на уровне относительной погрешности 10 -11, что на порядок превосходит точность предыдущих результатов.
- Исследование фазовых переходов в кварковой материи при
нулевой температуре и ненулевой изоспиновой плотности.
Изучение явления разрыва струны в плотной кварковой материи в моделях, мотивированных квантовой хромодинамикой.
Исследование фазового перехода конфайнмент/деконфайнмент в глюонной плазме во вращающейся системе. В частности, изучение влияния ненулевой угловой скорости на критическую температуру конфайнмент/деконфайнмент и свойства системы в режиме деконфайнмента.
Изучение транспортных свойств кварк-глюонной плазмы при ненулевой плотности посредством аналитического продолжения результатов для транспортных коэффициентов, получаемых из численных расчетов КХД на решетке при мнимом химическом потенциале, в область вещественных значений химического потенциала.
Изучение статистических и термодинамических свойств плотной адронной материи в рамках доменной модели вакуума КХД в различных режимах - адронной, смешанной и кварк-глюонной фазах.
Исследование флуктуаций числа частиц, заряда и отношения числа заряженных и нейтральных частиц в пионно-богатом газе в большом каноническом и каноническом ансамблях с учетом эффектов конечного размера системы и взаимодействия между частицами. Полученные результаты будут применены к описанию ядерных систем, образующихся при в столкновениях тяжелых ионов при энергиях RHIC и LHC.
Применение неэкстенсивных статистик к описанию столкновений релятивистских тяжелых ионов.
Количественное сравнение различных релятивистских моделей среднего поля применительно к столкновениям тяжелых ионов в рамках модели PHSD с учетом среднеполевых потенциалов, действующие на фермионы и бозоны.
Потоки частиц (в том числе направленный поток) и завихренность среды созданной с ядерных столкновениях при энергиях NICA будут исследованы в рамках трех-жидкостной гидродинамики. Также будут рассмотрены вопросы начальной термализации и образования легких фрагментов в столкновениях при энергиях NICA.
Вывод общего уравнения состояния кварк-адронной материи, удовлетворяющего ограничениям решеточной КХД и астрофизики компактных звезд. Определение свойств уранения состояния адронной материи при низкой температуре и высокой барионной плотности из феноменологии компактных звезд, их слияния и взрыва сверхновых для исследования проблемы существования критической точки на фазовой диаграмме КХД.
- Систематическое изучение низкоэнергетической динамики мезонов в распадах тау-лептонов в рамках эффективных моделей сильных взаимодействий.
Разработка материалов для физических программ будущих экспериментов на коллайдерах, включая проекты Супер Чарм-Тау фабрики и FCCee.
Разработка новых методик исследования поляризованных и неполяризованных структурных функций нуклонов и функций фрагментации и приложение их для анализа экспериментальных данных.
Применение эффективных низкоэнергетических моделей КХД для описания уравнения состояния адронного вещества в компактных звездах.
Теоретический анализ предстоящих экспериментальных данных по аномальному магнитному моменту мюона.
Дальнейшее развитие Монте-Карловского нейтринного генератора GENIE, версия 3: включение суперскейлинговой модели SuSAM* для нейтрино-ядерных взаимодействий при промежуточных энергиях и расширенной модели резонансного нейтринорождения пионов на нуклонах и ядрах; детальный статистический анализ современных ускорительных данных по нейтрино-ядерным взаимодействиям для отладки генератора; написание пользовательского руководства.
Развитие теории распространения нейтрино в неоднородных средах, включающей смешивание со стерильными нейтрино и учитывающей поглощение и преломление нейтрино. Развитие C++ кода для анализа данных Байкальского мегатонного нейтринного телескопа GVD.
Дальнейшая работа в рамках международной коллаборации NOvA. Анализ данных с ближнего нейтринного детектора с использованием так называемой "ОИЯИ модели" для нейтрино-ядерных взаимодействий. Включение новейших модификаций пакета GENIE в программную поддержку NOvA.
| 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 |