УДК 539.12
Прецизионная проверка стандартной модели в экспериментах на LEP. Ольшевский А.Г. Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т. 34, вып. 5. С. 1091.
В обзоре представлены измерения, выполненные в экспериментах на LEP. Вся совокупность этих измерений демонстрирует хорошее согласие с предсказаниями теории и позволяет провести проверку стандартной модели электрослабых взаимодействий с точностью долей процента.
Табл. 7. Ил. 23. Библиогр.: 20.

УДК 539.12.01
Обновленные однопетлевые поправки для процесса e⁺e^-® f; первое применение системы SANC. Андонов А., Бардин Д., Бондаренко С., Христова П., Калиновская Л., Нанава Г. Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т. 34, вып. 5. С. 1125.
В обзоре представлено описание вычислений амплитуды процесса e⁺e^-® f с учетом электрослабых и квантово-электродинамических (КЭД) однопетлевых поправок. Расчеты проведены в рамках проекта SANC. Вычисления выполнены с использованием ренормализационной схемы на массовой поверхности (OMS - on-mass-shell) в двух калибровках: в R_x-калибровке, которая позволяет полностью контролировать калибровочную инвариантность путем проверки сокращения калибровочных параметров и поиска калибровочно-инвариантных подгрупп диаграмм, и в унитарной калибровке для проверки. Полученные формулы реализованы в двух независимых FORTRAN-программах: eeffLib, которая написана в традиционном стиле, т. е. вручную, и в другой, которая создана автоматически с помощью модуля s2n.f - части системы SANC. Представлено исчерпывающее сравнение полученных результатов с известной программой ZFITTER для всех каналов с рождением легких фермионов, а также с результатами, существующими в мировой литературе для процесса e⁺e^-® t.
Табл. 7. Ил. 17. Библиогр.: 41.

УДК 539.12.01
Дифракция в адрон-адронных и лептон-адронных процессах при высоких энергиях. Енковский Л. Л. Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т. 34, вып. 5. С. 1196.
Данный обзор посвящен проблемам дифракции при высоких энергиях. Согласно предлагаемой точке зрения в природе существует лишь один померон, ответственный за все дифракционные процессы - в упругих, неупругих и глубоконеупругих процессах, в фоторождении и в многопомеронном обмене. Наиболее удобным теоретическим аппаратом для его описания является модель полюсов Редже.
"Реджистика" допускает определенный произвол в выборе вакуумной сингулярности (померона) и тем более в выборе формы ее траектории и вычета. Экспериментальные данные указывают на умеренный рост сечений с энергией, описываемый простым полюсом Померанчука с интерсептом траектории, близким 1,08, или двукратным полюсом (s~ ln s) и, возможно, также вкладом "фруассарона" (s~ ln² s). Более быстрый рост не подтверждается рассеянием реальных частиц; его возможность для виртуальных частиц требует дальнейшего исследования.
Имеющийся в реджевской модели произвол частично может быть устранен с помощью кварковой модели и квантовой хромодинамики (КХД). Результаты вычислений в этом направлении, однако, пока далеки от возможности их применения к реальным процессам дифракции, и пока трудно даже предсказать пути прогресса в этом направлении.
Появившиеся, особенно за последнее десятилетие, возможности как теоретического, так и экспериментального исследования процессов дифракции с участием виртуальных частиц открывают новые перспективы развития этой области. В частности, представляет интерес исследование процессов рассеяния одновременно по трем переменным s,t и Q² и связи между ними (дуальность).
Вопросы построения микроскопической теории дифракции, основанной на КХД, упомянутые в данном обзоре, заслуживают отдельного рассмотрения. В целом процессы дифракции играют ключевую роль в проверке КХД - части стандартной теории. Однако без решения проблемы (вычисления в КХД спектра глюония и свойств померона) рано говорить о построении (а тем более завершении) стандартной теории. Исследование дифракции важно еще и потому, что она составляет существенную (а во многих случаях преобладающую) часть всех процессов при высоких энергиях, и доля ее увеличивается с ростом энергии.
Табл. 2. Ил. 12. Библиогр.: 86.

УДК 539.123
Нейтринные осцилляции: на пути к экспериментам с дальними нейтрино. Рябов В. А. Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т. 34, вып. 5. С. 1256.
В обзоре изложены экспериментальные аргументы, свидетельствующие о существовании нейтринных осцилляций. Рассмотрены результаты наблюдения в подземных детекторах большого дефицита солнечных и n_m/ n_e -аномалии атмосферных нейтрино, а также избытка событий с _e -нейтрино в эксперименте LSND. Показано, что если источником этих аномалий являются нейтринные осцилляции, то канонически лучший фит параметров осцилляций ( D m²; sin² 2q ) для этих трех групп измерений не подтверждает гипотезу трех легких ароматов нейтрино, так как включает три неперекрывающиеся области по D m². Установить истинный источник этого противоречия - основная цель проведения экспериментов с дальними нейтрино от ускорителей.
Подробно обсуждаются нейтринные пучки, детекторная техника и методы наблюдения осцилляций в исследованиях с дальними нейтрино. Рассмотрен действующий эксперимент К2К (КЕК-"Super-Kamiokande"), способный регистрировать убывание потока пучковых n_m и наблюдать появление n_e. Описаны эксперименты ближайшего будущего - OPERA (ЦЕРН - Гран-Сассо), ориентированный на регистрацию n_t и превосходящий все другие опыты по чувствительности к моде n_m ® n_t, и MINOS (FNAL-Soudan), чувствительный как к убыванию n_m-потока, так и к появлению n_e и n_t.
Показано, что чувствительность всех экспериментов с пучками дальних нейтрино достаточна для того, чтобы подтвердить или опровергнуть существование нейтринных осцилляций, обнаруженных на установке LSND, а максимум их чувствительности лежит в области атмосферной аномалии - Dm² ~10^-2 - 10^-3 эВ² и sin² 2q ~ 1. Совокупность результатов, полученных в этих экспериментах, обеспечит чистую дискриминацию мод n_m ®n_e, n_m ®n _t и n_m ®n_ster.
Рассмотрены сценарии осцилляций, используемые в моделях с тремя и четырьмя (включая стерильное) нейтрино, и возможности их проверки в экспериментах с дальними нейтрино, а также в следующем поколении исследований на нейтринных фабриках.
Табл. 3. Ил. 16. Библиогр.: 133.

УДК 539.1.074:539.122
Калориметры электромагнитного излучения на основе сцинтилляционных кристаллов. Хачатурян M. H. Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2003. Т. 34, вып. 5. С. 1316.
Когда в начале 50-х годов в Лаборатории высоких энергий Объединенного института ядерных исследований был предложен и создан первый электромагнитный калориметр из свинцового стекла, предназначенный для поиска антинуклонов [1], трудно было представить, что калориметрический метод измерения энергии десятилетия спустя станет одним из наиболее эффективных инструментов физики высоких энергий. Наиболее привлекательными являются такие характеристики электромагнитных калориметров, как высокое энергетическое разрешение в широком диапазоне энергий, их компактность и простота. Немаловажное значение имеет и то обстоятельство, что с увеличением энергии частиц разрешение детектора возрастает при незначительном увеличении размеров радиатора (примерно как логарифм энергии).
В последние два десятилетия благодаря своим уникальным качествам широкое распространение получили калориметры, созданные на основе сцинтилляционных кристаллов, в частности многоэлементные детекторы g-квантов и электронов, состоящие из многих тысяч и даже десятков тысяч независимых модулей. Возможности таких детекторов в исследованиях сложных процессов физики элементарных частиц были продемонстрированы, например, экспериментами, выполненными с помощью многомодульного детектора "Crystal Ball", позволившего исследовать радиационные переходы и распады семейства очарованных частиц. Позднее были созданы калориметры значительно больших размеров - L3 в ЦЕРН, CLEO II в Корнеллском университете и "Crystal Barrel" в LEAR.
Планируется создание гигантских калориметров, включающих десятки и сотни тысяч модулей. К ним следует отнести CMS (Compact Muon Solenoid) для экспериментов на ускорителе LHC (Large Hadron Collider). В этой установке электромагнитный калориметр содержит 83000 кристаллов PbWO₄. Калориметры нового поколения позволяют одновременно измерять как энергии, так и координаты и направления вылета g-квантов и электронов. Многомодульные калориметры с такими возможностями были впервые предложены и разработаны в начале 70-х годов в Дубне [7]. Они дают возможность не только с высокой точностью реконструировать инвариантную массу частиц, но и выделять их среди огромного числа частиц, образующихся в других процессах. Большая эффективность многомодульных калориметров позволяет планировать эксперименты по поиску таких гипотетических частиц, как хиггсовские бозоны, масса которых, согласно предсказаниям, находится в интервале от 90 до 280 ГэВ/с².
Табл. 8. Ил. 35. Библиогр.: 45.