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:

1. Прецизионная проверка предсказаний КХД и Стандартной модели в лептонных распадах очарованных мезонов.
   
   
2. Уточнение свойств малоизученных состояний чармония и поиск новых переходов между ними.
   
   
3. Поиск экзотических (XYZ) состояний, изучение их свойств и установление их природы.
   
   
4. Изучение спектра легких адронов. Поиск экзотических состояний (глюболы, гибриды, мультикварки). Решение проблемы "лишних" мезонных и "недостающих" барионных состояний.
   
   
5. Измерение R-отношения в интервале 2,0-6 ГэВ.
   
   
6. Измерение массы тау-лептона с высокой точностью.
   
   
7. 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.
   
   
8. Создание структурных программных модулей для вычисления радиационных поправок на уровне 2 и 3 петли для электрослабых и сильных петель соответственно.
   
   
9. Оценка потенциала коллайдера CLIC в области прецизионных измерений и поиска новой физики на основе полного моделирования и реконструкции отклика экспериментальной установки.

Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:

1. Анализ данных эксперимента BES-III.
   
   
2. Разработка программного обеспечения эксперимента.
   
   
3. Создание генератора Монте-Карло для процессов упругого рассеяния, рождения пары фотонов, рождения пары топ кварков в e +e - столкновениях.
   
   
4. Определение ожидаемой точности измерения e +e - аннигиляции в пару фотонов на коллайдере CLIC.
   
   
5. Оценка потенциала коллайдера CLIC по поиску новых физических явлений, в том числе по поискам ненулевого размера электрона, дополнительных пространственных измерений, возбужденных электронов.
   
   

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)

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.

Реализация

ЛЯП

Бакина О.В.,  Бойко И.Р.,  Гуськов А.В.,  Дедович Д.В.,  Денисенко И.И.,  Нефедов Ю.А.,  Шелков Г.А.

ЛТФ

Бытьев В.В.

ЛИТ

Кореньков В.В.,  Ососков Г.А.,  Пелеванюк И.С.

2.

Проект ARIeL

Калиновская Л.В.

Реализация

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.

ЛИТ

Пелеванюк И.С.

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