|
|
||||||
|
в электрон-позитронных и адронных столкновениях
|
Руководитель темы: |
Жемчугов А.С. |
| Заместитель: | Гуськов А.В. |
Участвующие страны и международные организации:
Беларусь, Германия, Китай, Италия, 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 свободных 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).
Важным дополнением к исследованиям на электрон-позитронных коллайдерах являются исследования на пучках адронов в планируемом эксперименте AMBER, нацеленные на проверку предсказаний КХД, включая прецизионное определение радиуса протона в упругих мюон-протонных столкновениях, адронную спектроскопию, изучение структуры адронов с использованием процесса Дрелла-Яна, процессов с рождением прямых фотонов и состояний чармония. Эксперимент AMBER (Apparatus for Meson and Baryon Experimental Research) это новый эксперимент с фиксированной мишенью на пучке M2 ускорителя SPS в ЦЕРН.
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 коллайдеров CLIC, FCC, CEPC в области прецизионных измерений и поиска новой физики на основе полного моделирования и реконструкции отклика экспериментальной установки.
- Подготовка предложений для физической программы Супер С-тау фабрики.
- Получение информации о среднеквадратичном радиусе протона в упругих мюон-протонных столкновениях.
- Измерений функций партонных распределений в процессе Дрелла-Яна с участием пиона и протона.
- Проведение методических исследований и разработка прототипов детекторов Микромегас для модернизации установки AMBER.
- 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.
- Оценка потенциала коллайдеров CLIC, FCC, CEPC по поиску новых физических явлений, в том числе по поискам ненулевого размера электрона, дополнительных пространственных измерений, возбужденных электронов.
- Подготовка предложений для физической программы Супер С-тау фабрики.
- Проведение пробного сеанса по измерению радиуса протона.
- Создание прототипа детектора Микромегас размером 50 см х 50 см и проведение испытаний на тестовых пучках.
| Проекты по теме: | |||
| Название проекта | Руководитель проекта | Приоритет проекта (сроки реализации) |
|
| 1. | BES-III | Денисенко И.И. | 1 (2007-2023) |
| 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-III | Денисенко И.И. |
|
|
ЛЯП |
Бакина О.В., Бойко И.Р., Гуськов А.В., Дедович Д.В., Егоров П.А., Жемчугов А.С., Нефедов Ю.А., Погодин С.Н., Шелков Г.А. |
| ЛТФ |
Бытьев В.В. |
| ЛИТ |
Кореньков В.В., Ососков Г.А., Пелеванюк И.С. |
| 2. | Теоретическая поддержка коллайдерных экспериментов | Калиновская Л.В. |
|
|
ЛЯП |
Бойко И.Р., Дыдышко Е.В., Ермольчик В.Л., Ермольчик Ю.В., Жемчугов А.С., Нефедов Ю.А., Пухаева Н.Е., Румянцев Л.А., Садыков Р.Р., Сапронов А.А. |
| ЛТФ |
Арбузов А.Б., Бондаренко С.Г., Бытьев В.В. |
| 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 |
| Макаренко В.В. | Обмен визитами | |||
| Германия | Гамбург | DESY | Аморосо С.А. | Совместные работы |
| Глазов А.А. | Совместные работы | |||
| Риманн С. | Совместные работы | |||
| Риманн Т. | Совместные работы | |||
| Ганновер | LUH | Веретин О.И. | Совместные работы | |
| Книль Б.А. | Совместные работы | |||
| Нанава Г. | Совместные работы | |||
| Италия | Турин | UniTo | Киоссо М. | Совместные работы |
| Панзиери Д. | Совместные работы | |||
| Китай | Пекин | IHEP CAS | Ван И. | Совместные работы |
| Ли Х.Б. | Совместные работы | |||
| Польша | Катовице | US | Глуза Я. | Совместные работы |
| Краков | INP PAS | Вос З. | Совместные работы | |
| Ядах С. | Совместные работы | |||
| Россия | Гатчина | НИЦ КИ ПИЯФ | Саранцев А.В. | Совместные работы |
| Новосибирск | ИЯФ СО РАН | Воробьев В.С. | Совместные работы | |
| Логашенко И.Б. | Совместные работы | |||
| Федотович Г.В. | Совместные работы | |||
| ЦЕРН | Женева | ЦЕРН | Бернхард Й. | Совместные работы |
| Робсон А. | Совместные работы | |||
| Швеция | Лунд | LU | Сьёстранд Т. | Совместные работы |
