|
Фундаментальные взаимодействия полей и частиц
Участвующие страны и международные организации:
Беларусь, Болгария, Великобритания, Венгрия, Вьетнам, Германия, Греция, Индия, Иран, Испания, Италия, Канада, Китай, Польша, Португалия, Россия, Сербия, Словакия, США, Финляндия, Франция, Хорватия, Чили, Швеция.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Основными актуальными проблемами современной теории фундаментальных взаимодействий являются развитие методов квантовой теории поля, их применение к описанию физики элементарных частиц в рамках Стандартной модели и за ее пределами, теоретическая поддержка современных и планируемых экспериментов. Усилия в рамках Стандартной модели будут фокусироваться на развитии методов многопетлевых расчетов и их применению к процессам на Большом адроном коллайдере, развитии новых подходов к физике адронов, включая физику тяжелых кварков. В физике за пределами Стандартной модели особенно интересны поиск темной материи, проявлений суперсимметрии и других возможных феноменов новой физики. Теоретическая поддержка поиска новой физики в ускорительных экспериментах будет сочетаться с исследованиями и анализом астрофизических данных. Развитие физики нейтрино, включая теоретико-полевое описание нейтринных осцилляций и процессов нейтрино-нуклонных взаимодействий с ядерной материей, в частности в связи с экспериментами на Байкальском нейтринном телескопе, будет оставаться объектом постоянного внимания. Особое внимание будет уделяться теоретической поддержке ключевых элементов экспериментальной программы ОИЯИ. Используя методы КХД, различные подходы к описанию структуры адронов и кварк-глюонной материи будут развиваться и применяться в конкретных условиях экспериментов на комплексе NICA.
Проекты по теме: | |||
Наименование проекта | Руководители проекта | Шифр проекта |
|
1. | Квантовая теория поля и физика за пределами Стандартной модели |
Казаков Д.И. Бедняков А.В. |
01-3-1135-1-2024/2028 |
2. | КХД и структура адронов | Аникин И.В. Михайлов С.В. Теряев О.В. |
01-3-1135-2-2024/2028 |
3. | Феноменология сильных взаимодействий и прецизионная физика |
Коробов В.И. Иванов М.А. |
01-3-1135-3-2024/2028 |
4. | Теория адронной материи при экстремальных условиях |
Брагута В.В. Коломейцев Е.Е. Неделько С.Н. |
01-3-1135-4-2024/2028 |
5. | Теория электрослабых взаимодействий и физика нейтрино |
Арбузов А.Б. Наумов В.А. |
01-3-1135-5-2024/2028 |
Проекты: | |||
---|---|---|---|
Наименование проекта | Руководители проекта |
Лаборатория Ответственные от лаборатории |
1. | Квантовая теория поля и физика за пределами Стандартной модели |
Казаков Д.И. Бедняков А.В. |
ЛТФ |
Баушев А.Н., Борлаков А.Т., Волкова Д.А., Грамотков Н.А., Дас Ч.Р., Козлов Г.А., Котиков А.В., Мухаева А.И., Нестеренко А.В., Онищенко А.И., Савина М.В., Соловцова О.П., Толкачев Д.М., Филиппов В.А., Яхиббаев Р.М.
|
ЛИТ | Шматов С.В. |
ЛФВЭ | Алексахин В.А., Шайхатденов Б.Г. |
Краткая аннотация и научное обоснование: Ожидаемые результаты по завершении проекта: Ожидаемые результаты по проекту в текущем году: |
2. | КХД и структура адронов |
Аникин И.В. |
ЛТФ |
Бытьев В.В., Волчанский Н.И., Голоскоков С.В., Жевлаков А.С., Захаров В.И., Красников Н.В., Оганесян А.Г., Пивоваров А.А., Пимиков А.В., Прохоров Г.Ю., Сазонов А.А., Салеев В.А., Селюгин О.В., Силенко А.Я., Струзик-Котлож Д., Хакимов Р.В., Шохонов Д.А.
|
Краткая аннотация и научное обоснование: В отсутствии полного теоретического понимания конфайнмента цвета единственным методом применения КХД является факторизация пертурбативной и непертурбативной динамики. Традиционный систематический способ описания непертурбативной динамики состоит в том, чтобы параметризовать эту область в терминах матричных элементов кварковых и глюонных операторов между адронными состояниями, генерирующих GPD, DA, TMD и т. д. Эти матричные элементы должны быть либо извлечены из эксперимента, либо определены на решетке. Во многих феноменологических приложениях они обычно моделируются в рамках различных непертурбативных методов или моделей. Основной целью проекта является разработка всестороннего теоретического подхода для изучения многомерной партонной структуры адронов путем объединения различных моделей, основанных на теореме факторизации и отталкивающихся от первых принципов КХД. В течение многих лет теоретические и экспериментальные исследования структуры нуклонов ограничивались одномерными описаниями вдоль выделенного направления светового конуса. В рамках этой одномерной картины кварковая и глюонная структура адронов описывается функциями распределения партонов (PDF), которые зависят от продольного импульса партона внутри адрона.
В последнее десятилетие были предприняты огромные усилия, направленные на то, чтобы выйти за рамки этого одномерного описания нуклона. Недавние улучшения в экспериментальных установках, такие как повышенная светимость и степень поляризации электронного луча, разрешение и покрытие детектора, а также усовершенствованные теоретические вычислительные схемы, такие как расчет поправок на излучение и мощность для дополнительных наборов наблюдаемых, обеспечивают прорыв в исследовании многомерного партонного состава нуклона, который также называют адронной томографией. В этом отношении многомерные функции распределения партонов, функции распределения, зависящие от поперечного импульса (TMD), или обобщенные функции распределения партонов (GPD), стали ключевыми объектами как экспериментальных, так и теоретических исследований.
С появлением коллайдеров нового поколения, электронно-ионный коллайдер (EIC) в США, Большой адронный электронный коллайдер (LHeC) в CERN, теоретические усовершенствования функций распределения являются обязательными для точного сравнения с экспериментальными данными. Исходя из этой потребности, основная цель предлагаемого проекта состоит в том, чтобы разработать всестороннюю теоретическую основу для изучения многомерной партонной структуры адронов путем объединения различных подходов, начиная с первых принципов КХД.
Ожидаемые результаты по завершении проекта: Ожидаемые результаты по проекту в текущем году: Поиск ограничений на темную материю из редких распадов мезонов. |
3. | Феноменология сильных взаимодействий и прецизионная физика |
Коробов В.И. Иванов М.А. |
ЛТФ |
Азнабаев Д., Гуржав Г., Исадыков А.Н., Мелихов Д.И., Суровцев Ю.С., Тюлемисов Ж., Тюлемисова A.
|
Краткая аннотация и научное обоснование: Стандартная модель физики элементарных частиц, сформулированная около 50 лет назад, составляет основу нашего понимания фундаментальных взаимодействий. За это время была проведена значительная теоретическая работа над совершенствованием техники расчетов и повышением точности предсказаний в СМ. Эффективная теория поля (EFT) — это квантовая теория поля, которая не является фундаментальной, но действительна в ограниченном диапазоне энергий или расстояний. Это позволяет успешно использовать EFT и методы ренормализационной группы для расчета реальных физических величин и процессов, наблюдаемых в эксперименте, с высокой точностью. Подход EFT обеспечивает не только систематический подход к анализу экспериментальных результатов, но и является ценным инструментом для определения корреляции различных наблюдаемых, что дает более глубокое понимание того, где искать возможные индикаторы новой физики за пределами СМ.
Ожидаемые результаты по завершении проекта: Ожидаемые результаты по проекту в текущем году: Вычисление релятивистских поправкок порядка mα6 для связанных состояниях молекулярных ионов водорода H2+ и HD+ в рамках ab initio трехчастичного формализма. В настоящий момент этот член в гамильтониане взаимодействия вычислялся только в адиабатическом приближении и давал наибольший вклад в теоретическую погрешность энергий ро-вибрационных и спиновых переходов. |
|||
4. | Теория адронной материи при экстремальных условиях |
Брагута В.В. Коломейцев Е.Е. Неделько С.Н. |
ЛТФ
|
Бордаг М., Воронин В.Э., Воскресенский Д.Н., Иванов Ю.Б., Монтенегро Д., Нгуен Хоанг Ву, Никольский А.В., Роенко А.А., Снигирёв А.М., Сычев Д.А., Хасегава М., Хворостухин А.С., Хо Е., Цегельник Н.С.
|
Краткая аннотация и научное обоснование: Ожидаемые результаты по завершении проекта: Ожидаемые результаты по проекту в текущем году: |
|||
5. | Теория электрослабых взаимодействий и физика нейтрино |
Арбузов А.Б. Наумов В.А. |
ЛТФ
|
Ахмедов А., Быстрицкий Ю.М., Возная У.Е., Волков М.К., Герасимов С.Б., Дворников М.С., Дека М., Долгов А.Д., Захаров А.Ф., Зыкунов В.А., Какорин И.Д., Коваленко С.Г., Кузнецов Д.А., Кузьмин К.С., Никитенко А.А., Николаев Н.Н., Нурлан К., Осипов А.А., Хоанг Н.Л., Шмидт В.
|
ЛЯП | Шкирманов Д.С. |
Краткая аннотация и научное обоснование: Нейтрино являются уникальным источником информации о физике вне рамок Стандартной модели. В частности, надёжно наблюдаемые переходы между различными типами нейтрино (нейтринными флейворами) указывают на нарушение сохранения электронного, мюонного и таонного квантовых чисел, имеющегося в СМ с безмассовыми нейтрино. Проект посвящен исследованию физических процессов с участием нейтрино, включающих элементарные эксклюзивные взаимодействия нейтрино с нуклонами и ядрами, перенос нейтрино в веществе с учетом когерентных и неупругих взаимодействий, изучению астрофизических и космологических эффектов, нейтрино сверхвысоких энергий в космических лучах, проявлений нейтринных осцилляций в первичном нуклеосинтезе, в экстремальных астрофизических условиях (в частности, в окрестности астрофизических черных дыр), а так же в ускорительных и реакторных экспериментах. В частности, будет рассмотрена гипотеза о возможном существовании стерильного нейтрино, его роли в нуклеосинтезе и формировании крупномасштабной структуры Вселенной. Предполагается также изучение нового механизма рождения нейтрино сверхвысоких энергий, вплоть до 1021 эВ (UHECR) в моделях модифицированной гравитации в пространстве высших измерений. Исследования, проводимые в рамках данного проекта позволят получить ограничения на модели компактных объектов, на свойства частиц (например на массу гравитона), а также на альтернативные теории гравитации, предложенные в последнее время. В последние годы получены надежные свидетельства ассоциации нейтрино высоких энергии с блазарами, которые скорее всего являются сверхмассивными черными дырами, и построение согласованных моделей этих явлений также является крайне важным и своевременным. Будут исследованы космологические и астрофизические явления, предсказываемые в моделях модифицированной гравитации. В первую очередь, будут рассмотрены скалярно-тензорные модели гравитации и изучены проявления квантово-полевых эффектов, предсказываемых в этих моделях.
Ожидаемые результаты по завершении проекта: Ожидаемые результаты по проекту в текущем году: |
Сотрудничество по теме:
Страна или международная организация | Город | Институт | Статус | Участники |
Беларусь | Гомель | ГГТУ | Обмен визитами | Авакян С.Л. + 3 чел. |
Бабич А.А. + 1 чел. | ||||
Лашкевич В.И. + 4 чел. | ||||
Тимошин С.И. + 2 чел. | ||||
Черниченко Ю.Д. | ||||
Совместные работы | Авакян С.Л. + 3 чел. | |||
Бабич А.А. + 1 чел. | ||||
Лашкевич В.И. + 4 чел. | ||||
Тимошин С.И. + 2 чел. | ||||
Черниченко Ю.Д. | ||||
ГГУ | Обмен визитами | Андреев В.В. + 2 чел. | ||
Максименко Н.В. + 1 чел. | ||||
Совместные работы | Андреев В.В. + 2 чел. | |||
Максименко Н.В. + 1 чел. | ||||
Минск | ИФ НАНБ | Обмен визитами | Курочкин Ю.А. | |
Редьков В.М. + 3 чел. | ||||
Совместные работы | Курочкин Ю.А. | |||
Редьков В.М. + 3 чел. | ||||
НИИ ЯП БГУ | Обмен визитами | Ильичев А.Н. | ||
Совместные работы | Ильичев А.Н. | |||
ОИЭЯИ-Сосны НАНБ | Обмен визитами | Галынский М.В. | ||
Шапоров В.А. | ||||
Совместные работы | Галынский М.В. | |||
Шапоров В.А. | ||||
Болгария | София | INRNE BAS | Совместные работы | Бакалов Д. |
Великобритания | Ливерпуль | Ун-т | Совместные работы | Андреопулос К. |
Лондон | Imperial College | Совместные работы | Масаки Хори | |
Венгрия | Будапешт | ELTE | Совместные работы | Карккяйнен Т. |
Вьетнам | Ханой | IOP VAST | Соглашение | Ву Хоа Бинь |
Ха Тхань Хунг | ||||
Хошимин | VNUHCM | Совместные работы | Тран Ц.Т. | |
Германия | Гамбург | Ун-т | Совместные работы | Безуглов М.А. |
Веретин О.Л. | ||||
Книль В. | ||||
Мок С. | ||||
Дюссельдорф | HHU | Совместные работы | Шиллер С. | |
Карлсруэ | KIT | Совместные работы | Пикельнер А.Ф. | |
Соглашение | Мельников К. | |||
Регенсбург | UR | Совместные работы | Веретин О.Л. | |
Тюбинген | Ун-т | Соглашение | Любовицкий В.Е. | |
Фогельзанг В. | ||||
Цойтен | DESY | Совместные работы | Риман С. + 1 чел. | |
Греция | Ретимнон | UoC | Совместные работы | Коусвос С. |
Индия | Калькутта | IACS | Совместные работы | Рой Суров |
Сунабеда | CUO | Совместные работы | Горай М. | |
Эттимадаи | Amrita | Совместные работы | Джйоти Лакшми ОП | |
Лакшми Дж. Наик | ||||
Шриикант В. | ||||
Иран | Тегеран | IPM | Совместные работы | Азизи К. |
Ун-т | Совместные работы | Гохарипур М. | ||
Испания | Гранада | UGR | Совместные работы | Амаро Э.С. |
Симо И.Р. | ||||
Италия | Неаполь | INFN | Соглашение | Санторелли Ф. |
Пиза | INFN | Совместные работы | Хенрикссон Й. | |
Канада | Корнер-Брук | MUN | Обмен визитами | Барканова С. |
Совместные работы | Алексеевс А.Г. | |||
Китай | Гуанчжоу | SYSU | Совместные работы | Цзоу Л. |
Чжан П. | ||||
Ланьчжоу | IMP CAS | Совместные работы | Жанг П. | |
Се Я.П. | ||||
Чен. Х. | ||||
Пекин | IHEP CAS | Совместные работы | Манки Руан + 1 чел. | |
Хайкоу | HNU | Совместные работы | Жонг Ж.С. | |
Польша | Катовице | US | Совместные работы | Глуза Я. |
Краков | INP PAS | Совместные работы | Вонс З. | |
Отвоцк (Сверк) | NCBJ | Обмен визитами | Шимановский Л. | |
Португалия | Коимбра | UC | Совместные работы | Блин А.Х. |
Хиллер Б. + 3 чел. | ||||
Россия | Владивосток | ДВФУ | Совместные работы | Герасименюк Н.В. |
Гой В.А. | ||||
Молочков А.В. | ||||
Дубна | Гос. ун-т "Дубна" | Совместные работы | Арбузова Е.В. | |
Иркутск | ИГУ | Совместные работы | Буднев Н.М. | |
ИДСТУ СО РАН | Обмен визитами | Раджабов А.Е. + 1 чел. | ||
Москва | ИТЭФ | Совместные работы | Борк Л.В. | |
НИИЯФ МГУ | Совместные работы | Платонова М. | ||
Москва, Троицк | ИЯИ РАН | Совместные работы | Кирпичников Д. | |
Новосибирск | ИЯФ СО РАН | Совместные работы | Ли Р.Н. | |
НГУ | Совместные работы | Бондарь А.Е. | ||
Долгов А.Д. | ||||
Кравченко Е.А. | ||||
Панасенко Л.А. | ||||
Поздняков Н.А. | ||||
Руденко А.С. | ||||
Протвино | ИФВЭ | Совместные работы | Борняков В.Г. | |
Кудров И.Е. | ||||
Рогалев Р.Н. | ||||
Черноголовка | ИТФ РАН | Совместные работы | Вергелес С.Н. + 2 чел. | |
Сербия | Белград | AOB | Совместные работы | Йованович П. |
Попович Л. | ||||
INS "VINCA" | Совместные работы | Борка В. | ||
Борка Д. | ||||
Йованович З. | ||||
Словакия | Братислава | CU | Совместные работы | Дубничкова А.З. |
IP SAS | Совместные работы | Дубничка С. + 5 чел. | ||
Липтай А. | ||||
США | Уэйко | BU | Совместные работы | Ворд Б.Ф.Л. |
Финляндия | Хельсинки | HIP | Совместные работы | Уиту К. |
Франция | Париж | ENS | Совместные работы | Карр Ж.Ф. |
UPMC | Совместные работы | Тебер С. | ||
Сакле | IRFU | Совместные работы | Томази-Густаффсон Э. | |
Хорватия | Загреб | RBI | Совместные работы | Антипин О. |
Панополоус П. | ||||
Чили | Арика | UTA | Совместные работы | Аяла Ц. |
Сантьяго | UNAB CTEPP | Совместные работы | Замора-Саа Д. | |
Швеция | Стокгольм | KTH | Совместные работы | Вихонен С. |