Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://theory.sinp.msu.ru/~baikov/otdel/history/otdel-achiv-03.koi Дата изменения: Tue Mar 2 18:56:18 2004 Дата индексирования: Tue Oct 2 06:23:15 2012 Кодировка: koi8-r

В 2003 году сотрудники ОТФВЭ получили ряд новых результатов по ключевым
направлениям теоретической физики высоких энергий и квантовой теории поля.

В области расчетов и теоретического моделирования ожидаемых эффектов на
коллайдерах нового поколения был исследован новый режим в минимальной
суперсимметричной стандартной модели (МССМ) "режим интенсивного
взаимодействия", при котором три бозона Хиггса МССМ обладают близкими
массами в области 120-140 ГэВ, большими полными ширинами распада и
усиленными взаимодействиями с фермионами третьего поколения. Проведено
исследование перспектив поиска бозонов Хиггса на коллайдере LHC, и
показано, что наиболее перспективной является мода рождения Хиггсов в
сопровождении пары b-кварков с распадом на пару мюонов. Исследована роль
поляризации фермионов, в частности, ? лептонов и топ кварков, образующихся
в распадах их суперпартнеров для измерения фундаментальных параметров
МССМ. Эта поляризация является весьма чувствительной функцией к значению
параметра МССМ tg?, который параметризует отношение вакуумных средних
полей Хиггса МССМ. Оказывается, что в процессах рождения и распада
сфермионов в e+e-- столкновениях поляризация фермиона может быть хорошо
измерена, и тем самым с точностью порядка 10 % может быть извлечено
значение параметра tg?, в частности, в области его больших значений
порядка 30. В этой области это самый точный из всех известных метод
определения tg?. Рассмотрены возможности измерения вершины HZ?
стандартной модели в экспериментах на коллайдере TESLA для массы бозона
Хиггса в интервале 120-160 GeV при энергии 500 GeV и светимости 1000
обратных fb. Бозон Хиггса рождается вместе с парой электронное
нейтрино-антинейтрино с последующим редким распадом H>Z?. Для
неполяризованных пучков при MH=140 GeV эффективная константа связи в
вершине HZ? может быть измерена с точностью 27 % на уровне достоверности
2?. Поляризация пучков позволяет улучшить точность измерения до 17%. При
меньших или больших массах бозона Хиггса точность измерения ухудшается и
составляет примерно 70% для MH 120 и 160 GeV.

В области построения новых калибровочных теорий и исследования новых
аспектов в теориях гравитации была исследована модель Рэндалл-Сандрума с
одной мембраной. Проанализированы физические граничные условия на
бесконечности для флуктуаций метрики и калибровочных функций. Показано,
что вследствие этих граничных условий поле радиона не может быть полностью
откалибровано в случае наличия материи на мембране, т.е. это поле
представляет собой физическую степень свободы модели. В модели
Рэндалл-Сандрума построено семейство приближенных дважды периодических по
полю и по метрике решений уравнений Эйнштейна в дополнительном измерении.
В гетеротической теории струн, компактифицированной к четырем измерениям с
сохранением N=2 суперсимметрии, получены выражения для однопетлевых
струнных поправок к полям (метрике, дилатону, модулям), описывающим
заряженные черные дыры. Произведено сравнение с поправками к черным дырам
в несуперсимметричной бозонной теории струн. Продолжено построение
модели, в рамках которой нарушение калибровочной симметрии приводит к
фазовому переходу в геометрической структуре пространства-времени и
образованию релятивистски инвариантного анизотропного
фермион-антифермионного конденсата. Показано, что релятивистская
инвариантность теории сохраняется в форме обобщенной лоренцевой
инвариантности, а обеспечивается она благодаря изменению трансформационных
свойств фермион-антифермионных полей. В присутствии конденсата такие поля
удовлетворяют обобщенному уравнению Дирака и преобразуются как биспинорные
плотности веса 3/8. Рассмотрены также соответствующие дисперсионные
соотношения и условия нормировки, инвариантные относительно группы
обобщенных преобразований Лоренца. Получены формулы, описывающие эффект
изменения во времени гравитационной постоянной Ньютона и постоянной тонкой
структуры в моделях с дополнительными измерениями пространства-времени.
Доказана аналитичность амплитуды упругого рассеяния в том варианте
некоммутативной квантовой теории поля, в котором условие некоммутативности
не затрагивает временную переменную. На основе этой аналитичности были
выведены дисперсионные соотношения для амплитуды рассеяния вперед.
Аналитичность амплитуды упругого рассеяния, как в коммутативном, так и в
некоммутативном случае, была доказана для амплитуд, растущих быстрее
любого полинома. Cформулированы основные аксиомы квантовой теории поля в
рассмотренном варианте некоммутативной квантовой теории поля. На их основе
была доказана CPT теорема и теорема о связи спина и статистики. Найден
такой класс теорий бесконечнокомпонентных полей, в которых спектры масс
фермионов являются вполне удовлетворительными с физической точки зрения и
соответствуют картине, ожидаемой в партонной модели адронов. Для
(N+1)-мерных систем, инвариантных относительно преобразований, образующих
группу Ли, определены групповые переменные Боголюбова, что позволяет
провести квантование вблизи нестационарного классического скалярного поля
с учетом законов сохранения и решить проблему возникновения нулевых мод.
Изучены локальные семейства периодических решений гамильтоновой системы
обычных дифференциальных уравнений с кубической нелинейностью в правой
части. Система построена при моделировании проблемы распространении
поверхностных волн. Получены локальные семейства периодических решений.
Показана важность отдельного исследования резонансных случаев при
соответствующих значениях параметров. Показано, что в ковариантной форме
релятивистская механика может рассматриваться как механика систем с
неголономной связью в четырехмерном пространстве-времени. Получено дробное
обобщение уравнений Лиувилля и найдены диссипативные системы с
каноническим распределением.

По проблемам описания связанных состояний и непертурбативным методам
произведено обобщение ранее развитого подхода к описанию электрослабых
свойств составных систем на случай составных систем с ненулевыми спином и
полным моментом количества движения. Подход основан на процедуре
построения матричных элементов электрослабых токов с учетом условий
лоренц-ковариантности и сохранения. Эта процедура представляет собой
реализацию теоремы Вигнера-Эккарта на группе Пуанкаре. Подход дает
адекватное описание электромагнитных свойств ?-мезона и дейтрона.
Выполнен релятивистский расчет статических моментов и электромагнитных
формфакторов ?-мезона с различными модельными волновыми функциями кварков.
Показано, что релятивистские эффекты являются определяющими в этой системе
и приводят, в частности, к ненулевым значениям квадрупольного момента и
квадрупольного формфактора в S-волновом ?-мезоне. В развитом формализме
произведен расчет констант лептонного распада тяжелых мезонов. Волновые
функции вычислялись вариационным методом. Результаты хорошо согласуются с
существующими экспериментами и расчетами на решетках. Из соответствующих
ширин распадов вычислены матричные элементы матрицы
Каббибо-Кобаяши-Маскава. Впервые в рамках полужесткого подхода в КХД дано
описание глубоконеупругого рождения J/?-мезонов с учетом как сиглетных,
так и октетных по цвету вкладов. Показано, что рождение J/?-мезонов при
энергиях коллайдера HERA определяется только синглетным по цвету
механизмом.

Продолжено развитие методов вычисления многопетлевых интегралов Фейнмана,
в частности, метод, основанный на разложении решений рекуррентных
соотношений для данных интегралов в режиме большой размерности
пространства времени, повышена эффективность его программой реализации. В
качестве приложения вычислены пятипетлевые поправки к ширинам распада
?-лептона и Z-бозона. Впервые проведено аналитическое вычисление диаграммы
Фейнмана планарный тройной "box" на массовой поверхности с единичными
степенями пропагаторов. Получены аналитические результаты для двухпетлевых
трехточечных диаграмм Фейнмана, которые необходимы для вычисления
квантово-электродинамических радиационных поправок к распаду мюона, а
также поправок к распаду топ-кварка в рамках квантовой хромодинамики.
Результаты представлены в компактном виде в терминах полилогарифмических
функций.

В области создания новых методов автоматизации вычислений характеристик
процессов подготовлена и выпущена новая версия программы CompHEP-4.4.0, в
которой добавлены новые современные модели, такие как MSSM и SUGRA; введен
новый объект - "пучок", характеризующийся своим составом из
фундаментальных частиц и партонных функций распределения; существенно
расширен и обновлен список этих партонных функций распределения; в
несколько раз увеличена скорость численных вычислений для адронных
коллайдеров за счет алгоритма упрощения кварковой комбинаторики; улучшен
интерфейс пользователя; изменен формат файлов с событиями в соответствии с
требованиями международного Лезуш стандарта и создана новая версия
программы-интерфейса между CompHEP и PYTHIA; добавлен ряд утилит
упрощающих работу пользователя, в частности запуск заданий в пакетном
режиме. В программе LanHEP, которая является частью CompHEP 4.4.0,
реализована возможность генерации правил Фейнмана и контрчленов для пакета
FeynArts, что в принципе дает возможность проводить однопетлевые
вычисления. Программа CompHEP-4.4.0 находится в свободном доступе на сайте
http://theory.sinp.msu.ru/comphep Завершена работа над программой
Micromеgas 1.2. Программа предназначена для вычисления плотности
реликтовых суперсимметричных частиц. В рамках проекта по ее созданию
реализован интерфейс со всеми существующими пакетами, вычисляющими
параметры МССМ, а именно ISAJET, SOFFSUSY, SPHENO, SUSPECT. Благодаря
этому Micromеgas позволяет производить вычисления плотности реликтовых
суперсимметричных частиц как в случае общей МССМ, так и в различных
сценариях нарушения суперсимметрии, таких как SUGRA, AMSB, GMSB. Данная
работа актуальна в связи с проведением новых прецизионных измерений
плотности темной материи в эксперименте WMAP. Micromegas позволяет
использовать данные WMAP для существенного ограничения параметров МССМ.

В рамках международного проекта Грид проведено подключение НИИЯФ МГУ в
качестве первичного российского сайта к Грид-инфраструктуре ЦЕРНа. Создана
концепция библиотеки генераторов GENSER для экспериментальных коллабораций
ЦЕРНа.

Сотрудники ОТФВЭ принимали активное участие в работе международных групп
по разработке программ физических исследований и теоретическому
моделированию ожидаемых эффектов на коллайдерах Tevatron, LHC и TESLA.
ОТФВЭ совместно с Саратовским и Самарским Государственными
Университетами провел в сентябре 2003 году крупную международную
конференцию QFTHEP03, посвященную последним достижениям в физике высоких
энергий и квантовой теории поля. В 2003 году сотрудниками ОТФВЭ
опубликовано около 80 научных работ и сделано порядка 60 докладов на
международных конференциях и совещаниях.


В работе принимали участие: Арбузов Б.А., Байков П.А., Богословский Г.Ю.,
Боос Э.Э., Буничев В.Е., Вернов С.Ю., Волобуев И.П., Вологдин А.Н.,
Давыдычев А.И., Демичев А.П., Дубинин М.Н., Еднерал В.Ф., Зотов Н.П.,
Ильин В.А., Иофа М.З, Крюков А.П., Кубышин Ю.А., Минеев В.C., Мнацаканова
М.Н., Пухов А.Е., Саврин В.И., Сладь Л.М., Смирнов В.А., Тарасов В.Е.,
Троицкий В.Е., Усюкина Н.И., а также сотрудники ОИЯИ, ИЯИ РАН, ИЯФ СОРАН,
Самарский госуниверситет, DESY, DESY-Zeuthen (Германия), University of
Karlsruhe (Германия), CERN (Швейцария), FNAL (США), University of Helsinki
(Финляндия), University of Bergen (Норвегия), LAPP/LAPTH (Франция),
University of Lund (Швеция), University of Montpellier (Франция).

Работа отражена в публикациях:

P.A. Baikov, K.G. Chetyrkin and J.H. Kuhn // Towards order alpha(s)**4
accuracy in tau decays, Phys.Rev.D 67 (2003) 074026.

E.E. Boos, H.U. Martyn, G. Moortgat-Pick, M. Sachwitz, A. Sherstnev and
P.M. Zerwas // Polarisation in sfermion decays: Determining tan(beta) and
trilinear Couplings. Eur.Phys.J. C30 (2003) 395-407.

E.E. Boos and L. Dudko //Optimized neural networks to search for Higgs
boson production at the Tevatron, Nucl.Instrum.Meth. A 502 (2003) 486-488.

С.Ю. Вернов // Построение решений обобщенной системы Хенона-Хейлеса с
помощью теста Пенлеве. ТМФ, 2003, том 135, N.3, с.409-419.

A.I. Davydychev and V.A. Smirnov // Analytical evaluation of certain
on-shell two-loopthree-point diagrams. Nucl. Instr. Meth. A502. No.2-3
(2003) 621-623.

M.N. Dubinin, A.Semenov // Triple and quartic interactions of Higgs bosons
in the two-Higgs-doublet model with CP violation. Eur.Phys.J. C28 (2003)
223-236

M.N. Dubinin, J.Schreiber, A.N. Vologdin // Measurement of the HZgamma
Coupling at the Future Linear Collider. Eur.Phys.J. C30 (2003) 337-344.

V.F. Edneral, R. Khanin // Application of the resonant normal form to high
order nonlinear ODEs using MATHEMATICA. Nuclear Instr. Meth. A502. N.2-3
(2003) 643-645

V. Bunichev, A.P. Kryukov, A.N. Vologdin // Using form for symbolic
evaluation of Feynman diagrams in Comphep package. , Nucl. Instr. Meth.
A502 N.2-3 (2003) 564-566

A.Loren-Pablo, E. Garcia-Berro, J. Izern, Yu.A. Kubyshin // Time variation
of G and \alpha within models with extra dimensions. Classical and Quantum
Gravity. 20 (2003) 3885-3896

Ю.С. Вернов, М.Н. Мнацаканова // Коммутационные соотношения в пространстве
с индефинитной метрикой, Теоретическая и Математическая Физика, 2003, том
135, N.3, с.420-426

M. Chaician, M.N. Mnatsakanova, A. Tureanu and Yu.S. Vernov // Analyticity
and forward dispersion relations in noncommutative quantum field theory.
Nuclear Physics B673 (2003) 476-492

A. Pukhov // Adaptation of Vegas for event generation. Nucl. Instr. Meth.
A502 N.2-3 (2003) 596-598

V.A. Smirnov // Analytical result for dimensionally regularized massless
on shell planar triple box, Phys. Lett. B567 (2003) 193-199.

V.A. Smirnov and M. Steinhauser // Solving recurrence relations for
multiloop Feynman integrals. Nucl. Phys. B672 (2003) 199-221

V.E. Tarasov // Classical Canonical Distribution for Dissipative Systems.
Modern Physics Letters B17 N.23 (2003) 1219-1226

V.E. Tarasov // Fractional Liouville Equation, Physical Review E69 N.1
(2004) 489-492

A.F. Krutov, V.E. Troitsky // Relativistic instant-form approach to the
structure of two-body composite systems. Nonzero spin, Phys.Rev. C68
(2003) 044307

A.F. Krutov, V.E. Troitsky // Extraction of the neutron charge form factor
$G^n_E(Q^2)$ from charge form factor of deuteron $G^d_C(Q^2)$, Eur.Phys.J.
A16 285-290

A.V. Lipatov, N.P. Zotov // Inelastic J/Psi production at HERA in the
colour singlet model with k_T factorization, Eur. Phys. J. C27 (2003)
87-99

N.P. Zotov, A.V. Lipatov // Electroproduction of J/Psi mesons within the
semihard QCD approach and the color-singlet model, Phys. Atom. Nucl., 66
(2003) 1760-1772; //Ядерная физика, 2003, том 66, с.1807-1819.