Физика

Содержание раздела

Новости физики

Новости науки 26.06.02. hep-ph за 3-14 июня 2002 года: избранные статьи

1. Общие вопросы физики элементарных частиц

hep-ph/0206012

Coulomb Interference in High-Energy pp and pbar p Scattering

Authors: V. A. Petrov, E. Predazzi, A. Prokudin

Comments: 20 pages, 16 figures

Анализ поведения полных протон-протонных и протон-антипротонных сечений при больших энергиях очень интересен, поскольку может дать информацию о структуре померона и о возможном присутствии оддерона. Обычно, при изучении этих столкновений принимается во внимание только сильное взаимодействие между частицами. Однако протоны и антипротоны заряжены -- и это обязано приводить к дополнительному различию сечений pp и p-anti-p. В данной работе исследуется, к какие эффектам приводит учет кулоновского взаимодействия, и показывается, что включение электромагнитной составляющей заметно улучшает описание экспериментальных данных.

Отмечу и еще одну статью по этой теме, содержащий анализ полных pp и p-anti-p сечений при больших энергиях:

hep-ph/0206028

Analyticity Relations at High Energies and Forward Scattering

Authors: R. F. Avila, E. G. S. Luna, M. J. Menon

Comments: 11 pages, 9 figures

обзор! hep-ph/0206072

Ultrahigh Energy Cosmic Rays: The state of the art before the Auger Observatory

Authors: Luis Anchordoqui, Thomas Paul, Stephen Reucroft, John Swain

Comments: 146 pages, revtex, 27 figures

Толстенный обзор по космическим лучам сверхвысокой энергии. В отличие от многочисленных статей на эту, довольно-таки популярную тему, данный обзор не проходит вскользь по "всем известным" темам (ускорение космических лучей, их потери на пути к Земле и т.п.), а тщательно рассказывает обо всех аспектах. Кроме того, опять же в отличие от многих предшественников, данный обзор не уходит безвозвратно в пучину "высокой науки", а с одинаковой подробностью обсуждает как теоретические аспекты, так и чисто инженерные проблемы, возникающие при регистрации и исследовании космических лучей сверхвысокой энергии. С точки зрения физика, занимающегося элементарными частицами, я впервые вижу столь тщательный анализ процессов адронных столкновений, сопровождающих рождение широких адронных ливней. Не может также не впечатлять и библиография из 635 наименований.

На мой взгляд -- это лучший обзор по космическим лучам из тех, что мне попадался на глаза.

hep-ph/0206081

Appell Functions and the Scalar One-Loop Three-point Integrals in Feynman Diagrams

Authors: Luis G. Cabral-Rosetti, Miguel A. Sanchis-Lozano

Comments: LaTex2e Lecture Notes in Computer Science style, 10 pages including 3 figures

Расчет петлевых диаграмм -- настоящая головная боль физика-теоретика. Дело в том, что получающиеся интегралы -- довольно противного вида, и даже будучи выраженными через спецфункции, записываются достаточно длинно. В данной работе я впервые вижу, как петлевые интегралы (правда, самые простейшие) выражаются компактным образом через гипергеометрические функции. Можно возразить, что в таком простом переобозначении нет никакого нового зерна. Это не так: дело в том, что для гипергеометрии известна целая уйма теорем, соотношений и равенств. Ранее, когда такие интегралы записывались в каком-то "частном" виде, эти равенства могли остаться незамеченными в силу своей нетривиальности. Теперь же, известные математические свойства гипергеометрических функций могут привести к новому пониманию физики, лежащей в основе петлевых вычислений.

По моему субъективному мнению, здесь -- непаханное поле для анализа, основанного на чистой математике.

hep-ph/0206106

A Quantization of 2+1-Gravity Related to High-Energy Yang-Mills Theory

Authors: M. Ciafaloni (INFN Florence & Florence U.), S. Munier (Florence U.)

Comments: 11 pages

Обнаружена нетривиальная связь между квантовой гравитацией в двумерном мире и БФКЛ-уравнением (уравнением, описывающим померон). Авторы осторожны в своих комментариях относительно ценности этой находки, однако не исключено, что она выльется в несколько-тысяче-статейный бум, аналогичный AdS/CFT дуальности (там тоже была найдена нетривиальная связь между квантовой гравитацией в многомерном мире и обычной теорией поля в нашем мире). Посмотрим.

рекомендуется неспециалистам! hep-ph/0206111

Physics of Event Generators

Authors: K. Werner

Comments: 25 pages, Invited lecture, given at the Pan-American Advanced Study Institute "New States of Matter in Hadronic Interactions" Campos de Jordao, Brazil, January 7-18, 2002

Загадочное название полностью себя оправдывает: в статье в самом деле представлена "кухня", физическая подоплека генераторов событий, применяемых при монте-карло моделировании в физике частиц. Изложение совсем нескучное и почти что научно-популярное.

2. Сильное взаимодействие -- жесткие процессы

hep-ph/0206005

Prompt Multi-Gluon Production in High Energy Collisions from Singular Yang-Mills Solutions

Authors: Romuald A. Janik, Edward Shuryak, Ismail Zahed

Инстантоны -- непертурбативные решения уравнений неабелевых калибровочных полей (уравнений Янга-Миллса) с нетривиальной топологией. В принципе свойства инстантонов как таковых, а также роль инстантонов в механизмах конфайнмента и спонтанного нарушения киральной симметрии, изучаются давно и подробно. Однако только недавно появились первые работы, в которых изучается влияние инстантонных решений на жесткие процессы в КХД, в частности, на партон-партонные столкновения. Например, очень интригующей представляется идея, что многие свойства мягкого померона происходят не из-за обмена мягкими глюонами, а из-за настоящих инстантонных эффектов. В данной статье исследуется один из наиболее интересных процессов -- многочастичное рождение глюонов в жестких партонных столкновениях. Анализ проводится с помощью сферически симметричных сингулярных решений уравнений Янга-Миллса в евклидовом мире.

Еще одна работа в данном направлении этих же авторов:

hep-ph/0206022

Prompt Quark Production by exploding Sphalerons

Authors: Edward Shuryak, Ismail Zahed

hep-ph/0206017

A simple model for nuclear structure functions at small x in the dipole picture

Authors: N. Armesto

Comments: LaTeX, 26 pages, 9 postscript figures included using epsfig

Предлагается еще одна модель глюонной плотности в ядрах, баризующаяся на представлении цветовых диполей в реакции глубоко-неупругого рассеяния и на глауберовском приближении. Напомним, что проблема с ядерной глюонной плотностью заключается в том, что отдельные нуклоны "мешают" друг другу, их глюонные плотности как бы съедают друг друга. Как это описать динамически -- пока неизвестно, вот люди и конструируют те или иные модельки. Описание экспериментов в данной статье неплохое, но этим сейчас не удивишь.

3. Сильное взаимодействие -- конфайнмент и непертурбативные явления

hep-ph/0206007

The decay pi0 to gamma gamma to next to leading order in Chiral Perturbation Theory

Authors: J.L. Goity, A.M. Bernstein, B.R. Holstein

Comments: 21 pages, two figures

Вся мощь киральной теории возмущений и 1/N_c разложения применяется к распаду нейтрального пиона в два фотона в следующем за главным порядке теории возмущений. Учитываются такие эффекты, как нарушение изоспин-инвариантности, а также явно включен эта-штрих-мезон. Кроме непосредственно результатов по этому распаду, авторы делают выводы и о смешивании в системе эта/эта-штрих.

hep-ph/0206062

Instantons in QCD with Many Colors

Authors: Thomas Schaefer

Comments: 40 pages, 16 figures

Проводится исчерпывающий анализ свойств инстантонных решений в многоцветовой КХД (N_c стремится к бесконечности).

обзор! hep-ph/0206123

QCD Vacuum and Axions: What's Happening?

Authors: Gregory Gabadadze, M. Shifman

Comments: 43 pages; An expanded version of a review talk given by G.G. at ``Continuous Advances in QCD 2002/Arkadyfest'', honoring the 60'th birthday of Arkady Vainshtein, Minneapolis, May 17 - 23, 2002

Обзор современного понимания физики аксионов (гипотетических частиц, отвечающих за отсутствие CP-нарушения в сильных взаимодействиях) и их роли в структуре КХД вакуума.

4. Электрослабый сектор

hep-ph/0206015

On the observability of the neutrino charge radius

Authors: J. Bernabeu, J. Papavassiliou, J. Vidal

Comments: 10 pages, 1 figure

Откуда у нейтрино может быт зарядовый радиус? Очевидно, из петлевых поправок: нейтрино при своем движении флуктуирует в пары заряженных частиц (скажем, пары W-бозон и лептон), и это порождает какое-то нетривиальное зарядовое распределение вблизи нейтрино, которое могут чувствовать внешние фотоны. Такое эффективное взаимодействие нейтрино с фотонами дает свой вклад, например, в реакции рассеяния электрона на мюонном нейтрино. Это все понятно, и проблема не в этом. Проблема в том, чтобы ввести такое определение зарядового распределения (а точнее, зарядового радиуса) нейтрино, чтобы оно (1) являлось калибровочно-инваринатным, (2) не зависело от типа реакции. То есть, придать зарядовому радиусу нейтрино статус настоящей наблюдаемой величины. Решению этой задачи и посвящена данная статья.

Интересна также и другая статья этих авторов, в которой показывается, что и анапольный момент нейтрино является настоящей физической наблюдаемой:

hep-ph/0206083

Dirac Neutrino Anapole Moment

Authors: L. G. Cabral-Rosetti, M. Moreno, A. Rosado

Comments: LaTex AIP style, 5 pages including 1 figure

hep-ph/0206034

The silver channel at the Neutrino Factory

Authors: A. Donini, D. Meloni, P. Migliozzi

Comments: Latex2e, 36 pages, using epsfig

Показано, что одновременное изучение переходов nu_e --> nu_mu и nu_e --> nu_tau позволит существенным образом уменьшить погрешности при определения параметров CP-нарушения в нейтринном секторе.

обзор! hep-ph/0206001

Theoretical Models of Neutrino Masses and Mixings

Authors: Guido Altarelli, Ferruccio Feruglio

Comments: 38 pages, 1 figure, to appear in ``Neutrino Mass'', Springer Tracts in Modern Physics, ed. by G. Altarelli and K. Winter

Обзор теоретических конструкций, объясняющих свойства нейтринной массовой матрицы.

5. Физика за пределами Стандартной Модели

На следующие три работы я обращаю пристальное внимание теоретиков.

hep-ph/0206020

The Minimal Moose for a Little Higgs

Authors: N. Arkani-Hamed, A.G. Cohen, T. Gregoire, E. Katz, A.E. Nelson, J.G. Wacker

Comments: 15 pages.

hep-ph/0206021

The Littlest Higgs

Authors: N. Arkani-Hamed, A.G. Cohen, E. Katz, A.E. Nelson

Comments: 15 pages

hep-ph/0206023

Mooses, Topology and Higgs

Authors: Thomas Gregoire, Jay G. Wacker

Comments: 16 pages, 11 figures

Не так уж много теорий, которые, с одной стороны, в пределе низких энергий переходят в Стандартную Модель, а с другой стороны, при высоких энергиях остаются перенормируемыми и успешно разрешают высокоэнергетические проблемы Стандартной Модели (например, расходимость поправок к массе хиггсовского бозона). Из общепринятых наиболее известными являются, пожалуй, разнообразные суперсимметричные конструкции: с точки зрения чистой феноменологии, они успешно устраняют проблемы Стандартной Модели и предъявляют вполне жизнеспособную теорию при энергиях выше 1 ТэВа.

Статьи, процитированные выше, представляют собой три связанных друг с другом работы, в которых строится новая теоретическая конструкция, расширяющая Стандартную Модель и аккуратно исправляющая ее недостатки при сверхтэвных энергиях. По сути дела, речь идет об альтернативе суперсимметрии. Набор новых тяжелых частиц, предсказываемых этой моделью, также существенно отличается от типичного набора суперсимметричных теорий.

Надо сказать, что авторы этих работ уже известны своими нетривиальными предложениями. Так, например, вся шумиха с крайне нетривиальной идеей относительно размерности нашего пространства.

Отмечу еще пару статей, в которых предлагаются новые варианты расширения Стандартной Модели.

hep-ph/0206102

The Minimal Supersymmetric Model without a mu term

Authors: Ann E. Nelson, Nuria Rius, Veronica Sanz, Mithat Unsal

Comments: 3 figures, 20 pages

hep-ph/0206116

Yet Another Extension of the Standard Model: Oases in the Desert?

Author: J. D. Bjorken, S. Pakvasa, S. F. Tuan

Comments: LaTex, 40 pages

перейти к началу страницы