Некоторые проблемы сильных взаимодействий и сильных полей в современной квантовой теории поля

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 15-12-10009

НазваниеНекоторые проблемы сильных взаимодействий и сильных полей в современной квантовой теории поля

Руководитель Гитман Дмитрий Максимович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" , Томская обл

Конкурс №7 - Конкурс 2015 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований с привлечением молодых исследователей»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-602 - Квантовая теория поля, квантовая механика

Ключевые слова квантовая теория поля, сильное поле, непертурбативные вычисления, точные решения, нестабильный вакуум, рождение пар, модель Дирака, графен, квантовая хромодинамика, стандартная модель, мезоны, аномальный магнитный момент.

Код ГРНТИ29.05.23, 29.05.29

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект нацелен на решение ряда актуальных задач физики высоких энергий, астрофизики и физики конденсированного состояния, требующих применения современных методов квантовой теории поля. Характер этих задач выбран с учетом опыта приглашенных кандидатов наук, что позволяет им сразу включиться в исследования. Разработанные коллективом формируемой научной группы новые методы открывают возможность решить задачи, которые не удавалось решить ранее. Опыт старших членов коллектива исследователей и имеющийся задел служат гарантией достижимости решения поставленных задач и возможности получения запланированных результатов. Одно из направлений проекта посвящено вычислению вклада в аномальный магнитный момент мюона (АМММ) от процесса рассеяния света на свете в сильном секторе взаимодействий. При низкой энергии невозможно проводить вычисления в рамках теории возмущений квантовой хромодинамики (КХД), поэтому будет использована нелокальная кварковая модель, построенная по аналогии с моделью инстантонной жидкости и воспроизводящая симметрии КХД на малых расстояниях и утверждения низкоэнергетических теорем. Актуальность данной проблематики связана с планируемыми экспериментами по измерению АМММ в FermiLab (США) и в J-Park (Япония). Поэтому важно чтобы теоретические предсказания АМММ соответствовали точности экспериментальных измерений. В рамках этого проекта будет вычислен вклад в аномальный магнитный момент мюона от процесса рассеяния света на свете в первом порядке разложения по обратному числу цветов (1/Nc). Будут изучены переходные процессы одного или пары фотонов в один, два и три легких псевдоскалярных мезона. Будет исследован переход через скалярное состояние с учетом наличия четырех-кварковой составляющей. В результате самосогласованных вычислений будет получена оценка разности между экспериментально измеренной величиной АМММ и предсказаниями Стандартной Модели, что может подтвердить или опровергнуть предположение о наличи «новой физики» в исследованиях АМММ. Исследование процесса рассеяния света на свете в первом порядке 1/Nc разложения в рамках нелокальной кварковой модели является абсолютно новым. Второе направление проекта посвящено исследованиям в подходе КЭД с сильным фоновым полем. Предполагается выполнить однопетлевые расчеты среднего числа рожденных из вакуума частиц, вакуумного среднего тока, тензора энергии-импульса КЭД для ряда интенсивных реалистических полей, которые не рассматривались ранее, с учетом эффектов включения-выключения, представленных с помощью электрического поля экспоненциального типа. Будут исследованы явления нестабильности вакуума и роль краевых эффектов в рождении пар в неоднородных полях. Полученные результаты будут использованы, в частности, для изучения эффектов включения-выключения и краевых эффектов для нестационарных полей в стандартной КЭД и в модели Дирака графена и ему подобных нано-структур, например, топологических изоляторов.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. T. C. Adorno, S. P. Gavrilova and D. M. Gitman Quantized charged fields with t-electric potential step as external background European Physical Journal. C, arXiv:1512.01288v1 (год публикации - 2015)
5.084

2. Адорно Т.К., Гаврилов С.П., Гитман Д.М. General aspects on pair creation by peak electric field Conference proceedings “Modern Trends in Physics”, C. 138-141 (год публикации - 2017)

3. Гаврилов С.П., Гитман Д.М., Шишмарев А.А. Unitarity and vacuum deformation in QED with critical potential steps PHYSICAL REVIEW D, Том: 93 Выпуск: 10 Номер статьи: 105040 (1-8) (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevD.93.105040

4. Гаврилов С.П., Гитман Д.М. Radiative processes in graphene and similar nanostructures at strong electric fields Russian Physics Journal (год публикации - 2017)

5. А.С. Жевлаков Transition form factor of γ → 3π in a nonlocal quark model PHYSICAL REVIEW D, Том 95, стр 074025 (год публикации - 2017)
10.1103/PhysRevD.95.074025

6. Адорно Т.К., Гаврилов С.П., Гитман Д.М., и Р.Ферейра PECULIARITIES OF PAIR CREATION BY A PEAK ELECTRIC FIELD Russian Physics Journal, Том 60, № 3, стр. 417 (год публикации - 2017)
10.1007/s11182-017-1090-y

7. Адорно Т.К., Гаврилов С.П., Гитман Д.М. Exactly solvable cases in QED with t-electric potential steps International Journal of Modern Physics A, Том 32, номер страницы 1750105 (год публикации - 2017)
10.1142/S0217751X17501056

8. Дорохов А.Е., Раджабов А.Е., Жевлаков А.С. Hadron contribution in g-2 from light by light process in nonlocal quark model Russian Physics Journal (год публикации - 2017)

9. Гаврилов С.П., Гитман Д.М., Шишмарев А.А. Particle scattering and vacuum instability by exponential steps PHYSICAL REVIEW D, Том 96, выпуск 9, номер страницы 096020 (год публикации - 2017)
10.1103/PhysRevD.96.096020

10. A. E. Dorokhov, A. E. Radzhabov and A. S. Zhevlakov Past, present and future of the muon g-2 International Journal of Modern Physics: Conference Series, Том 39 , стр. 1560107 (год публикации - 2015)
10.1142/S2010194515601076

11. A. E. Dorokhov, A. E. Radzhabov and A. S. Zhevlakov The nonlocal chiral quark model and muon g-2 problem Физика элементарных частиц и атомного ядра, том 47, выпуск 3 (год публикации - 2015)
4.643

12. S. P. Gavrilov and D. M. Gitman Scattering and pair creation by L-constant electric field Physical Review D, Том 93, стр 045033 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.93.045033

13. Дорохов А.Е., Раджабов А.Е., Жевлаков А.С. Current status of the muon g-2 Journal of Physics Conference Series, Том: 678 Номер статьи: 012054 (1-5) (год публикации - 2016)
10.1088/1742-6596/678/1/012054

14. A. E. Dorokhov, A. E. Radzhabov and A. S. Zhevlakov Hadronic contribution from light by light processes in (g-2) of muon in nonlocal quark model. Journal of University of Science and Technology of China (год публикации - 2015)

15. Дорохов А.Е., Раджабов А.Е., Жевлаков А.С. The muon g-2: retrospective and future The European Pysical Journal Web of Conferences, 125, 02007 (2016) (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612502007

16. Адорно Т.К., Гитман Д.М., Шабад А.Е. Coulomb field in a constant electromagnetic background PHYSICAL REVIEW D, Том: 93 Выпуск: 12 Номер статьи: 125031 (1-19) (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevD.93.125031

17. Адорно Т.К., Гаврилов С.П., Гитман Д.М. Particle creation by peak electric field European Physical Journal C, Том 76, Выпуск 8, Номер статьи 447 (1-13) (год публикации - 2016)
10.1140/epjc/s10052-016-4289-0

Публикации

4. Гаврилов С.П., Гитман Д.М. Radiative processes in graphene and similar nanostructures at strong electric fields Russian Physics Journal (год публикации - 2017)

Публикации

4. Гаврилов С.П., Гитман Д.М. Radiative processes in graphene and similar nanostructures at strong electric fields Russian Physics Journal (год публикации - 2017)