Описание:В курсе рассмотрены различные подходы к моделированию развития ядерно-электромагнитных каскадов в веществе, причём основное внимание уделено моделированию широких атмосферных ливней (ШАЛ), генерируемых космическими лучами сверхвысоких энергий.
Дано определение ветвящегося случайного процесса, сформулированы уравнения, которым удовлетворяет производящая функция этого процесса, получены уравнения для моментов произвольного порядка и выведена формула, определяющая моменты второго порядка. Приведены основные результаты общей теории ветвящихся случайных процессов, а также рассмотрены некоторые приложения этой теории.
Проведен обзор расчётов средних значений числа частиц и их флуктуаций, выполненных численными методами, включая метод сопряжённых уравнений для решения задач переноса частиц при развитии ядерно-электромагнитных каскадов. В рамках того же подзлда изложены результаты исследования чувствительности характеристик ШАЛ к параметрам моделей, описывающих элементарные взаимодействия.
Рассмотрены основные аспекты моделирования развития ядерно-электромагнитных каскадов и, в частности, ШАЛ методом Монте-Карло с применением эксклюзивного, квазиэксклюзивного и инклюзивного подходов, а также проблемы, возникающие при введении весов. Приведены сведения о феноменологических аппроксимациях сечений физических процессов, используемых при реализации метода Монте-Карло. Дано детальное описание структуры программного пакета CORSIKA и содержания его основных блоков. Специальное внимание уделено моделированию адронных взаимодействий в рамках современных кварк-глюонных представлений