ИСТИНА

Теоретические и экспериментальные исследования физики тяжелых кварков и взаимодействий тяжелых ядер при высоких энергиях. Разработка новых методов вычислений и анализа данных. Построение новых теорий за рамками Стандартной Модели.

1. В экспериментах CMS и ATLAS на Большом адронном коллайдере выполнены измерения характеристик открытого в 2012 году бозона Хиггса. Результаты находятся в согласии с ожидаемыми в Стандартной модели (СМ). В 2013 году сигнал рождения бозона Хиггса зарегистрирован на большей статистике в каналах распада на γγ, ZZ*, WW*. Получены первые указания на обнаружение бозона Хиггса в распадах на b анти-b кварк, τ+τ–. Суммарная статистическая достоверность регистрации бозона достигает более 7 стандартных отклонений в каждом эксперименте. Масса бозона, измеренная в эксперименте CMS, составляет 125.7±0.3(стат)±0.3(сист) ГэВ, в эксперименте ATLAS 125.5±0.2(стат)+0.5–0.6(сист) ГэВ. Определены спин и чётность новой частицы JP = 0+, что соответствует ожидаемым в СМ для бозона Хиггса. Альтернативные квантовые числа 0-, 1+, 1-, 2+ исключены на уровнях достоверности 98-99%. Для более детального исследования необходима бóльшая статистика при более высокой энергии столкновений, предусмотренной программой модернизации БАК. 2. Получено статистически достоверное наблюдение бозона Хиггса в эксперименте D0 на коллайдере Теватрон в канале распада на пару b анти-b кварков на уровне достоверности 3,2 стандартных отклонения. Этот результат особенно важен, потому что для экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАК) выделение этой моды представляет серьёзную проблему. Масса бозона Хиггса, измеренная на БАК, попадает в интервал значений масс, полученный на Теватроне. Процесс одиночного рождения топ-кварка в t-канальной моде зарегистрирован на уровне статистической достоверности 7,7 стандартных отклонений в эксперименте D0 на коллайдере Теватрон. 3. Впервые удалось независимо выделить s-канальную моду одиночного рождения. Измеренные сечения s-канальной и t-канальной мод составляют: σ(s-канал) = 1.10+0.33–0.31 пб; σ(t-канал) = 3.07+0.53–0.49 пб. 3. Впервые выполнено наблюдение сверхредкого распада B0s → μ+μ– и измерена его парциальная ширина. Измеренное значение парциальной ширины распада соответствует предсказаниям Стандартной модели. Распады B0s → μ+μ– и B0 → μ+μ– очень сильно подавлены, а их парциальные ширины с высокой точностью предсказаны в рамках Стандартной модели (CM). Ширины именно этих распадов наиболее чувствительны к проявлениям новой физики. Следовательно, любое экспериментально полученное отклонение от теоретических предсказаний являлось бы однозначным признаком существования физики за пределами СM. Анализ данных, полученных экспериментом LHCb на интегральной светимости 1 фбн–1 при энергии протон-протонного столкновения 7 ТэВ и на интегральной светимости 2 фбн–1 при энергии протон-протонного столкновения 8 ТэВ, показал для распада B0s → μ+μ– превышение сигнала над фоном с достоверностью 4.0 стандартных отклонения. Полученное значение парциальной ширины этого распада составило величину Br(B0s → μ+μ–) = (2.9+1.1–1.0)∙10–9, что находится в хорошем согласии со Стандартной моделью. На основании анализа тех же данных получен верхний предел на парциальную ширину распада B0 → μ+μ–: Br(B0 → μ+μ–) < 7.4∙10–10 на уровне достоверности 95%, что также не противоречит предсказаниям СМ. 4. Проанализированы объединённые данные коллабораций H1 и ZEUS о рождении очарованных кварков в глубоконеупругом рассеянии на электрон-протонном коллайдере HERA. Приведённые дифференциальные сечения и вклад с-кварков в структурную функцию протона получены в области виртуальности обменного фотона 2.5 < Q2 < 2000 ГэВ2 и области переменной Бьёркена 3•10-5 < x < 5•10-2. Определена величина бегущей массы с-кварка, mc(mc) = 1.26±0.05(эксп) ±0.03(мод)±0.02(парам)±0.02(αs) ГэВ. Оценено влияние полученной величины на предсказания сечений рождения W± и Z на LHC. В эксперименте ZEUS проведено измерение рождения возбуждённых очарованных мезонов D1(2420) и D2*(2460), определены массы и ширины возбуждённых D-мезонов и параметр спиральности D1(2420) мезона. Измерены вероятности адронизации с-кварка с образованием возбуждённых D-мезонов. 5. При использовании нового подхода к извлечению параметров связанных состояний из правил сумм КХД определено значение одного из фундаментальных параметров Стандартной модели – массы тяжёлого b-кварка — с точностью, значительно превышающей точность существующих прямых вычислений КХД на решётке. Данная оценка является одной из наиболее точных и надёжных в современной научной литературе. 6. Рассмотрена модель, объединяющая механизмы локализации как фермионов, так и калибровочных бозонов. Показано, что наличие непрерывного спектра массивных фермионов в эффективной четырёхмерной теории приводит к расходимостям в амплитудах некоторых стандартных процессов квантовой электродинамики (в частности, был рассмотрен процесс рассеяния фотона на фотоне), при этом данные расходимости не могут быть устранены методами теории перенормировок. Таким образом, показано, что комбинирование определённых механизмов локализации полей на бране может приводить к противоречивым результатам. 7. Рассмотрен специальный случай системы уравнений Эйлера-Пуассона, описывающей движение тяжелого твердого тела с закрепленной точкой. Вблизи одного двухпараметрического семейства её неподвижных решений изучены её нормальные формы. Вычислениями нормальной формы установлено, что условия, необходимые для существования дополнительного локального первого интеграла, не выполняются во всех случаях, кроме классических случаев глобальной интегрируемости. 8. Важным результатом работы является разработка перспективного подхода и метода создания распределённых вычислительных сред на основе RESTful-веб-сервисов для решения научно-технических задач, в том числе для моделирования наноматериалов и решения задач в области наук о Земле. Создан экспериментальный образец программного комплекса RESTful-веб-сервисов доступа к суперкомпьютерным ресурсам и ресурсам хранения данных, обеспечивающих упрощённое интегрирование ресурсов для научных исследований. 9. Найдены явные аналитические решения для Q-шаров (претендентов на роль тёмной материи) в модели, описывающей комплексное скалярное поле с кусочно-параболическим потенциалом, в (3+1)-мерном и (1+1)-мерном пространстве-времени, изучены различные характеристики данных Q-шаров. Для случая (1+1)-мерного пространства-времени была построена линеаризованная теория, описывающая возбуждения над фоновым решением для Q-шара. Показано, что в зависимости от значений параметров модели полученные решения для Q-шаров описывают как стабильные, так и нестабильные решения. Тео