URSS.ru - Издательская группа URSS. Научная и учебная литература
Об издательстве Интернет-магазин Контакты Оптовикам и библиотекам Вакансии Пишите нам
КНИГИ НА РУССКОМ ЯЗЫКЕ


 
Вернуться в: Каталог  
Обложка Красников Н.В., Матвеев В.А. Новая физика на Большом адронном коллайдере
Id: 187848
 
425 руб. Бестселлер!

Новая физика на Большом адронном коллайдере. Изд.стереотип.

URSS. 2014. 208 с. Твердый переплет. ISBN 978-5-396-00629-4.

 Аннотация

В настоящей книге дается обзор важнейших направлений поиска новой физики в предстоящих экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК), созданном международным объединением ученых и специалистов многих стран на базе Европейского центра ядерных исследований в Женеве (ЦЕРН). Главное внимание в книге уделяется поискам бозона Хиггса, лежащего в основе механизма спонтанного нарушения калибровочной симметрии электрослабых взаимодействий. Кроме того, подробно обсуждается поиск суперсимметрии и ряда других экзотических явлений, предсказываемых различными обобщениями Стандартной модели элементарных частиц.

Книга предназначена для научных работников --- как теоретиков, так и экспериментаторов; специалистов в области моделирования физических процессов при столкновениях частиц высоких энергий на современных коллайдерах; всех, кто изучает физику элементарных частиц, физику высоких энергий и квантовую теорию поля.


 Оглавление

Введение
1 Стандартная модель
 1.1.Кварковая модель
 1.2.Матрица смешивания кварков
 1.3.Квантовая хромодинамика
 1.4.Физика адронных струй
 1.5.Электрослабые сечения
 1.6.Сечения рождения тяжелых кварков
 1.7.Лагранжиан электрослабой модели Вайнберга--Салама
  1.7.1.W и Z-распады
2 БАК, CMS- и ATLASНдетекторы
 2.1.БАК
 2.2.Детекторы CMS и ATLAS
  2.2.1.Общие требования к детекторам CMS и ATLAS
  2.2.2.CMS-детектор
3 Классификация способов поиска новой физики на БАКе. Вводные замечания
4 Исследования физики в СМ
 4.1.Электрослабая физика
  4.1.1.Рождение мюонных пар
  4.1.2.Определение массы W-бозона
  4.1.3.Мультибозонное рождение
 4.2.Физика топ-кварков
  4.2.1.Одиночное рождение топ-кварков
  4.2.2.Измерение массы топ-кварка
 4.3.КХД и физика адронных струй
5 Поиск стандартного бозона Хиггса
 5.1.Распады бозона Хиггса
 5.2.Рождение бозона Хиггса на адронных коллайдерах
 5.3.Поиск бозона Хиггса на LEPе
 5.4.Поиск бозона Хиггса на Tevatronе
 5.5.Непрямые ограничения на массу бозона Хиггса
  5.5.1.Древесная унитарность
  5.5.2.Ограничения на массу бозона Хиггса из условий вакуумной стабильности и отсутствия полюса Ландау
  5.5.3.Ограничения на массу бозона Хиггса из электрослабых данных
 5.6.Основные реакции, используемые для поиска бозона Хиггса на БАКе
 5.7.Исследование свойств бозона Хиггса на БАКе
6 Поиск суперсимметрии
 6.1.Суперсимметричные лагранжианы
 6.2.Минимальная суперсимметричная стандартная модель
 6.3.Сечения рождения суперчастиц
 6.4.Распады суперчастиц
 6.5.Поиск суперчастиц на БАКе
  6.5.1.Экспериментальные ограничения на массы суперчастиц
  6.5.2.Используемые сигнатуры для поиска суперсимметрии на БАКе
  6.5.3.Инклюзивные сигнатуры
  6.5.4.Поиск слептонов
  6.5.5.Поиск прямого рождения chi11chi20 посредством трехлептонной сигнатуры
  6.5.6.Поиск нарушения флэйворного лептонного числа в распадах слептонов
  6.5.7.Измерение масс суперчастиц
  6.5.8.Нарушение суперсимметрии посредством калибровочной передачи взаимодействий
  6.5.9.Поиски суперсимметрии в случае МССМ с произвольными массами суперчастиц
7 Поиск нестандартных бозонов Хиггса
 7.1.Поиск тяжелых МССМ бозонов H/A в реакции pp --> ...
 7.2.Поиск нейтральных бозонов Хиггса в распаде A/H/h --> mu+mu--
 7.3.Перспективы поиска бозона Хиггса, распадающегося на невидимые моды
 7.4.Феноменология СМ с дополнительным скалярным полем
 7.5.Бозон Хиггса с непрерывно распределенной массой
 7.6.Дополнительные бозоны Хиггса с большими юкавскими константами связей
8 Поиск новой физики помимо СМ и МССМ
 8.1.Дополнительные размерности
  8.1.1.Распад массивного гравитона на e+e--
  8.1.2.Распад массивного гравитона на mu+mu--
  8.1.3.Распад массивного гравитона на два фотона
 8.2.Дополнительные калибровочные бозоны
  8.2.1.Невидимые моды распада Z'-бозона как способ получения информации о дополнительных измерениях
 8.3.Тяжелый W'-бозон
 8.4.Тяжелое нейтрино в SU...-модели
 8.5.Сголдстино
 8.6.Скалярные лептокварки
 8.7.Поиск нейтральных токов с нарушением аромата в распадах топ-кварков
 8.8.Составность
 8.9.Двухструйные резонансы и поиск новой физики
 8.10.Технический цвет
 8.11.Поиск квазистабильных тяжелых заряженных частиц
 8.12.Поиск новых кварков
 8.13.Нарушение R-четности
 8.14.Z'-модели с непрерывно распределенной массой
Заключение
Приложения
 I.Партонная модель
 II.Генераторы Монте-Карло
 III.Оценка значимости в условиях будущих экспериментов
 IV.Естественная система единиц
 V.Потенциал открытия БАКа при полной энергии sqrt(s) = 7 ТэВ
Цитируемая литература

 Из введения

Эта книга посвящена памяти нашего Учителя Николая Николаевича Боголюбова, столетие со дня рождения которого отмечалось физиками и математиками в  2009  году

Физика высоких энергий -- передовое направление современной науки, конечной целью которого является открытие наиболее фундаментальных законов микромира, управляющих эволюцией материи во Вселенной, начиная с момента ее рождения при Большом взрыве. Физика высоких энергий встречает XXI век реализацией гигантского проекта Большого адронного коллайдера (БАК). Этот уникальный, не имеющий себе равных по масштабам и сложности, научный проект, который находится сейчас в процессе реализации международным сообществом физиков из более чем 40 стран на базе европейской организации ядерных исследований, базирующейся в Женеве, направлен на решение краеугольных проблем современной субъядерной физики.

Среди намеченных первоочередных задач проекта следует отметить проблему описания механизма генерации масс элементарных частиц, проверку зеркальной симметрии между материей и антиматерией и дискретных симметрий, связанных с обращением времени (T) и комбинированной четности (CP), а также поиск принципиально новых семейств частиц -- так называемых суперпартнеров известных элементарных частиц, которые были предсказаны теоретически на основе симметрии между бозонами и фермионами.

К другим важным проблемам можно отнести поиск путей объединения всех фундаментальных сил природы, включая гравитацию, а также попытку заглянуть за пределы эмпирического четырехмерного пространства-времени с надеждой найти прямые или косвенные указания на возможное существование дополнительных пространственных размерностей.

В основе нашего понимания физики элементарных частиц лежит квантовая теория поля, т.е. квантово-механическая теория локальных полей. Стандартная модель (СМ), позволившая на базе представлений о калибровочных полях и принципов квантовой теории поля, объединив все достигнутые на сегодня знания и экспериментальные факты об элементарных частицах и их фундаментальных составляющих, дать единым образом последовательное описание трех основных взаимодействий в микромире: сильного, электромагнитного и слабого, -- явилась поистине наивысшим достижением научной мысли конца XX века.

Взятая вместе с классической теорией гравитации Ньютона--Эйнштейна, СМ имеет беспрецедентный диапазон предсказательной силы: от 10--16 см на малых расстояниях в микромире до $1028 см в масштабах Вселенной в целом. Здесь важно подчеркнуть, что физика на предельно больших и предельно малых масштабах расстояний не является двумя противоположными полюсами наших знаний о природе.

СМ крайне успешна и очень хорошо проверена. Сотни экспериментов, проведенные, в основном, на ускорителях элементарных частиц, позволили проникнуть в структуру материи на расстояния до 10--16 см (миллиардные доли миллиардных долей метра). И во всех этих экспериментах теория -- Стандартная модель -- зарекомендовала себя очень хорошо. Точность экспериментальной проверки СМ необычайно высока. Более того, нет никаких оснований полагать, что общая концептуальная модель -- квантовая теория поля -- не работает вплоть до масштабов, соизмеримых с длиной Планка (где начинают проявляться квантовые эффекты гравитации), которая по порядку величины равна 10--33 см. История развития фундаментальной физики убеждает: физика микромира и физика макромира тесно связаны между собой, как тесно связаны между собой объединенные глубоким внутренним единством физика частиц, астрофизика и космология.

СМ, описывающая сильные и электрослабые взаимодействия элементарных частиц, основана на нескольких основных принципах -- перенормируемости, калибровочной инвариантности и спонтанном нарушении калибровочной симметрии. Принцип спонтанного нарушения симметрии играет важнейшую роль во многих областях фундаментальной физики, в частности при построении микроскопических теорий сверхтекучести и сверхпроводимости. Принцип перенормируемости, часто рассматриваемый как что-то вне пределов экспериментальной проверки, является одним из наиболее важных, если не самым важным принципом локальной квантовой теории поля.

При построении квантовой хромодинамики -- современной теории сильных взаимодействий -- ключевыми вехами являлись:

Гипотеза кварков -- гипотетических частиц с полуцелым спином, из которых состоят все наблюдаемые адроны, предложенная независимо М.Гелл-Манном  и Дж.Цвейгом.

Гипотеза о цветных кварках и новом квантовом числе "цвет", на которое впервые указали Н.Н.Боголюбов, Б.В.Струминский и А.Н.Тавхелидзе, а также М.Хан, Й.Намбу и Й.Миямоту.

Релятивистски инвариантное квантование полей Янга--Миллса, впервые предложенное Л.Д.Фаддеевым и В.Н.Поповым. Обобщение А.А.Славновым  тождеств Уорда на случай полей Янга--Миллса.

Свойство асимптотической свободы неабелевых калибровочных полей, позволяющее объяснить, в частности, масштабно-инвариантное поведение сечений глубоконеупругих процессов, открытое Д.Гроссом, Ф.Вильчеком  и, независимо, Н.Политзером...


 Об авторах

Виктор Анатольевич МАТВЕЕВ

Академик РАН, директор Института ядерных исследований РАН, академик-секретарь Отделения физических наук РАН. Специалист в области квантовой теории поля и физики высоких энергий. Автор свыше 200 научных работ. Лауреат Ленинской премии и Государственной премии РФ в области науки.
Николай Валерьевич КРАСНИКОВ

Физик-теоретик, доктор физико-математических наук. Главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН. Специалист в области квантовой теории поля и физики высоких энергий. Автор свыше 100 научных работ.

 
© URSS 2016.

Информация о Продавце