Зависящее от времени уравнение Хартри-Фока решено методом Моментов Функции Вигнера с учетом спиновых степеней свободы. Энергии и приведенные вероятности переходов Kπ = 0−, 1− и 2− возбуждений вычислены для 164Dy, взятого в качестве примера. Спиновые степени свободы приводят к возникновению электрического спин-дипольного резонанса. В работе исследуются его свойства и взаимодействие с Гигантским Дипольным Резонансом. Обсуждается расщепление спинового M2-резонанса, вызванное деформацией. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными и другими теоретическими исследованиями.
Сокращение аномалий в U(1) расширениях минимальной суперсимметричной (СУСИ) стандартной модели (МССМ), которые появляются в качестве низкоэнергетического предела E6 Теории Великого Объединения (ТВО), предполагает наличие экзотической материи. Легчайшее экзотическое нейтралино в этих моделях может быть стабильным, внося вклад в плотность холодной тёмной материи. В работе рассматриваются взаимодействия таких нейтралино с нуклонами в рамках расширения МССМ с дополнительной U(1)N калибровочной симметрией (СE6ССM). В частности, изучаются ограничения на константы взаимодействия данных состояний, которые обусловлены экспериментами по поиску частиц тёмной материи. Полученные результаты обобщаются на другие СУСИ модели с дополнительной U(1) калибровочной симметрией, которые возникают из E6 ТВО.
Представлен обзор развития теоретических и экспериментальных исследований параметров низкоэнергетической КХД, начиная с первых работ в Лаборатории теоретической физики ОИЯИ до современных измерений в ЦЕРН. Кратко обобщён исторический контекст, а также новаторские теоретические подходы, применявшиеся в ОИЯИ для вычисления параметров мезонов в различных адронных моделях, заложившие основу для экспериментального предложения по изучению поляризуемости пиона в реакции радиационного рассеяния на ядрах. Первое наблюдение эффекта Комптона на пионе и первые измерения поляризуемости заряженного пиона и константы γ → 3π, проведённые на ускорителе У-70, представлены как ключевые события, позволившие приступить к количественным исследованиям структуры мезонов и подчеркнувшие их влияние на феноменологию низкоэнергетической КХД. Дальнейший прогресс в теоретических прогнозах позволил выявить необходимость более высокоточных экспериментальных данных, что послужило стимулом для новых измерений с использованием пучков пионов в эксперименте COMPASS в ЦЕРН. Намечены планы будущих исследований в рамках эксперимента AMBER, где использование каонных пучков позволит провести прецизионные измерения поляризуемости каонов и связанных с ними низкоэнергетических констант, что улучшит понимание динамики сильных взаимодействий.
В статье описывается разработка компьютерного кода ZFITTER в контексте высокоточной проверки Стандартной модели в эпоху работы коллайдера LEP. Анализируются особенности кода, позволившие ему стать стандартным инструментом для теоретической интерпретации электрослабых наблюдаемых. Обсуждаются перспективы дальнейшего развития ZFITTER и его вклад в исследовательские проекты на будущих электрон-позитронных коллайдерах. Приводятся численные иллюстрации влияния сдвигов значений параметров и добавления новых результатов вычисления радиационных поправок более высоких порядков.
В рамках задачи реконструкции универсальное представление обратного преобразования Радона предполагает необходимость в комплексности прямого преобразования Радона, которое ведет к дополнительным вкладам. В стандартной теории обобщенных функций если первоначальная функция, генерирующая радоновский образ, является чисто вещественной функцией, то, как правило, комплексность преобразования Радона становится под вопросом. В данной работе, анализируя вырожденные (сингулярные) точки, обсуждается теорема о разрезах Фурье как возможный источник комплексности. Также продемонстрированы различные методы генерации необходимой комплексности на промежуточных этапах вычислений. Кроме того, показано, что введение гибридной функции подобно функции Вигнера обеспечивает естественным способом соответствующую комплексность. Обсуждаемая комплексность ведет не только к возникновению дополнительного вклада в обратном преобразовании Радона, но и оказывает существенное влияние на задачу о реконструкции и на процедуру оптимизации в рамках некорректных задач. Представленные методы могут быть эффективно использованы в практических решениях задач о реконструкции.
После появления методики флэш-облучения в протонной терапии сильно возросла потребность в сильноточных ускорителях. В ответ на этот запрос Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) приступил к разработке компактного изохронного циклотрона MSC230, предназначенного для получения протонных пучков высокой интенсивности с энергией 230 МэВ для передовых биомедицинских исследований. В настоящее время в Научно-исследовательском институте электрофизической аппаратуры имени Д. В. Ефремова разрабатывается технический проект циклотрона. На этом этапе модификации часто требуют дополнительных вычислений, что приводит к корректировкам конфигурации магнитного поля и динамики пучка. В статье подробно описываются методологии проектирования и вычислительные инструменты, которые используются в проекте MSC230.
Ближний детектор ND280 ускорительного эксперимента с длинной базой T2K был модернизирован для повышения точности измерения осцилляционных параметров нейтрино. Ключевым компонентом модернизации является новый пластиковый сегментированный сцинтилляционный детектор Super Fine Grained Detector (SuperFGD), состоящий примерно из 2 миллионов оптически изолированных кубиков размером 1 см3, сигналы с которых транспортируются в трех ортогональных направлениях спектросмещающими волокнами и регистрируются микропиксельными лавинными фотодиодами. SuperFGD обеспечивает 3D-изображения взаимодействий нейтрино за счет регистрации треков заряженных частиц в конечном состоянии, включая протоны с порогом регистрации около 300 МэВ/c. Благодаря мелкой сегментации и субнаносекундному временному разрешению SuperFGD способен детектировать нейтроны, возникающие при взаимодействии нейтрино, и измерять их кинетическую энергию, используя метод времени пролета. В статье подробно описывается устройство детектора, его создание и запуск в эксплуатацию на нейтринном пучке эксперимента T2K.
Мы даем краткий обзор БРСТ-подхода к калибровочно-инвариантной лагранжевой формулировке для свободных массивных бозонных полей высших спинов, акцентируя внимание на двух специфических аспектах. Во-первых, теория рассматривается в четырехмерном плоском пространстве в терминах спин-тензорных полей с двухкомпонентными неточечными и точечными индексами. Это приводит к существенному упрощению всего подхода по сравнению с тем, где использовались поля с векторными индексами, поскольку теперь нет необходимости вводить в БРСТ-заряд связь, отвечающую за следы полей. Во-вторых, мы разрабатываем предельно простую и наглядную процедуру для исключения всех вспомогательных полей и доказываем, что БРСТ-уравнения движения тождественно воспроизводят основные условия для неприводимых представлений группы Пуанкаре с заданной массой и спином. Подобно безмассовой теории, окончательный лагранжиан для массивных полей высших спинов формулируется в триплетной форме. БРСТ-формулировка приводит к системе полей, которые четко подразделяются на основное поле спина s, вспомогательные поля типа Зиновьева, вспомогательные поля типа Сингха–Хагена и специальные вспомогательные БРСТ-поля. Вспомогательные поля могут быть частично устранены путем фиксации калибровки и/или с помощью уравнений движения. Это позволяет получить формально разные (с разным числом вспомогательных полей), но эквивалентные лагранжевы формулировки.
Данный обзор является введением в новейший раздел теории симметрий — теории квантовых групп.
Основы теории квантовых групп рассматриваются с точки зрения возможности их использования для деформаций симметрий в физических моделях. Подробно обсуждается R матричный подход к теории квантовых групп, который положен в основу квантования классических групп Ли, а также некоторых супергрупп Ли. Мы начинаем с изложения основ некоммутативных и некокоммутативных алгебр Хопфа. Большое внимание уделено R-матрицам Гекке и Бирман-Мураками-Венцля (BMW) и связанным с ними квантовым матричным алгебрам. Обсуждается некоммутативная дифференциальная геометрия на квантовых группах специальных типов. Представлены тригонометрические решения уравнений Янга-Бакстера, связанных с квантовыми группами GL_q(N), SO_q(N), Sp_q(2n) и супергруппами GL_q(N|M), Osp_q(N|2m), а также рациональные (янгианские) пределы этих решений. Также рассматриваются рациональные R-матрицы для исключительных алгебр Ли и эллиптические решения уравнения Янга Бакстера. Изложены основные понятия групповой алгебры группы кос и ее конечномерных факторов (таких как алгебры Гекке и BMW). Дан набросок теорий представлений алгебр Гекке и BMW, включая методы нахождения идемпотентов (квантовых проекторов Юнга) и их квантовых размерностей. Кратко обсуждаются приложения теории квантовых групп и уравнений Янга-Бакстера в различных областях теоретической физики.
Это модифицированная версия обзорной статьи, опубликованной в 2004 году в виде
препринта Института математики Макса Планка в Бонне.
Предполагается, что бета-амилоидный пептид (Аβ-пептид) играет центральную роль в возникновении болезни Альцгеймера (БА). Эта патология связана с быстрым накоплением нейротоксичных амилоидных агрегатов в тканях мозга, хотя основы прогрессирования заболевания остаются неразрешенными. Отмечено, что доклиническая стадия БА может играть решающую роль в дальнейшем необратимом развитии болезни. В частности, взаимодействия между липидными мембранами и молекулами Аβ-пептида, встроенного в мембрану в относительно низких концентрациях, должны находиться под пристальным вниманием исследователей. В этом обзоре мы обсуждаем недавние работы, посвященные изучению липид-пептидных взаимодействий, с акцентом на вызванную пептидом Аβ(25-35) реорганизацию липидных мембран в условиях, имитирующих доклиническую стадию БА. Предполагается, что наблюдаемые взаимодействия важны для понимания механизмов деструктивного воздействия Аβ-пептида на липидные мембраны и последующего возникновения заболевания. Методы прикладной ядерной физики оказались чрезвычайно актуальными в таких исследованиях. Методы рассеяния предоставили инструментальную информацию на уровне надмолекулярных агрегатов, в то время как спектроскопия позволила получить информацию на молекулярном уровне. Наконец, компьютерное моделирование методом молекулярной динамики предоставило детали, недостижимые экспериментальными подходами, хотя в ключевой роли последних невозможно усомниться. Таким образом, последние достижения в исследованиях доказывают, что эти взаимодополняющие подходы являются наиболее подходящими для решения сложных проблем во взаимодействиях биомембран.
Ускорительный комплекс NICA находится в стадии сборки и ввода в эксплуатацию. Проведена серия успешных пуско-наладочных сеансов на инжекционном комплексе с ускорением различных типов ионов. На бустерном синхротроне планируется продолжение проведения измерений оптических свойств магнитного поля с применением различных подходов. Один из методов базируется на изучении пооборотных показаний мониторов положения пучка с использованием анализа независимых компонент, позволяющего получить данные о частотах бетатронных и синхротронных колебаний, бета-функциях, набегах бетатронной фазы и величинах дисперсий. Альтернативные методы используют измеренную матрицу отклика орбиты, полученную при поочередном включении корректирующих дипольных магнитов. В работе представлено описание нескольких алгоритмов и результаты их применения в тестовых задачах для расчетной модели бустера NICA.