Вперше з точністю до константи розраховано повну радіаційну поправку першого порядку до перерізу процесу електрон-позитронної анігіляції в адрони, який супроводжується випроміненням колінеарного фотону. Відзначено, що інклюзивний підхід більш привабливий для сканування перерізу електрон-позитронної анігіляції в адрони, оскільки в цьому випадку переріз факторизується не тільки на борнівському рівні, а й з урахуванням радіаційних поправок. Виявлено, що для вимірювання перерізу цієї реакції з відсотковою точністю треба враховувати неколінеарність пучків. Процес випромінювання колінеарного фотона в кінцевому стані розглянуто для повного та урізаного фазових просторів піонів. Розглянуто випромінювання міченого атома в процесі глибоко непружного розсіяння електрона на тензорно поляризованій дейтронній мішені. На борнівському рівні обчислено частину перерізу, яка залежить від спіну мішені. Розраховано радіаційні поправки для різних постановок експерименту. Обчислено диференціальну ширину процесу п'ятилептонного розпаду позитивно зарядженого мюона з швидким електроном. Виявлено, що виникає істотне заглушення спектрального розподілу електронів.

  Скачати повний текст

Теоретично описано нерівноважні адронні системи, які виникають у разі релятивістських зіткненнях ядер, з урахуванням квантових флуктуацій і кореляцій. Сформульовано моделі та обчислення на їх основі відповідних фізичних величин, які характеризують нерівноважне адронне середовище. Встановлено, що у обмеженій адронній системі квантові флуктуації суттєво впливають на народження лептонних пар (<$e sup + e sup -> та <$Emu sup + mu sup ->) у процесі анігіляції <$Epi>-мезонів, особливо для малих інваріантних мас лептонної пари. Розвинуто метод, що враховує двочастинковий потенціал типу жорстка сердцевина як середнє поле у багаточастинковій системі, яке суттєво відрізняється від середнього поля Хартрі та враховує короткосяжні кореляції. Запропоновано модель термалізації нуклонів у разі релятивістських ядро-ядерних зіткненнь. Одержано нерівноважні функції розподілу, які залежать від кількості зіткненнь частинки. На основі деформованих комутаційних співвідношень (система q-бозонів) розвинено модель інтерсепту, який виникає за умов двочастинкових кориляцій у релятивістських ядро-ядерних зіткненнях.

  Скачати повний текст

Досліджено процес однофотонної анігіляції електрон-позитронної пари в полі імпульсної світлової хвилі. Встановлено, що в області спостереження ймовірність даного процесу може значно перевищувати ймовірність двофотонної анігіляції за відсутності зовнішнього поля. Визначено, що ймовірність вимушеного випромінювання фотонів зовнішнього поля електроном і мюоном у випадку імпульсної світлової хвилі визначається середнім значенням від відповідних ймовірностей випромінювання для моделі монохроматичної хвилі. Загальному релятивістському випадку теоретично вивчено процес резонансного розсіювання лептона на лептоні в імпульсному світловому полі. Вдосконалено, що в області нерелятивістських і релятивістських енергій частинок резонансний диференціальний переріз може на декілька порядків величини перевищувати відповідний переріз без зовнішнього поля.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено модельно-незалежний метод розрахунку розподілу поверхневої яскравості нетеплового лептонного випромінювання наднових зір (ЗН) в gamma-діапазоні на основі його спостережуваних радіо- та рентгенівської карт. Метод застосовано для SN 1006. Розроблено метод визначення тривимірної орієнтації міжзоряного магнітного поля (МП) в околі ЗН за його радіокартою. Вперше промодельовано карти яскравості сферичних ЗН в gamma-діапазоні, а також радіо-, рентгенівські та gamma-карти ЗН, які знаходяться в неоднорідних міжзоряних середовищах (МЗС) і міжзоряних МП. Виявлено вплив неоднорідностей МЗС і міжзоряного МП на карти нетеплового лептонного випромінювання ЗН в різних діапазонах. Запропоновано нову модель класу ЗН - теплових рентгенівських композитів, - яка базується на ідеї про рух ударних хвиль (УХ) в суттєво неоднорідному МЗС, з масштабом неоднорідності, меншим за 10 парсек. Одержано наближені аналітичні вирази для опису азимутальних і радіальних профілів розподілу поверхневої яскравості адіабатичних ЗН в однорідному середовищі та однорідному магнітному полі внаслідок випромінювання прискорених електронів в радіо-, рентгенівському та gamma-діапазонах. Вперше виявлено фактори, які визначають розподіли яскравості у вказаних діапазонах.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено модифікації Стандартної моделі, щоб уникнути використання некалібрувальних взаємодій, таких як самодія поля Хіггса, юкавська взаємодія ферміонів з полем Хіггса і взаємодія фотонів з W– бозонами.Бозон Хіггса розглядається як зв'язаний стан W± – бозонів і описується методом багаточастинкових полів. При цьому механізм спонтанного порушення симетрії не постулюється, а отримується в результаті розв'язку динамічних рівнянь моделі. Самодія поля Хіггса також не постулюється, а отримується як наслідок неабелевої самодії переносників слабкої взаємодії. Бозон Хіггса розглядається як частинка із цілим слабким ізоспіном, що узгоджується з відомими з експерименту каналами його розпаду.Запропоновано новий метод введення електромагнітного поля, оснований на вимозі локальної симетрії лагранжіану відносно заміни представлення генераторів групи SU(2) на еквівалентне представлення. Це дозволило пояснити відомі з експерименту співвідношення між зарядами частинок в поколіннях кварків і лептонів. Розроблено новий метод вимірювання розподілу W– бозонів, що утворюються в протон-протонних зіткненнях, за величиною поперечної до осі зіткнення компоненти імпульсу. Показано, що на різних областях поперечного імпульсу розподіл описується різними формулами. Цей результат було отримано за допомогою побудованої моделі взаємодії багаточастинкового поля нуклонів з W– бозонами.^UThe thesis is devoted to the Standard Model modification in order to avoid using non-gauge interactions, such as Higgs self-coupling, Yukawa coupling between fermions and the Higgs field, photon interactions with W– bosons.The Higgs boson is considered as a bound state of W± bosons and described within the multiparticle field method. At the same time, the spontaneous symmetry breaking mechanism is not postulated but it is obtained as a result of the solution for the model' dynamic equations. Higgs self-coupling is also not postulated but it is an effect of the non-Abelian self-coupling of the weak interaction carriers. The Higgs boson is considered as a particle with the integer weak isospin, which agrees with the well-known experimental data on its decay modes.The new method of introducing the electromagnetic field is proposed. It is based on the requirement of Lagrangian' local symmetry with respect to the replacement of the representation of the SU (2) group generators by an equivalent representation. It allowed explaining the well-known experimental fact of the difference between the electric charges for generations of quarks and leptons.The new method has been developed to determine the distribution of W– bosons produced in proton-proton collisions along the transverse momentum components to the collision beam line. It is shown that in different ranges of the transverse momentum the distribution is described by different formulas. This result has been obtained using the constructed model of the interaction between the multiparticle field of nucleons with W – bosons.

Представлена робота присвячена дослідженню фізики за межами Стандартної моделі фізики елементарних частинок (СМ) на різних енергетичних масштабах. На масштабі енергій, доступних на сучасних прискорювачах, розглядалися різні аспекти можливих експериментальних проявів частинок фізики за межами Стандартної моделi, а саме: скалярного, нейтринного та зі взаємодією типу Черна-Саймонса розширень СМ. Також розглядалися можливі прояви топологічних об'єктів у вигляді космічних струн з "магнітним" полем калібрувальної групи UX(1), що могли утворитися внаслiдок фазових переходiв у ранньому Всесвіті на масштабі енергій, що значно перевищує можливості сучасних прискорювачів. А саме, розглядалися квантові ефекти у вакуумі полів скалярної та ферміонної матерії в присутності космічної "магнітної" струни, що моделювалася непроникливою для полів матерії трубкою скінченного радіуса з "магнітним" полем. Використана модель дозволила розглянути квантові ефекти у вакуумі полів матерії в найбільш загальному випадку незалежно від конкретної природи утворення космічної струни. Квантовi ефекти призводять до виникнення вакуумного струму полiв матерiї навколо космiчної струни. Якщо припустити, що поля матерiї зарядженi також вiдносно електромагнiтної групи, то вiдповiдний струм електрично заряджених частинок створюватиме навколо космiчної струни магнiтне поле, прояви якого можна шукати з даних спостережень. Можуть спостерiгатися i iншi ефекти поляризацiї вакууму. Ключові слова: фізика за межами Стандартної моделі, рідкісні мезонні розпади, скалярне розширення Стандартної моделі, важкі нейтральні лептони, розширення калібрувального сектора Стандартної моделі, теорія Черна-Саймонса, топологічні дефекти, космічні струни, поляризація вакууму, ефект Казимира, ефект Ааронова-Бома.^UThe present work is dedicated to exploring physics beyond the Standard Model of particle physics (SM) at different energy scales. It examines various aspects of potential experimental manifestations of particles beyond the Standard Model of the scalar, neutrino, and Chern-Simons extensions of the SM at energy scales available for modern accelerators. Possible manifestations of topological objects in the form of cosmic strings with "magnetic" field of gauge group UX(1), which could have formed due to phase transitions in the early Universe at energy scales significantly exceeding the capabilities of modern accelerators, were also considered. Specifically, quantum effects in the vacuum state of scalar and fermion fields in the presence of a cosmic "magnetic" string, modeled as an impermeable for the fields of matter tube of finite radius with "magnetic" field were considered. The employed model allows for a comprehensive examination of quantum effects in the vacuum of the matter fields in the most general case, irrespective of the specific nature of cosmic string formation. Quantum effects lead to the appearance of the vacuum current of the matter field around the cosmic string. If you assume that the matter field is also charged with respect to the electromagnetic group, then the corresponding current of electrically charged particles will create around the cosmic string a magnetic field, the manifestations of which can be sought from observations. Other effects of vacuum polarization can also be observed.Key words: Beyond Standard Model, rare decays of mesons, scalar extension of Standard Model, heavy neutral leptons, extensions of gauge sector, Chern– Simons theories, topological defects, cosmic string, vacuum polarization, Casimir effect, Aharonov–Bohm effect.