Отзыв ведущей организации (Массивные нейтрино во внешних полях и в плотных средах)

Проректор по нау'чной рабо1с Томского государственного университета пр '.ъ уф,',И~рд~ ОТЗЫВ ведущей организации о диссертации Тернова Алексея Игоревича <Массивные нейтрино ва внешних полях и в ила!нных средах», представленной па соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.02 — теоретическая физика Диссертация А.И.

Тернова посвящена актуальной проблеме современной квантовой теории поля и физики элементарных частиц — исследованию взаимодействия массивных дираковского и майорановского нейтрино с интенсивным электромагнитным полем и плотными средами. Эти исследования чрезвычайно важны как с точки зрения возможных приложений в астрофизике и космологии, так и для дальнейшего развития теории электрослабых процессов, поскольку включение в рассмотрение внешних условий - сильных внешних полей и плотной среды — приводит к открытию новых нетривиальных свойств элементарных частиц и их взаимодействий.

Основные научные результаты, полученные А.И. Терновым и изложенные в диссертации, состоят в следующем: 1. Построена общая теория взаимодействия дираковского и майорановского массивных нейтрино с интенсивным электромагнитным полем на основе расчета массовых операторов нейтрино во внешнем поле. В рамках этой теории: а. Установлена и исследована динамическая природа аномального магнитного момента дираковского нейтрино, т. е. его зависимость от напряженности внешнего поля и энергии частицы.

б. Получены уравнения для волновых функций массивных нейтрино, движущихся в сравнительно слабом внешнем поле, Найдены точные решения этих уравнений. в. Вычислена мощность электромагнитного излучения аномального магнитного момента дираковского нейтрино в магнитном поле ~спиновый свет нейтрино в магнитном поле). г.

Исследовано рассеяние массивных нейтрино в неоднородном магнитном поле. Исследовано влияние интенсивного внешнего поля на процесс распада нейтрино на %-бозон и электрон, а также на процесс рождения электрон-позитронной пары нейтрино. Показано, что присутствие сильного поля может приводить к резкому возрастанию вероятностей даже запрещенных в вакууме процессов. Построена теория радиационного распада массивного лираковского нейтрино в вырожденной замагниченной электронной плазме в рамках Стандартной модели со смешиванием нейтрино в области умеренных значений энергии распадающегося нейтрино. Показано, что наличие замагниченной среды может сугцественно увеличить вероятность распада стерильных реликтовых нейтрино с массами, равными нескольким кэВ, которые рассматриваются в качестве весьма популярных кандидатов на роль частиц, формирующих темную материю.

Построена квантовая теория спинового света нейтрино в веществе, обусловленного квантовыми переходами нейтрино между состояниями с различными спиральностями. Показано, что спиновый свет нейтрино может стать весьма эффективным источником энергетических потерь при движении нейтрино в плотных средах. В частности: а. Иа основе точных решений модифицированного уравнения Дирака для массивного дираковского нейтрино в плотной среде, рассчитана вероятность и мощность спинового света. б. Показано, что излучение релятивистских нейтрино в среде обладает циркулярной поляризацией, причем в случае высокой плопюсти среды поляризация достигает 100',4.

в. Произведен учет влияния электронной плазмы на процесс спинового света. Проанализированы условия, при которых возможна реализация процесса спинового света нейтрино в астрофизике. Предсказан новый тип электромагнитного излучения — спиновый свет электрона в среде, разработана квантовая теория этого явления. Исследовано явление спинового света, сопровождающего радиациоцные переходы между различными массовыми состояниями нейтрино в среде. Все указанные результаты являются новыми, получены автором впервые и вносят существенный вклад в квантовую теорию поля и теорию элементарных частиц. Научную новизну и значимость полученных диссертантом результатов подтверждает их опубликование в рецензируемых отечественных и международных журналах, индексируемых системами «%еЬ оГ Яс1епсе», «ссорив» и «РИНЦ».

Достоверность и обоснованность результатов, полученных автором, не вызывает сомнений и обусловлена использованием хорошо известных и надежных методов квантовой теории поля ~таких, как «метод точных решений»), а также корректностью математических рас- четов. Часть результатов диссертации была подтверждена в более поздних исследованиях другими авторами. К числу достоинств диссертационной работы необходимо отнести то, что автор не ограничивается простым описанием исследуемых физических явлений, но и анализирует возможные астрофизические приложения полученных результатов, а также условия, при которых рассматриваемые явления могли бы реализоваться в астрофизике. В целом представленная работа полностью соответствует специальности 01.04.02 - теоретическая физика, Автореферат достаточно полно и точно отражает содержание диссертации.

Основные положения, выносимые на защиту, подробно изложены в опубликованных работах соискателя. Вместе с тем, можно высказать некоторые замечании. В главах 2 и 3 диссертационной работы, исследуя взаимодействия массивных нейтрино с интенсивными электромагнитными полями, автор ограничивается рассмотрением одного поколения нейтрино, То же самое фактически касается и главы 6, где основное уравнение (6.16), описывающее движение дираковского нейтрино в среде, записано в предположении о том, что смешивание нейтрино отсутствует.

Было бы полезно обобщить результаты указанных глав на случай наличия нескольких поколений нейтрино с учетом их смешивания. Следовало бы также рассмотреть различные физические следствия наличия у нейтрино переходных магнитных моментов, которые, как известно, могут существовать как у дираковских, так и у майорановских нейтрино,(Одно из явлений, обусловленных переходным магнитным моментом, — спиновый свет в радиационном распаде нейтрино -- рассмотрено в главе 7 диссертации,) Приведенные замечания не умаляют значимость представленной работы.

а, скорее, носят характер пожеланий, которые желательно учесть в дальнейших научных исследованиях. В целом, диссертация А.И. Тернова «Массивные нейтрино во внешних полях и в плотных средах» заслуживает самой высокой оценки. Это законченный научный труд, который может квалифицироваться как серьезное научное достижение в физике элементарных частиц и, конкретно, в физике нейтрино. Представленнан диссертация имеет большое научное и практическое значение.

Основные выводы диссертации, ее результаты и методы решения задач, развитые в работе, могут найти дальнейшее применение в исследованиях, выполняемых в ИЯИ РАН, ФИАН, ИКИ РАН, ОИЯИ МФТИ, Т1 У, НГУ, СПбГУ и других научных центрах, занимающихся фундаментальными исследованиями по физике электрослабых взаимодействий и по физике нейтрино в России и за рубежом. Предложенные в диссертации уравнения, описывающие движение массивных нейтрино во внешнем поле и в среде, (а также решения этих уравнений) могут быть использованы при исследовании широкого круга проблем, связанных с динамикой нейтрино. Например, при анализе взрывов Сверхновых, исследовании источников нейтрино высоких энергий, а также при поиске астрофизических проявлений Новой физики.

По объему, научной новизне, ценности и практической значимости диссертация А.И. Тернова соответствует всем критериям «11оложения о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства РФ № 842 от 24 сентября 2013 года, предъявляемым к диссертациям на соискание ученой степени доктора наук, а ее автор, Алексей Игоревич Тернов, несомненно заслуживает присуждения ему ученой степени доктора физикоматематических наук по специальности 01.04.02 — теоретическая физика. Отзыв рассмотрен и одобрен на совместном заседании кафедры теоретической физики и кафедры квантовой теории поля ТТУ 2б марта 2015 г., протокол № 8 (1390) Заведующий кафедрой теоретической физики д.

ф, — м. н. профессор ~4~- ~;„;М/ А. В, Шаповалов И. О. заведующего кафедрой квантовой теории поля д. ф. — м. н. профессор," '.~ ~ С. Л. Ляхович Организация: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский государственный университет» (ТГУ), Почтовый адрес: Российская Федерация, 634050, г. Томск, пр.

Ленинат Зб, Телефон: +7 (3822) 529-843 Анрие электронной почтен еЬ Й и ььеи.ти Сайт в Интернете: ими.1зц.гц е подпись ~ ~ ва4яцяя дО е~ -лЬ.ВВьвнвя '~ ) ьп М1еквев .