Отзыв оппонента 2 (Нейтрино в движущихся замагниченных средах и новые астрофизические эффекты)

ОТЗЫВ офнцпального оппонента на диссертацию Токарева Ильп Владимирович» «Нейтрино о движущихся замагиичсииых средах и иооыс асигрофизичсскис зффсюииа, представленную на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 01,04.02 — теоретическая физика, Диссертация И.В, Токарева посвящена исследованию распространения и осцилляций нейтрино и экстремальных внешних условиях (в интенсивных внешних электромагнитных полях и плотных движущихся средах) и предсказанию новых астрофизических явлений, возникающих в резульгате слабых и электромагнитных взаимодействий нейтрино с окружающей средой.

В настоящее время физика нейтрино является одной из наиболее динамично развивающихся областей современной физики. Последнее десятилетие ознаменовалось многими важными открытиями в области физики элементарных частиц и, в частности, в физике нейтрино. Экспериментально обнаружены осцилляции нейтрино„ наличие масс и смешивания нейтрино уже не подвергается сомнению. Открытие хиггсовского бозона на Большом адронном коллайдере фактически завершает экспериментальное обоснование Стандартной модели, являющейся на сегодняшний день основной теорией, описывающей элементарные частицы и их взаимодействия. Тем не менее, в современной нейтринной физике существует большое количество нерешенных проблем, требующих своего объяснения ~природа нейтринного смешивания, иерархия масс нейтрино, природа массы нейтрино— дираковская или майорановская, возможные электромагнитные взаимодействия нейтрино), В современной астрофизике и космологии элементарных частиц имеется определенное количество экспериментальных данных, указывающих на неполноту Стандартной модели.

Предполагается, что объяснение этих данных, а также решение многих проблем физики нейтрино будет возможно лишь в рамках более полной, фундаментальной теории элементарных частиц и их взаимодействий — в рамках так называемой «Новой физики». В диссертации И.В. Токарева исследуется ряд важных проблем нейтринной физики„многие из которых требуют для своего решения выхода за рамки Стандартной модели н привлечения идей «Новой физики». В частности, в диссертации рассмагриваются некоторые новые эффекты, которые могут возникать вследствие фундаментальных взаимодействий нейтрино в условиях сильных внешних полей при высокой плотности среды, характерных для астрофизики.

Этн эффекты могут быть доступными для обнаружения в рамках современных экспериментов, исследующих нейтрино астрофизического происхождения. Данное обстоятельство определяет практическую значимость диссертационной работы и указывает на возможные области применения полученных результкгов.

Важной частью диссертационной работы является исследование электромагнитных свойств нейтрино, которые рассматриваются как потенциальный источник «Новой физики». Развитие теории электромагнитных взаимодействий нейтрино может способствовать не только углублению знаний о нейтрино, но и решению ряда проблем нейтринной астрофизики и космологии.

Все это говорит об актуальности и важности исследований, проведенных в диссертации И.В. Токарева. Перейдем к содержанию диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав основного текста, двух приложений и заключения. Она содержит 111 страниц текста, рисунки и обширный список литературы, Во Введении сформулированы основные цели и задачи диссертационной работы, а также актуальность и практическая значимость проведенных исследований.

Глава 1 носит вводный характер и посвящена описанию современного состояния физики нейтрино (как теоретических, так и экспериментальных исследований). В последующих трех главах приведены оригинальные результаты автора. Глава 2 посвящена исследованию флейворных осцилляций нейтрино в среде, движущейся с ускорением, В адиабатическом приближении определены вероятность и условия резонанса осцилляций. Также обсуждаются возможные астрофизические приложения полученных результатов. В главе 3 в рамках метода точных решений получен ряд новых решений уравнений Дирака, описывающих состояния нейтрино с нетривиальными электромагнитными свойствами в экстремальных внешних условиях 1'во внешнем электромагнитном поле и плотной среде), Результаты третьей главы фактически представляют собой развитие метода точных решений, хорошо зарекомендовавшего себя при описании различных процессов взаимодействий частиц в присутствии внешнего ПОля. К научной новизне подхода следует отнести и то, что автором последовагельно учитывались как электромагнитные, так и слабые взаимодействия нейтрино с окружающей средой, что, в свою очередь„потребовало разработки оригинальной техники построения новых спиновых интегралов движения.

Техника построения решений носит универсальный характер и может быть использована для описания квантовых состоянии других частиц ~например элекгроиов) Найденные автором новые точные решения уравнений Дирака могут быть использованы при расчетах различных процессов с участием нейтрино в астрофизических условиях и последующем поиске эффектов «НОИОЙ физики». Отметим также, что в приложении 2 на основе полученных в главе 3 новых точных решений воспроизведены все частные случаи решений, полученных ранее другими авторами, со ссылками на первоисточники. При этом не только подтверждается достоверность полученных результатов, но и создается определенная сводка точных решений уравнений Дирака, что представляет самостоятельный научный интерес. Глава 4 посвящена анализу полученных в главе 3 точных решений уравнений Дирака и предсказанию новых астрофизических эффектов и явлений.

В квазиклассическом приближении определена эффективная сила Лоренца, действие которой со стороны внешней среды на нейтрино определяет траекторию движения миллизаряженного нейтрино в магнитном поле и вращающейся среде. Предсказано, что в результате действия данной силы на нейтрино возникает эффект пространственного разделения потока нейтрино по типу и энергиям нейтрино. Данный эффект может быть использован для интерпретации современных экспериментальных данных по поиску астрофизических источников нейтрино. Т~к~~ предсказано два новых явления: механизм электромагнитного излучения нейтрино ~«свет миллизаряженного нейтрино») и механизм изменения вращения звезд за счет излучения интенсивных потоков нейтрино («нейтринный механизм вращения звезд»).

В диссертационной работе обсуждается ряд возмохагых астрофизических приложений предсказанного нейтринного механизма вращения звезд. В частности, на основе оценки вклада данного ~еха~из~~ в динамику вращения Сверхн~воЙ звезды в диссертации получено ограничение на миллизаряд нейтрино, являющее~я на сегодняшний день наиболее строгим астрофизическим ограничением на миллизаряд нейтрино. Результаты диссертации сформулированы в Заключении. Диссертация И.В. Токарева написана хорошим литературным языком. Одним из несомненных достоинств диссертации является большое количество красивых физических эффектов, предсказанных и рассмотренных автором.

По диссертации имеется ряд небольсин~ ~~м~~~ний: 1. Стр. 19: ссылки ~891 и ~90) необходимо поменять местами. 2. Стр. 19: вместо ссылки ~6-9~ необходимо написать ~7-9~. 3. Стр. 20: при обзоре электромагнитных свойств нейтрино необходимо упомянуть также другие возможные электромагнитные характеристики нейтрино, такие, как зарядовый радиус и анапольный моменз..

4. Стр, 25 и 48: применено неудачное обозначение для единичной матрицы. 5. Стр. 69: в слове «среды» вместо буквы «р» написана буква «п». 6. Стр, 75 и 76: вменит~ т~р~ина «угловая частота» н~~бходи~о испо~ь~~в~~~ термин «угловая скорость>>. 7. Стр. 76: в слове «отклоняться» вместо буквы «о» написана буква «а». 8. Стр. 78: ссылка ~149~ не имеет отношения к предмету обсуждения. Общее замечание по диссертации, имеющее, скорее, характер пожелания, которое желательно учесть в дальнейшей научной деятельности: полученные многочисленные точные решения уравнения Дирака нужно использовать для расчетов конкретных физических процессов ~т. е.

матричнь1х элементов и вероятностей), не ограничиваясь одним только квазиклассическим подходом. Отмеченные замечания не имеют, по существу, отношения к содержанию диссертации и не снижают ее оценки. В целом, можно сказать„что диссертационная работа выполнена на высоком научном уровне и представляет собой завершенное научное исследование, имеющее существенное значение для физики нейтрино в частности и физики элементарных частиц в целом, Результаты научно обоснованы и достоверны, так как их получение основано на строгих ~~~одах квант~вой ~~ории поля, а ~акж~ применении прибли>кений, адекватных исследуемым явлениям. Основные результаты диссертации докладывались на ведущих отечественных и мировых конференциях и своевременно опубликованы в научной печати.

Автореферат диссертации правильно отражает ее содержание. Диссертационная работа «Нейтрино в движущихся замагниченных средах и новые астрофизические эффекты» является научно-квалификационной работой, удовлетворяк>щей всем критериям «Положения о присуждении ученых степеней», утвержденного постановлением Правительства РФ от 24 сентября 2013 ~ода Л~ 842, предьявляемым к диссертациям на сои~~ание ученой ~~~~~И~ кандидата наук, а ее автор, Токарев Илья Владимирович несомненно заслуживает присуждения ученой степени каидидата физико-математических наук по специальности И.О4.02 — Т~~ретич~~~а~ ф~~~~а.

Официальный оппонент: Доцент кафедры теоретической физики МФТИ, кандидат физико" математических наук т Подпись доцента А.И, Тернова з „,';;".""„~;;;:ф. ~" ,я~~~'~ ии~~в А.И. Тернов 1О.И, Скалько .