Динамические эффекты во внешнем магнитном поле для квантово-полевых моделей с фоновым аксиально-векторным взаимодействием (1102899)
Текст из файла
Íà ïðàâàõ ðóêîïèñèÔðîëîâ Èãîðü Åâãåíüåâè÷ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÅ ÝÔÔÅÊÒÛ ÂÎ ÂÍÅØÍÅÌ ÌÀÃÍÈÒÍÎÌ ÏÎËÅÄËß ÊÂÀÍÒÎÂÎ-ÏÎËÅÂÛÕ ÌÎÄÅËÅÉ Ñ ÔÎÍÎÂÛÌÀÊÑÈÀËÜÍÎ-ÂÅÊÒÎÐÍÛÌ ÂÇÀÈÌÎÄÅÉÑÒÂÈÅÌ01.04.02 Òåîðåòè÷åñêàÿ ôèçèêàÀâòîðåôåðàòäèññåðòàöèè íà ñîèñêàíèå ó÷åíîé ñòåïåíèêàíäèäàòà ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêÌîñêâà 2010Ðàáîòà âûïîëíåíà íà êàôåäðå òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè ôèçè÷åñêîãîôàêóëüòåòà Ìîñêîâñêîãî ãîñóäàðñòâåííîãî óíèâåðñèòåòàèìåíè Ì.Â.Ëîìîíîñîâà.Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:àêàäåìèê ÐÀÍ,äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,ïðîôåññîð À.
A. ÑëàâíîâÎôèöèàëüíûå îïïîíåíòû:äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,ïðîôåññîð Ï. À. Ýìèíîâäîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóê,ïðîôåññîð Â. È. ÄåíèñîâÂåäóùàÿ îðãàíèçàöèÿ:Çàùèòà ñîñòîèòñÿ ¾Ãîñóäàðñòâåííûé íàó÷íûé öåíòð Ðîññèéñêîé Ôåäåðàöèè Èíñòèòóò ôèçèêè âûñîêèõýíåðãèé, ã. Ïðîòâèíî¿2011 ã. â÷.ìèí. íà çàñåäà-íèè äèññåðòàöèîííîãî ñîâåòà Ä 501.002.10 ïðè Ìîñêîâñêîì ãîñóäàðñòâåííîì óíèâåðñèòåòå èìåíè Ì.Â.Ëîìîíîñîâà ïî àäðåñó: 119991, ã. Ìîñêâà,Ëåíèíñêèå ãîðû, ÌÃÓ, äîì 1, ñòð. 2, ôèçè÷åñêèé ôàêóëüòåò, àóä.
¾¿.Ñ äèññåðòàöèåé ìîæíî îçíàêîìèòüñÿ â áèáëèîòåêå ôèçè÷åñêîãî ôàêóëüòåòàÌÃÓ èìåíè Ì.Â.Ëîìîíîñîâà.Àâòîðåôåðàò ðàçîñëàí ¾¿Ó÷åíûé ñåêðåòàðüäèññåðòàöèîííîãî ñîâåòà Ä 501.002.10äîêòîð ôèçèêî-ìàòåìàòè÷åñêèõ íàóêïðîôåññîð20ã.Þ. Â. Ãðàö3ÎÁÙÀß ÕÀÐÀÊÒÅÐÈÑÒÈÊÀ ÐÀÁÎÒÛÀêòóàëüíîñòü òåìûÍåïåðòóðáàòèâíîå îïèñàíèå äèíàìè÷åñêèõ ýôôåêòîâ äëÿ ðåëÿòèâèñòñêèõ ñèñòåì, íàõîäÿùèõñÿ âî âíåøíèõ ïîëÿõ, âñåãäà ÿâëÿëîñü îäíîé èçâàæíåéøèõ çàäà÷ êâàíòîâîé òåîðèè ïîëÿ.
 êà÷åñòâå âíåøíèõ ïî îòíîøåíèþ ê äèíàìè÷åñêèì îáúåêòàì ðàññìàòðèâàþòñÿ, êàê ïðàâèëî, êàëèáðîâî÷íûå ïîëÿ òåîðèè, à òàêæå âàêóóìíûå êîíäåíñàòû, ïîÿâëÿþùèåñÿ ïðèñïîíòàííî íàðóøåííîé ñèììåòðèè; òàêèå ìîäåëè íàõîäÿò áîëüøîå ÷èñëîïðèìåíåíèé â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè è ïðèëîæåíèÿõ. òî æå âðåìÿ âñå áîëüøåå âíèìàíèå ïðèâëåêàþò ê ñåáå òåîðåòè÷åñêèåìîäåëè, â êîòîðûõ ðàññìàòðèâàþòñÿ íå ñâîäèìûå ê òðàäèöèîííûì ôîðìàì ôîíîâûå âçàèìîäåéñòâèÿ ïîëåé ìàòåðèè, îáëàäàþùèå íåñòàíäàðòíûìè ñâîéñòâàìè, â ÷àñòíîñòè, íàðóøàþùèå ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü è CPT÷åòíîñòü.
Òàêèå âçàèìîäåéñòâèÿ ìîãóò êàê áûòü ïîñòóëèðîâàíû â òåîðèèèçíà÷àëüíî, òàê è âîçíèêàòü êàê ñëåäñòâèå äèíàìè÷åñêèõ ïðîöåññîâ.Îñîáûé èíòåðåñ ïðåäñòàâëÿåò èññëåäîâàíèå ïîâåäåíèÿ è ñïåöèôè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé ðåëÿòèâèñòñêèõ ñèñòåì, ñî÷åòàþùèõ îáà òèïà âçàèìîäåéñòâèé: êàê òðàäèöèîííîå, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ýëåêòðîìàãíèòíîå, òàê èäîïîëíèòåëüíîå ôîíîâîå, íàðóøàþùåå, íàïðèìåð, ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü.Àêòóàëüíîñòü äàííîé òåìû ñâÿçàíà ñ íàëè÷èåì è èíòåíñèâíûì ðàçâèòèåì òåîðåòè÷åñêèõ íàïðàâëåíèé, ãäå åñòåñòâåííûì îáðàçîì âîçíèêàåòïîòðåáíîñòü â ðåøåíèè òàêîãî ðîäà çàäà÷, à èçó÷åíèå ïîðîæäàåìûõ â ðàìêàõ ñîîòâåòñòâóþùèõ ìîäåëåé ôèçè÷åñêèõ ýôôåêòîâ ïðåäñòàâëÿåòñÿ âàæíûì êàê ñ òåîðåòè÷åñêîé òî÷êè çðåíèÿ, òàê è ñ òî÷êè çðåíèÿ âîçìîæíûõýêñïåðèìåíòàëüíûõ ïðèëîæåíèé â áóäóùåì. ïåðâóþ î÷åðåäü ñðåäè óêàçàííûõ íàïðàâëåíèé ñëåäóåò îòìåòèòüðàñøèðåííóþ ýëåêòðîäèíàìèêó, ÿâëÿþùóþñÿ ÷àñòíûì ñëó÷àåì ðàñøèðåííîé ñòàíäàðòíîé ìîäåëè (ÐÑÌ) òåîðèè, îáîáùàþùåé ñòàíäàðòíóþ ìîäåëü è âêëþ÷àþùåé íåïðîòèâîðå÷èâîå ôåíîìåíîëîãè÷åñêîå îïèñàíèå âîçìîæíîãî íàðóøåíèÿ ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè è CPT-÷åòíîñòè â ïðèðîäå âäîñòàòî÷íî îáùåì âèäå [Colladay, Kostelecky, 1998].
Òàêîå íàðóøåíèå ñ÷èòàåòñÿ ýôôåêòîì, ñïîñîáíûì ïðîÿâèòü îñîáåííîñòè ôèçèêè ïëàíêîâñêèõìàñøòàáîâ. Ñïîíòàííîå íàðóøåíèå ëîðåíö-ñèììåòðèè ìîæåò ïðåäïîëîæèòåëüíî ïðîèñõîäèòü, íàïðèìåð, â ðàìêàõ òåîðèè ñòðóí, ãäå îíî ñîïðîâîæäàåòñÿ îáðàçîâàíèåì íåíóëåâûõ ëîðåíö-òåíçîðíûõ âàêóóìíûõ ñðåäíèõ[Kostelecky, Samuel, 1989]. Ëàãðàíæèàí ÐÑÌ ÿâëÿåòñÿ ëîðåíö-ñêàëÿðîì, íîñîäåðæèò ÷ëåíû, îïèñûâàþùèå âçàèìîäåéñòâèå ïîëåé ìàòåðèè ñ òåíçîðíûìè êîíäåíñàòàìè, âûñòóïàþùèìè â ðîëè âíåøíèõ ïàðàìåòðîâ.4Äðóãèì ïðèìåðîì ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå âîçìîæíîñòè îáðàçîâàíèÿ ïðîñòðàíñòâåííî-íåîäíîðîäíûõ êîíôèãóðàöèé (âîëí ïëîòíîñòè) êâàðêîâûõêîíäåíñàòîâ â ðàìêàõ ýôôåêòèâíûõ òåîðèé êâàíòîâîé õðîìîäèíàìèêè(ÊÕÄ), â ÷àñòíîñòè, ìîäåëè ÍàìáóÉîíà-Ëàçèíèî (ÍÉË).
Òàêàÿ âîçìîæíîñòü áûëà ïîêàçàíà äëÿ ìîäåëè, ñõîæåé ñ ÍÉË [Dautry, Nyman, 1979], àçàòåì ïîäòâåðæäåíà ðàñ÷åòàìè â ðàìêàõ ÊÕÄ äëÿ êâàðêîâûõ ñðåä áîëüøîé ïëîòíîñòè [Deryagin, Grigoriev, Rubakov, 1992]. Îñîáîãî âíèìàíèÿ çàñëóæèâàåò êîíôèãóðàöèÿ êîíäåíñàòîâ, èçâåñòíàÿ êàê äóàëüíàÿ âîëíà êèðàëüíîé ïëîòíîñòè (ÄÂÊÏ), êîòîðàÿ äîïóñêàåò (ïðèáëèæåííîå) ñâåäåíèåìîäåëè ÍÉË ê ìîäåëè ñ íàëè÷èåì ôîíîâîãî àêñèàëüíî-âåêòîðíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ôåðìèîíîâ.
 ðàìêàõ ïîñëåäíåé áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ÄÂÊÏ-ôàçàìîæåò âîçíèêàòü â êâàðêîâîé ñðåäå ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ è óìåðåííîé ïëîòíîñòè ÷èñëà ÷àñòèö [Nakano, Tatsumi, 2005], îäíàêî ïðîÿâëåíèåýôôåêòà â ïðèñóòñòâèè âíåøíèõ ïîëåé íå èññëåäîâàëîñü.Öåëü äèññåðòàöèîííîé ðàáîòûÖåëüþ äèññåðòàöèîííîé ðàáîòû ÿâëÿåòñÿ èçó÷åíèå òåîðåòèêî-ïîëåâûõ ìîäåëåé ïðè íàëè÷èè ó ôóíäàìåíòàëüíûõ ôåðìèîíîâ äîïîëíèòåëüíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ñ ïîñòîÿííûì àêñèàëüíî-âåêòîðíûì ôîíîì â ïðèñóòñòâèè âíåøíåãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ è èññëåäîâàíèå âîçíèêàþùèõ äèíàìè÷åñêèõ ýôôåêòîâ, à èìåííî: ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ è ñïîíòàííîãî íàðóøåíèÿ êèðàëüíîé ñèììåòðèè.Íàó÷íàÿ íîâèçíà äèññåðòàöèîííîé ðàáîòå âïåðâûå íàéäåíà ïîëíàÿ ñèñòåìà òî÷íûõðåøåíèé ìîäèôèöèðîâàííîãî óðàâíåíèÿ Äèðàêà è ýíåðãåòè÷åñêèé ñïåêòðäëÿ ýëåêòðîíà â ïîñòîÿííîì îäíîðîäíîì ìàãíèòíîì ïîëå ñ ó÷åòîì àíîìàëüíîãî ìàãíèòíîãî ìîìåíòà ÷àñòèöû è íàëè÷èÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ñ àêñèàëüíîâåêòîðíûì ôîíîì bµ ñïåöèàëüíîãî âèäà.Íà îñíîâå íàéäåííûõ ðåøåíèé ðàññìîòðåíî ÿâëåíèå ñèíõðîòðîííîãîèçëó÷åíèÿ â ðàìêàõ ðàñøèðåííîé ýëåêòðîäèíàìèêè ñ íàðóøåíèåì ëîðåíöèíâàðèàíòíîñòè â ôåðìèîííîì ñåêòîðå â ìèíèìàëüíîé èçîòðîïíîé CPTíå÷åòíîé ôîðìå; ïðåäñêàçàí ýôôåêò àñèììåòðèè óãëîâîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ìîùíîñòè èçëó÷åíèÿ, îáóñëîâëåííûé ïðåäïîëàãàåìûì íàðóøåíèåìëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè. äèññåðòàöèè òàêæå âïåðâûå ðàññìîòðåíî ÿâëåíèå ìàãíèòíîãî êàòàëèçà îáðàçîâàíèÿ ñòàòè÷íûõ ñîãëàñîâàííûõ âîëí ïëîòíîñòè êèðàëüíîãîñêàëÿðíîãî è ïñåâäîñêàëÿðíîãî êîíäåíñàòîâ â ïëîòíîé êâàðêîâîé ñðåäå ïðèíèçêèõ òåìïåðàòóðàõ â ðàìêàõ ìîäåëè ÍàìáóÉîíà-Ëàçèíèî.5Íàó÷íàÿ è ïðàêòè÷åñêàÿ çíà÷èìîñòü ðàáîòûÐåçóëüòàòû äèññåðòàöèè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïîèñêà èòåîðåòè÷åñêîé èíòåðïðåòàöèè ñèãíàëîâ âîçìîæíîãî íàðóøåíèÿ ëîðåíöèíâàðèàíòíîñòè è CPT-÷åòíîñòè â ïðèðîäå, à òàêæå äëÿ ïîëó÷åíèÿ îãðàíè÷åíèé íà ïàðàìåòðû, îïèñûâàþùèå ýòî íàðóøåíèå.
Êðîìå ýòîãî, ðåçóëüòàòû ðàáîòû âàæíû äëÿ èçó÷åíèÿ îñîáåííîñòåé ïîâåäåíèÿ è ñâîéñòâ îñíîâíîãî ñîñòîÿíèÿ ïëîòíîé êâàðêîâîé ìàòåðèè ïðè íàëè÷èè ñèëüíîãî ìàãíèòíîãî ïîëÿ (â ÷àñòíîñòè, â óñëîâèÿõ ñòîëêíîâåíèÿ òÿæåëûõ âûñîêîýíåðãåòè÷åñêèõ èîíîâ, à òàêæå â ÿäðàõ êîìïàêòíûõ àñòðîôèçè÷åñêèõ îáúåêòîâ).Àïðîáàöèÿ ðàáîòûÑîäåðæàíèå ðàçëè÷íûõ ðàçäåëîâ äèññåðòàöèîííîé ðàáîòû ïðåäñòàâëÿëîñü â âèäå äîêëàäîâ íà ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè ñòóäåíòîâ, àñïèðàíòîâ è ìîëîäûõ ó÷åíûõ ¾Ëîìîíîñîâ2007¿ (ÌÃÓ, Ìîñêâà, 2007); íà 13-éìåæäóíàðîäíîé Ëîìîíîñîâñêîé êîíôåðåíöèè ïî ôèçèêå ýëåìåíòàðíûõ ÷àñòèö (ÌÃÓ, Ìîñêâà, 2007); íà íàó÷íîé ñåññèè-êîíôåðåíöèè ñåêöèè ßÔÎÔÍ ÐÀÍ ¾Ôèçèêà ôóíäàìåíòàëüíûõ âçàèìîäåéñòâèé¿ (ÈÒÝÔ, Ìîñêâà,2007); íà ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè ïî èçáðàííûì âîïðîñàì ñîâðåìåííîé òåîðåòè÷åñêîé ôèçèêè (SPMTP'08) (ÎÈßÈ, Äóáíà, 2008); íà íàó÷íîéêîíôåðåíöèè ¾Ëîìîíîñîâñêèå ÷òåíèÿ¿ (ÌÃÓ, Ìîñêâà, 2010).ÏóáëèêàöèèÏî ìàòåðèàëàì äèññåðòàöèè îïóáëèêîâàíî 9 íàó÷íûõ ðàáîò, ñïèñîêêîòîðûõ ïðèâåäåí â êîíöå àâòîðåôåðàòà.Ñòðóêòóðà è îáúåì äèññåðòàöèèÄèññåðòàöèîííàÿ ðàáîòà ñîñòîèò èç ââåäåíèÿ, òðåõ ãëàâ îñíîâíîãîòåêñòà, çàêëþ÷åíèÿ, ñïèñêà îñíîâíûõ îáîçíà÷åíèé è ñïèñêà öèòèðóåìîéëèòåðàòóðû.
Ïîëíûé îáúåì äèññåðòàöèè ñîñòàâëÿåò 119 ñòðàíèö. Äèññåðòàöèÿ ñîäåðæèò 8 ðèñóíêîâ. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû âêëþ÷àåò 168 ññûëîê.ÎÑÍÎÂÍÎÅ ÑÎÄÅÐÆÀÍÈÅ ÐÀÁÎÒÛ Ãëàâå 1 (Ââåäåíèè) äàíî îáîñíîâàíèå àêòóàëüíîñòè òåìû äèññåðòàöèè (â ðàçäåëå 1.1), çàòåì ïðèâåäåí îáçîð òåîðåòè÷åñêèõ íàïðàâëåíèé (ñî ññûëêàìè íà îñíîâíûå ïóáëèêàöèè), â ðàìêàõ êîòîðûõ âîçíèêàþòçàäà÷è, ðåøàåìûå â ïîñëåäóþùèõ Ãëàâàõ.Ðàçäåë 1.2 ïîñâÿùåí îáçîðó ÐÑÌ è îáîñíîâàíèþ àêòóàëüíîñòè çàäà÷è, ðåøàåìîé â Ãëàâå 3. Îïèñàíû òåîðåòè÷åñêèå ïðåäïîñûëêè äëÿ ðàññìîòðåíèÿ ÿâëåíèÿ íàðóøåíèÿ ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòè è CPT-÷åòíîñòè6â ïðèðîäå. Âûïèñàí ëàãðàíæèàí ðàñøèðåííîé ýëåêòðîäèíàìèêè, êîòîðûé âûâîäèòñÿ èç ÐÑÌ â íèçêîýíåðãåòè÷åñêîì ïðåäåëå ïîñëå íàðóøåíèÿSU (2) × U (1) ñèììåòðèè.
Äëÿ ôåðìèîííîãî ñåêòîðà ñîîòâåòñòâóþùàÿ ïîïðàâêà ê ñòàíäàðòíîìó äèðàêîâñêîìó ëàãðàíæèàíó èìååò âèä:(LLB)1 µνµν5 µνµ5 µ= ψ − σ Hµν + iγ cµν D + iγ γ dµν D − γ aµ − γ γ bµ ψ,2(1)ãäå Hµν , cµν , dµν , aµ , bµ âåùåñòâåííûå òåíçîðíûå êîíñòàíòû ðàçëè÷íîéðàçìåðíîñòè, è ìû èñïîëüçóåì çäåñü è äàëåå ñòàíäàðòíûå îáîçíà÷åíèÿ:Dµ = ∂µ − ieAµ êîâàðèàíòíàÿ ïðîèçâîäíàÿ â ýëåêòðîìàãíèòíîì ïîëå(ãäå e > 0); γ 5 = −iγ 0 γ 1 γ 2 γ 3 , σ µν = 2i [γ µ , γ ν ], ïðè ýòîì σ ij = εijk Σk . Ïîñëåäíèå äâà ÷ëåíà â (1) íàðóøàþò íå òîëüêî ëîðåíö-èíâàðèàíòíîñòü, íîè CPT-÷åòíîñòü òåîðèè. Ïðèâåäåíû ïðèìåðû íîâûõ ôèçè÷åñêèõ ýôôåêòîâ, ïðåäñêàçûâàåìûõ â ðàìêàõ ÐÑÌ è ÷àñòè÷íî äîñòóïíûõ óæå ñåé÷àñäëÿ âûñîêîòî÷íûõ íàáëþäåíèé.
Èç èìåþùèõñÿ ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ñëåäóþò äîñòàòî÷íî æåñòêèå îãðàíè÷èâàþùèå îöåíêè íà òåíçîðíûåïàðàìåòðû, ïðèñóòñòâóþùèå â ëàãðàíæèàíå ÐÑÌ. Îêàçûâàåòñÿ, îäíàêî,÷òî âåëè÷èíà b0 â (1) îãðàíè÷åíà îòíîñèòåëüíî ñëàáî: |b0 | < 10−2 ýÂ, â òîâðåìÿ êàê, íàïðèìåð, |b| < 10−18 ýÂ. Ýòî ñîçäàåò ìîòèâàöèþ ê ðàññìîòðåíèþ âçàèìîäåéñòâèÿ âèäà ψγ 5 γ µ bµ ψ , ãäå bµ = (b0 , 0), êàê ïåðâîãî ïðèáëèæåíèÿ äëÿ (1) ïðè óìåðåííûõ ýíåðãèÿõ ýëåêòðîíà.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
