WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Исследование процессов взаимодействия элементарных частиц во внешних полях и средах методом точных решений

На правах рукописи

Шинкевич Сергей Александрович

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

ВО ВНЕШНИХ ПОЛЯХ И СРЕДАХ МЕТОДОМ

ТОЧНЫХ РЕШЕНИЙ

Специальность 01.04.02 – теоретическая физика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва 2007

Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова.

Научный руководитель: Доктор физико-математических наук, профессор А. И. Студеникин

Официальные оппоненты: Доктор физико-математических наук, профессор РГГРУ В. Н. Родионов Кандидат физико-математических наук, ассистент МГУ им. М. В. Ломоносова К. А. Кузаков

Ведущая организация: Томский Государственный Университет, г. Томск

Защита диссертации состоится «_17_» мая 2007 года в _16.00_ часов на заседании диссертационного совета К 501.001.17 МГУ им. М. В. Ломоносова по адресу: 119992, г. Москва, ГСП, Ленинские Горы, МГУ, физический факультет, ауд..

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.

Автореферат разослан «» 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 501.001.17, доктор физико-математических наук П. А. Поляков

-2

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена развитию метода точных решений квантовых уравнений для волновых функций частиц во внешних полях и средах и исследованию на его основе процессов взаимодействия элементарных частиц, протекающих в экстремальных астрофизических условиях. На основе этого метода развита релятивистская теория протекания урка-процессов в магнитном поле (на примере обратного бета-распада нейтрона) и проведено исследование влияния внешней среды на распространение заряженных лептонов (электронов) в веществе и различных внешних полях. В работе также обсуждаются приложения полученных результатов в астрофизике и космологии.

В работе построена релятивистская теория процесса обратного бета-распада поляризованного нейтрона с учётом эффектов отдачи протона, а также квантования движения протона в магнитном поле. Проведён детальный анализ сечения процесса для различных областей напряжённости поля, поляризации среды и энергии нейтрино и показано, что в случае сверхсильного и сильного магнитного поля наблюдается эффект «прозрачности» поляризованной среды из нейтронов для движущихся нейтрино. Рассмотрены эффекты, связанные с наличием аномального магнитного момента нуклонов.

В рамках данного подхода изучен новый тип электромагнитного излучения — спиновый свет электрона (SLe), движущегося в среде из нейтронов. Развита последовательная квантовая теория спинового света электрона в среде (в том числе плотной и сверхплотной), в рамках которой получены выражения для угловых распределений вероятности и мощности излучения, а также исследованы предельные случаи протекания процесса и поляризационные свойства излучения.

Актуальность темы.

Актуальность работы обусловлена тем, что физика элементарных частиц во внешних полях и средах является востребованным и интенсивно развиваемым направлением исследований в свете быстро растущего числа её приложений в таких областях физики, как астрофизика и космология, интерес к которым в настоящее время также непрерывно возрастает. Последнее обстоятельство в свою очередь объясняется повышением точности экспериментов (что дает возможность исследования более широкого спектра различных явлений), а также возможностью апробации различных новых теорий и моделей, проверка которых в земных условиях не представляется возможной. Изучение процессов, протекающих в сильных внешних полях или плотных средах, привлекает внимание многих специалистов таких областей современной физики, как физика плазмы и ядерного вещества. Кроме того, исследования по данному направлению актуальны сами по себе в свете их значимости для изучения структуры и свойств фундаментальных частиц и их взаимодействий в общетеоретическом плане.

Цель работы.

Целью настоящей диссертационной работы является развитие метода точных решений квантовых уравнений для волновых функций частиц во внешних полях и средах при построении релятивистской теории протекания урка-процессов в магнитном поле, а также при построении квантовой теории спинового света электрона в среде и получение характеристик данного излучения.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней впервые:

1) развита релятивистская теория процесса обратного бета-распада поляризованного нейтрона, e + n p + e, в магнитном поле с учётом эффектов отдачи протона и квантования движения; при этом проведён детальный анализ сечения процесса для различных областей значений напряжённости магнитного поля;

2) обнаружен и исследован эффект «прозрачности» поляризованной среды из нейтронов для движущихся нейтрино в случае сильных и сверхсильных магнитных полей и проведена интерпретация данного явления на основе закона «сохранения проекции спина»;

3) произведён учёт влияния взаимодействия аномального магнитного момента (АММ) нуклонов с внешним магнитным полем и при этом указана разрешённая область протекания процесса в случае сверхсильного поля;

4) построена последовательная квантовая теория нового типа электромагнитного излучения электрона — спинового света электрона в веществе — и изучены его свойства при движении электрона в среде из нейтронов;

излучения и проведен детальный анализ их зависимости от энергии электрона и плотности среды, а также исследованы предельные случаи протекания процесса e e + и поляризационные свойства излучения.

Практическая ценность Полученные в данной работе закономерности определяют возможность использования результатов диссертации при исследовании нейтринных процессов, протекающих в сильных магнитных полях, и решении задач, связанных с движением электронов в плотных средах и в различных внешних полях в астрофизике и космологии. Результаты работы также могут быть использованы для описания структуры различных астрофизических объектов и механизма возникновения импульса отдачи пульсаров, наблюдаемые скорости движения которых достигают значений вплоть до 1000 км/с; при экспериментальном исследовании спинового света электрона в среде и при планировании новых экспериментов.

Апробация диссертации.

Основные результаты, вошедшие в диссертацию, докладывались и обсуждались на следующих конференциях: 12th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics (Moscow, 2005); 2nd Vienna Central European Seminar on Particle Physics and Quantum Field Theory “Frontiers in Astroparticle Physics” (Vienna, 2005); Научная конференция “Ломоносовские чтения” (Москва, 2006); 14th International Seminar on High Energy Physics “Quarks-2006” (St. Petersburg, 2006); XIII международная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых “Ломоносов-2006” (Москва, 2006); 22nd International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics (Santa Fe, New Mexico, 2006); 6th Rencontres du Vietnam “Challenges in Particle Astrophysics” (Hanoi, Vietnam 2006); Международная конференция молодых ученых “Молодежь в науке – 2006” (Минск, 2006); 19th – 21st Workshops in Particle Physics “Results and Perspectives in Particle Physics” (La Thuile, Italy, 2005-2007).

Публикации.

Основные результаты диссертации изложены в 8 опубликованных работах, список которых приводится в конце автореферата.

Диссертация состоит из Введения, двух глав, Заключения и списка цитированной литературы, который насчитывает 154 наименования. Общий объём 115 страниц, в работе содержится 15 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введение. В разделе 1.1 диссертации обсуждается история и роль нейтрино в развитии физики элементарных частиц и место изучаемой частицы в современной физической картине мира. В данной главе в разделах 1.2-1.3 обоснована актуальность исследуемых проблем и сформулирована постановка цели и задач диссертационной работы. В разделе 1.4 излагаются основные результаты диссертации.

Глава 2. Релятивистская теория процесса обратного бета-распада. Данная глава посвящена развитию релятивистской теории протекания урка-процессов в магнитном поле на примере обратного бета-распада нейтрона. В разделе 2.1 проведён расчёт сечения процесса, который основан на релятивистском эффективном лагранжиане локального 4-х фермионного взаимодействия Ферми. В качестве волновых функций заряженных частиц, участвующих в данном процессе, используются точные решение уравнения Дирака в магнитном поле.

Полное сечение процесса обратного -распада поляризованного нейтрона в магнитном поле с учётом эффекта отдачи протона определяется выражением:

где производится суммирование по следующим корням:

В разделе 2.2 диссертации, исходя из выражения для закона сохранения энергии при наличии внешнего магнитного поля, определены две характерные величины напряжённости магнитного поля:

1) электронное критическое поле Вcr, при превышении которого электрон здесь =mn-m' — разность масс нейтрона и протона.

Проведённый анализ позволяет выделить следующие три характерные области

Похожие работы:

«Куштанова Галия Гатинишна ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ПОДЗЕМНОЙ ГИДРОСФЕРЕ 25.00.29- Физика атмосферы и гидросферы Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Казань-2007 Работа выполнена в Казанском государственном университете Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук профессор Якимов Н.Д. доктор физико-математических наук Храмченков М.Г. доктор технических наук Рамазанов А.Ш. Ведущая...»

«Наймушина Екатерина Александровна. УДК 538.945 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РЕНТГЕНОЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ СЛОЖНЫХ МЕДНЫХ ОКСИДОВ В СВЕРХПРОВОДЯЩЕМ СОСТОЯНИИ Специальность 01.04.01. – приборы и методы экспериментальной физики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ижевск – 2004 Работа выполнена в лаборатории электронной спектроскопии Института физики поверхности при Удмуртском государственном...»

«ОСИПОВ ОЛЕГ СЕРГЕЕВИЧ ПЕРЕСТАНОВКИ ИНТЕГРАЛОВ В БАНАХОВЫХ ПРОСТРАНСТВАХ Специальность: 01.01.01 – Математический анализ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск 2009 Работа выполнена на кафедре математического анализа Томского государственного университета кандидат физико-математических наук, Научный руководитель : доцент Сибиряков Геннадий Васильевич Официальные оппоненты : доктор физико-математических наук, профессор...»

«Дымарский Анатолий Яковлевич Квазиклассические решения в суперсимметричных и некоммутативных моделях квантовой теории поля Специальность 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2006 Работа выполнена на физическом факультете Московского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова, г. Москва. Научный...»

«Поляков Станислав Петрович Символьные алгоритмы, связанные с задачами суммирования 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва – 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Вычислительном центре им. А.А. Дородницына Российской академии наук. доктор физико-математических наук, Научный...»

«Матвеев Евгений Леонидович ОПТИМИЗАЦИЯ КВАНТИЛЬНОГО КРИТЕРИЯ ПРИ ВЫПУКЛОЙ ЦЕЛЕВОЙ ФУНКЦИИ С ПОМОЩЬЮ СТОХАСТИЧЕСКОГО КВАЗИГРАДИЕНТНОГО АЛГОРИТМА Специальность 05.13.01 Системный анализ, управление и обработка информации (авиационная и ракетно-космическая техника) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва, 2010 Работа выполнена на кафедре Теории вероятностей Московского авиационного института (государственного технического...»

«НИКОНЕНКО Сергей Викторович МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕНОСА В МЕМБРАННЫХ СИСТЕМАХ С УЧЕТОМ ЗАВИСИМОСТИ КИНЕТИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТ КОНЦЕНТРАЦИИ 05.13.18 – математическое моделирование, численные методы и комплексы программ АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Краснодар - 2011 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Кубанский...»

«Бабаев Антон Анатольевич СПИНОВЫЕ ЭФФЕКТЫ ПРИ ПЛОСКОСТНОМ КАНАЛИРОВАНИИ РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЭЛЕКТРОНОВ, ПОЗИТРОНОВ И ТЯЖЕЛЫХ ВОДОРОДОПОДОБНЫХ ИОНОВ Специальность 01.04.02 – теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск – 2009 Работа выполнена на кафедре теоретической и экспериментальной физики Томского политехнического университета и в НИИ Ядерной Физики Томского политехнического университета Научный...»

«Уадилова Айгуль Дюсенбековна ПЕРЕЧИСЛЕНИЕ ТЕРНАРНЫХ АЛГЕБР И ДЕРЕВЬЕВ Специальность 01.01.06 – математическая логика, алгебра и теория чисел Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико–математических наук Ульяновск – 2008 Работа выполнена на кафедре алгебро–геометрических вычислений в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Ульяновский государственный университет Научный руководитель : доктор...»

«Ириняков Евгений Николаевич ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ ОСНОВНЫХ КОНФИГУРАЦИЙ ИОНОВ ПЕРЕХОДНЫХ ГРУПП И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Специальность: 01.04.05 – оптика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2007 2 Работа выполнена на кафедре теоретической физики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина...»

«Матвеев Иван Алексеевич Методы и алгоритмы автоматической обработки изображений радужной оболочки глаза 05.13.11 – Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и сетей АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Москва – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном...»

«ОБЛЕКОВ ГЕННАДИЙ ИВАНОВИЧ ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ УПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБОТКОЙ УНИКАЛЬНЫХ ГАЗОВЫХ И ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ ЗАПАДНО-СИБИРСКОЙ НЕФТЕГАЗОНОСНОЙ ПРОВИНЦИИ 25.00.12 – геология, поиски и разведка горючих ископаемых АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук НОВОСИБИРСК 2009 Работа выполнена в ООО Газпром добыча Надым ОАО Газпром Научный консультант : доктор геолого-минералогических наук Лапердин Алексей...»

«УДК 621.378.4 Авраменко Владимир Григорьевич ЛИНЕЙНЫЙ И КВАДРАТИЧНЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ОТКЛИК ПЕРИОДИЧЕСКИХ КВАНТОВЫХ ЯМ Специальность 01.04.21 - лазерная физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва - 2007 Работа выполнена на кафедре квантовой электроники физического факультета Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Научный руководитель : кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник...»

«Плещинский Илья Николаевич Переопределенные граничные задачи и задачи сопряжения для уравнения Гельмгольца и системы уравнений Максвелла 01.01.02 – дифференциальные уравнения Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2007 Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Казанский государственный университет им. В.И. Ульянова-Ленина доктор физико-математических наук,...»

«Шипуля Михаил Алексеевич Асимптотики однопетлевого эффективного действия квантовых полей с эллипсоидальным законом дисперсии Специальность 01.04.02 – теоретическая физика Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Томск 2011 Работа выполнена на кафедре квантовой теории поля Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования “Национальный исследовательский Томский...»

«Ломова Наталья Валентиновна УДК 538.945 ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА РЕНТГЕНОЭЛЕКТРОННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СПИНОВОГО МАГНИТНОГО МОМЕНТА АТОМОВ В СИСТЕМАХ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА Специальность 01.04.01. – Приборы и методы экспериментальной физики АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Ижевск – 2007 Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Удмуртский государственный...»

«. АЛЕКСАНДРОВ АНАТОЛИЙ ИВАНОВИЧ СТРУКТУРА МЕЗОГЕНОВ В ОБЪЕМНЫХ ОБРАЗЦАХ И ПЛЕНКАХ ЛЕНГМЮРА-БЛОДЖЕТТ Специальность: 01.04.18 – кристаллография, физика кристаллов АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Москва 2012 www.sp-department.ru Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении высшего профессионального образования Ивановский государственном университете. Официальные оппоненты : Островский Борис Исаакович,...»

«Степанов Роман Григорьевич РЕНОРМАЛИЗАЦИОННАЯ ГРУППА В N –КОМПОНЕНТНЫХ МОДЕЛЯХ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ Специальность 01.01.05 Теория вероятностей и математическая статистика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук КАЗАНЬ – 2005 Работа выполнена на кафедре экономической кибернетики Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Казанский государственный университет имени В.И. Ульянова – Ленина....»

«ЛУНЁВ ИВАН ВЛАДИМИРОВИЧ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И ДИПОЛЬНОЙ ПОДВИЖНОСТИ ВОДОРОДОСВЯЗАННЫХ РАСТВОРОВ МЕТОДОМ ВРЕМЕННОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Специальность 01.04.03 – радиофизика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Казань – 2007 Работа выполнена на кафедре радиоэлектроники Казанского государственного университета. кандидат физико-математических наук, Научный руководитель : доцент Ю.А. Гусев; кандидат...»

«Журидов Дмитрий Владимирович МАЙОРАНОВСКИЕ НЕЙТРИНО И ПРОЦЕССЫ С НЕСОХРАНЕНИЕМ ЛЕПТОННОГО ЧИСЛА Специальность 01.04.02 теоретическая физика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Москва 2006 Работа выполнена на кафедре теоретической физики физического факультета Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Научный руководитель : доктор физико-математических наук профессор А.В. Борисов Официальные оппоненты...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.