В последнее время наступило неожиданное оживление в области нестандартных методов вычисления фейнмановских диаграмм (мы следим за прогрессом в этой области
на страничке Обзор hep-ph: Методы вычислений). Дело в том, что процесс вычисления фейнмановских диаграмм бывает очень громоздким, а результат зачастую оказывается на удивление компактным. Поэтому возникает подозрение, что возможно существуют математические приемы, позволяющие сильно упростить вычисление. Некоторый прогресс действительно
заметен. Нельзя сказать, что всегда получаются очень простые выражения,
но зато они иногда используют математические объекты,
например дзета-функцию Римана или полилогарифмы, которые интересны сами по себе и обладают богатыми свойствами.
В данной работе предлагается еще один метод вычисления многопетлевых
фейнмановских интегралов. Интересно, что вычисление интегралов сводится к
нахождению функции Грина определенной квантовомеханической задачи.
Метод иллюстрируется на нескольких примерах из модели phi^3,
в частности на лестничных диаграммах.
Статья математическая, небольшая, ожидается дальнейшее
развитие метода.
Автор утверждает, что он разобрался с причиной разногласия теории и
эксперимента по измерению аномального магнитного момента мюона.
Он вычислил вклад изображенной здесь диаграммы, в которой S обозначает
скалярный мезон (конкретно, учитывались сигма-мезон, дающий основной вклад,
а также f0 и a0). При этом оказалось, что теоретически предсказанное значение
существенно приближается к эксперименту. Отличие составляет
от 0 до 1 стандартный отклонения (в зависимости от того,
из каких данных взята информация для однофотонной собственно-энергетической
диаграммы). То есть, по мнению автора, проблема решена!
Что мне удивительно здесь. Скалярные мезоны "цепляются" к мюону
не напрямую, а через фотоны. Но такие диаграммы уже учитывались, только на кварковом
уровне! Так что есть подозрение, что здесь происходит двойной учет
одного и того же механизма. Будем ждать отклики на эту статью!
Описывается программа по иследованию обобщенных партонных плотностей
на детекторе CLAS (читайте подробную заметку Эксперимент CLAS: хирургическое вмешательство в протон). Описываются те реакции, из которых
можно извлечь эти плотности (прежде всего, глубоко-виртуальный комптон-эффект),
и ожидаемая точность, на которую можно расчитывать.
Несколько эклектический подход к проблеме описания свойств адронов,
а конкретно в данной статье, свойств ро-мезона.
Автор пытается привлечь к описанию сразу несколько различных подходов,
каждый из которых имеет ограниченную область применения, но
вместе они должны дополнять друг друга.
Честно говоря, возникло ощущение, что что-то тут химичат.
Численные решеточные вычисления -- это пока единственный способ
работать с сильными взаимодействиями без каких-либо приближений.
Эти вычисления могут успешно применяться не только при исследовании
свойств отдельных частиц в вакууме, но и при заметных плотностях и температурах,
приближающихся к ядерным плотностям. Эти исследования могут непосредственно
проверяться в столкновении тяжелых ядер.
Можно ли предсказать массу протона из первых принципов? Можно,
на основании решеточной КХД. Точность этого вычисления все улучшается.
В данной работе рассказывается, что систематические ошибки
в вычислени массы протона составляют всего 1%, а само предсказание
(впрочем, разве можно говорить про предсказание массы протона?)
определяется только статистическим ошибками. Так что, осталось
только считать и считать -- дорога открыта.
Фундаментальная теория сильных взаимодействий основывается на калибровочной
группе SU(3). И казалось бы, подсчет степеней свободы сильных взаимодействий
(три кварковых цвета, три антикварковых цвета, восемь глюонных цветов)
подтверждает, что группа SU(3) -- правильный выбор!
Однако все не так однозначно. Авторы нашли другую группу, исключительную группу G(2),
присоединенные генераторы которой также отвечают перечисленному набору частиц.
Кроме того, в такой группе автоматически возникает конфайнмент.
Важное свойство такого "исключительного" конфайнмента -- то, что он никуда не девается
при высоких температурах. Так что эта теория предсказывает отсутствие
явления деконфайнмента!
Авторы анализируют особое состояние адронной материи при высоких плотностях,
color-flavor locked phase, которое может существовать в центре компактных
звезд. Специфика этой фазы в том, что благодаря присутствию безмассовых
квазичастиц, теплопроводность такой материи очень высока.
Поэтому если ядро звезды действительно находится в этой фазе,
то его можно считать изотермическим. Это в свою очередь приводит к тому, что
нейтринное остывание такой звезды будет подавлено. В результате вывод:
просто нейтронную звезду будет гораздо труднее отличить от нейтронной звезды
с ядром из кварковой материи в color-flavor locked фазе. Впрочем, если звезда целиком состоит из этой фазы, то картина ее охлаждения будет, наоборот,
сильно отличаться он типичной нейтронной звезды.
Читайте также последние события из астрофизики нейтронных звезд.
Обсуждается череда недавних наблюдений, указывающих -- вроде бы! -- на существование
связанного состояния протона и антипротона. Свежайшее
из них -- наблюдение коллаборации BES околопорогового усиления в распаде
J/psi-->gamma p pbar. Конечно, протон и антипротон
притягиваются, но этого вообще-то недостаточно для образования
связанного состояния. Если же все-таки такое состояние существует,
то оно должно очень быстро распадаться. Однако, мы стоит перед лицом фактов,
и потому автор пытается все же найти теоретические модели, в которых
такие узкие связанные состояния возможны.
Ситуация очень темная и подлежит дальнейшему анализу.
Олег Теряев -- известный специалист по спиновой структуре нуклона
(см. Обзоры hep-ph: Спиновая структура адронов).
В этом небольшом докладе он вводит в рассмотрение обобщенные спиновые правила
сумм для протона, нейтрона и дейтрона. Обобщенность в данном случае означает
при ненулевой виртуальности фотона Q^2, в то время, как обычно
правила сумм пишут для реального фотона.
Смысл этого исследования -- найти такие характеристики, которые, во-первых,
могли бы измеряться экспериментально и вычисляться теоретически,
а во-вторых, помогли бы понять то, как меняются спиновые свойства нуклонов
при переходе из мягкого режима (виртуальность фотона мала) в жесткий (виртуальность
велика).
Диссертация. Моя. Речь идет о применении подхода, известного как k-t-факторизация,
к процессам рождения векторных мезонов в дифракционном глубоко-неупругом рассеянии.
Самым важным результатом являются первые в литературе удобные параметризации
дифференциальной глюонной плотности в протоне в области больших энергий
и любых поперечных импульсов глюонов, а не только в жестком режиме,
как во многих других работах. Приводится тщательный анализ процессов
рождения мезонов, вычисленных на основе этих глюонных плотностей.
Обзор физики t-кварка с точки зрения экспериментатора.
Обсуждаются реакции рождения t-кварка, постановка экспериментов,
картина распада t-кварка, достигнутая уже и ожидаемая в будущем точность измерения таких параметров, как его масса, заряд, время жизни, константы связи с калибровочными бозонами, элементы матрицы CKM с участием t-кварка.
Неплохой обзор по дифракции в высокоэнергетических сильных взаимодействиях.
Описываются принципиальные, квантово-механические аспекты дифракции,
дается анализ типичного дифракционного явления с точко зрения s-канала и
t-канала. Обсуждаются модификации в случае ядерной мишени,
такие как ядерная прозрачность, многопомеронные обмены и т.д.
В качестве примера дается вычисление сечения дифракционного
процесса рождения тяжелой системы в протон-ядерном столкновении.
Обзор, посвященный CP-нарушению в К и В мезонах.
Введение довольно щадящее -- подробная историческая ситуация,
подробное ознакомление с матрицей CKM, изложение идет на уровне квантовой
механики возникающих явлений и перечисления результатов
более серьезных исследований. В случае В-мезонов, подробно описыается не только
теория, но и экспериментальная ситуация.
Обзорная, почти лекционная статья по динамически генерированному
спонтанному нарушению симметрии.
Обычно спонтанное нарушение электрослабой симметрии вводится в некотором смысле
руками -- а именно задается хиггсовкий потенциал, который приводит
к нарушению. В задании этого потенциала скрывается некий произвол,
не дается ответа на вопрос, а откуда такой потенциал может взяться.
В отличие от этого, в динамических схемах нарушения симметрии
такой потенциал получается из какой-либо более фундаментальной
теории сам собой, без каких-то специальных условий.
Количеств аксиом, грубо говоря, при этом не уменьшается,
но зато вся теория становится самодостаточной, в отличие от Стандартной Модели.
Важным классом таких теорий является модель "малого Хиггса".
В данной статье рассматривается иная разновидность динамического
нарушения симметрии, при котором хиггс как отдельная частица отсутствует.
Обсуждается феноменологические аспекты этой модели, например,
каковы возможные проявления новой физики
за пределами Стандартной Модели (а они так или иначе неизбежны), и
как исследования на будущем линейном коллайдере
помогут изучить механизм нарушения симметрии.
Достаточно популярный обзор по свойствам электрослабых калибровочных бозонов.
Описываются эксперименты по рождению калибровочных бозонов и полученные в них результаты. Отдельно обсуждается интерпретация загадочного хиггсовского сигнала
в прецизионных экспериментах. Даются предсказания для будущих экспериментов
на линейных коллайдерах, обсуждаются возможности заметить новую физику в электрослабых процессах. В целом -- кухня прецизионной электрослабой физики.
В настоящее время идет "нейтринная битва" сразу на нескольких фронтах.
Это, прежде всего, исследование нейтринных осцилляций, попытки обнаружить
массу нейтрино в прямых счетных экспериментах, сообщение о положительном результате поисков безнейтринного двойного бета-распада, и ноконец, недавние результаты WMAP, позволившие дать ограничение сверху на массу электронного нейтрино.
Всю эту информацию сейчас пытаются переварить и осознать.
Одним из главных методов здесь является проверка того, что они наблюдения не противоречат другим. Именно это и изучается в статье. Оказывается,
результаты наблюдения безнейтринного двойного бета-распада попали
в еще более щекотливое положение, поскольку они почти противоречат
данным WMAP. Почти -- это значит, в принципе есть еще уголки пространства параметров,
при котором оба наблюдения еще могут ужиться, но это уже становится
очень маловероятно. Скорее всего, это еще один удар
по наблюдению безнейтринного двойного бета распада гейдельберг-мовсковской
группой.
Дается обзор последних экспериментов по проверке "закона обратных квадратов"
в формуле гравитационного притяжения на субмиллиметровом масштабе.
Подробно разбираются постановки экспериментов. Обсуждается ожидаемый
прогресс в этой области в ближайшем будущем. Напомним, что
такие эксперименты служат важной проверкой разнообразных
экзотических моделей гравитации. Читайте по этому вопросу наши популярные заметки
Проверка закона всемирного тяготения на субмиллиметровых рассстояниях и
Наступление на экзотическую гравитацию продолжается
Обзор современного состояния теорического объяснения преобладания
материи над антиматерией. Полезен прежде всего широким охватом -- в нем
упоминаются многие модели бариогенезиса и их предсказания сравниваются
с наблюдениями. Общий вывод таков:
полностью исключить пока ничего нельзя, но все же почти все модели маловероятны,
кроме двух: лептогенезиса и Affleck-Dine механизм.
Они во второй половине обзора даются подробно и со многими техническими деталями.
Обзор кратко перечисляет свойства бозона Хиггса в Стандартной Модели
и в ее суперсимметричном расширении. Основной акцент дается на
прогрессе в теоретическом описании свойств хиггсовского бозона,
достигнутом за последние два года.
Это включает, прежде всего, расчеты сечения рождения бозона Хиггса
на Тэватроне с учетом next-to-next-to-leading order (NNLO) поправок
(читайте нашу заметку Хиггсовский бозон на Тэватроне -- NNLO поправки к сечению рождения). Поправки оказались на редкость огромными, и в предвкушении возможного открытия бозона Хиггса на Тэватроне это не может не радовать. Кроме того, прогресс коснулся и некоторых каналов распада, в которых также были вычислены петлевые поправки высокого порядка. Описано также новое понимание
того, как хиггсовский бозон будет изучаться на линейном электрн-позитронном коллайдере.
1. Общие вопросы физики частиц
Authors: A.P. Isaev
Comments: 15 pages, Latex
2. Физика адронов и непербурбативных явлений
Authors: Stephan Narison
Comments: Latex file, 5 pages, 2 tables, 1 eps figure
Authors: Volker D. Burkert
Comments: 7 pages, 5 figures
Authors: Stefan Leupold
Comments: 16 pages, 1 figure, Revtex4
Authors: E. Laermann, O. Philipsen
Comments: 45 pages. Invited article for Annual Review of Nuclear and Particle Science
Authors: D. B. Leinweber, A. W. Thomas, R. D. Young
Comments: 4 pages, 2 figures
Authors: K. Holland, P. Minkowski, M. Pepe, U.-J. Wiese
Comments: 34 pages, 2 figures
Authors: Igor A. Shovkovy, Paul J. Ellis
Comments: 7 pages. Talk presented at 2002 International Workshop "On Strong Coupling Gauge Theories And Effective Field Theories" (SCGT 02), 10-13 December 2002, Nagoya, Japan
Author: Jonathan L. Rosner
Comments: 7 pages, LaTeX, no figures, to be submitted to Phys. Rev. D
3. Сильные взаимодействия: высокоэнергетические процессы
Authors: O.V. Teryaev
Comments: 6 pages, contribution to The XVI International Baldin Seminar on High Energy Physics Problems ``Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chromodynamics'', Dubna, June 10-15, 2002, to be published in the Proceedings
Authors: I.P. Ivanov
Comments: PhD thesis, Bonn University, Germany, 172 pp
Authors: D. Chakraborty, J. Konigsberg, D. Rainwater
Comments: 84 pp. With permission from the Annual Review of Nuclear & Particle Science.
Authors: A.B. Kaidalov, V.A. Khoze, A.D. Martin, M.G. Ryskin
Comments: 26 pages, 10 figures, to appear in the special issue of Acta Physica Polonica to celebrate the 65th Birthday of Professor Jan Kwiecinski
4. Слабые взаимодействия
Authors: Ramy Naboulsi
Comments: 44 pages, 8 figures, 1 table
Author: W. Kilian
Comments: 35pp, to appear in: "Linear Collider Physics in the New Millennium", K. Fujii, D. Miller and A. Soni (eds.), World Scientific
Authors: Klaus Moenig
Comments: To appear in Linear Collider Physics in the New Millennium. Edited by K. Fujii, D. Miller and A. Soni, World Scientific
5. Физика нейтрино.
Authors: Kingman Cheung (NCTS)
Comments: 8 pages, references corrected
6. Физика за пределами Стандартной Модели
Authors: Joshua C. Long, John C. Price
Comments: 19 pages, 8 figures, to be published in Comptes Rendus Physique
Authors: Michael Dine, Alexander Kusenko
Comments: submitted to Reviews of Modern Physics; 35 pages; 9 figures
Authors: Abdelhak Djouadi
Comments: 20 pages, latex, 12 figures. Talk given at PASCOS 2003