Теория элементарных частиц за пределами Стандартной модели

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 14-22-00161

НазваниеТеория элементарных частиц за пределами Стандартной модели

Руководитель Рубаков Валерий Анатольевич, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук , г Москва

Конкурс №2 - Конкурс 2014 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований коллективами существующих научных лабораторий (кафедр)»

Область знания, основной код классификатора 02 - Физика и науки о космосе; 02-101 - Физика элементарных частиц

Ключевые слова физика элементарных частиц, теории за пределами Стандартной модели, космология, темная материя, суперсимметрия, нейтрино, инфляция, солитоны

Код ГРНТИ29.05.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Физика элементарных частиц сейчас находится на особом этапе своего развития. С открытием бозона Браута—Энглера—Хиггса завершено экспериментальное доказательство справедливости Стандартной модели физики частиц (СМ). Доказано существование осцилляций нейтрино, измерены все три угла смешивания. В основном сложилась Стандартная космологическая модель, одним из краеугольных камней которой служит квантовая теория поля. В то же время, имеется целый ряд прямых и косвенных свидетельств того, что существующая теория элементарных частиц требует серьезного расширения. К ним относятся проблема калибровочной иерархии, проблема генерации масс нейтрино, проблемы темной материи, темной энергии и барионной асимметрии Вселенной. Открыты вопросы об абсолютном масштабе и иерархии масс нейтрино; имеется ряд аномалий в нейтринных экспериментах, которые могут свидетельствовать о существовании стерильных нейтрино. Нет окончательного ответа на вопрос, какая эпоха предшествовала горячей стадии эволюции Вселенной, хотя опубликованные в марте 2014 года результаты эксперимента BICEP указывают, что эта эпоха была инфляционной. Если это так, то предстоит детальный анализ механизма инфляции и последующего разогрева Вселенной, основанный на теоретико-полевых методах и сравнении предсказаний с наблюдениями. Коллектив планирует внести весомый вклад в развитие теории элементарных частиц в указанных актуальных направлениях. Основными целями являются: получение новых ограничений на параметры гипотетических моделей (суперсимметричные модели, модели с дополнительными пространственными измерениями, модели с составным хиггсовским сектором, калибровочные расширения СМ с лево-правой симметрией, модели с расширенным нейтринным сектором и т. п.) на основе анализа совокупности экспериментальных данных, полученных в последнее время; определение на этой основе перспективных подходов к поиску новых элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий на Большом адронном коллайдере с повышенной светимостью и/ энергией и будущих коллайдерах (супер-В фабрика, c-tau фабрика, ILC и др.); выяснение возможностей ускорителей и нейтринных детекторов для прецизионного измерения свойств нейтрино и поиска стерильных нейтрино; формулировка и исследование моделей, содержащих частицы темной материи, а также моделей, предлагающих механизм генерации асимметрии между материей и антиматерией во Вселенной, и получение на этой основе предсказаний для экспериментов; выяснение тонких теоретико-полевых аспектов инфляционных и неинфляционных теорий ранней Вселенной, позволяющих дать новые предсказания и в конечном итоге решить вопрос о начальной эпохе на основе космологических наблюдений. Кроме того, будут развиты новые методы квантовой теории поля и теории гравитации, а также исследованы возможности использования нейтринных детекторов для изучения внутреннего строения Земли и Солнца.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Нугаев Э., Шкерин А. Toward the correspondence between Q-clouds and sphalerons Phys. Lett. B, Phys. Lett. B 747 (2015) 287 (год публикации - 2015)
10.1016/j.physletb.2015.06.008

2. Горбунов Д.С., Макаров А.И., Тимирясов И.И. Decaying light particles on board the SHiP (I): Signal rate estimates for hidden photons Physical Review D, 91 3 035027 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.91.035027

3. Катаев А.Л., Молокоедов В.С. Fourth-order QCD renormalization group quantities in the V scheme and the relation of the $\beta$ function to the Gell-Mann–Low function in QED Phys. Rev. D, Phys. Rev. D92 (2015) 5, 054008 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.92.054008

4. Троицкий С.В. Supermassive dark-matter Q-balls in galactic centers? Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, JCAP 11 (2016) 027 (год публикации - 2016)
10.1088/1475-7516/2016/11/027

5. Либанов М.В., Миронов С.А., Рубаков В.А. Generalized Galileons: instabilities of bouncing and Genesis cosmologies and modified Genesis JCAP (год публикации - 2016)
10.1088/1475-7516/2016/08/037

6. Зенкевич Е.А. Generalized Macdonald polynomials, spectral duality for conformal blocks and AGT correspondence in five dimensions JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, JHEP 1505 (2015) 131 (год публикации - 2015)
10.1007/JHEP05(2015)131

7. Миронов С.А. Numerical relativity and the early Universe EPJ Web of Conferences, 125, 03015 (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612503015

8. Иванов А.С., Сазонов В.К. Convergent series for lattice models with polynomial interactions Nuclear Physics B, Nucl.Phys. B914 (2017) 43-61 (год публикации - 2016)
10.1016/j.nuclphysb.2016.11.002

9. Миронов С.А. Properties of perturbations in conformal cosmology Phys. Part. Nucl. (Физика элементарных частиц и атомного ядра), Phys.Part.Nucl. 46 (2015) 6, 891-918 (год публикации - 2015)
10.1134/S1063779615060027

10. Колеватов Р. Superluminality in dilatationally-invariant generalized Galileon theories Phys. Rev. D, Том: 92 Выпуск: 12 Номер статьи: 123532 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.92.123532

11. Жежер Я.В., Нугаев Э.Я., Рубцов Г.И. Исследование распределения горячего газа в гало Млечного Пути при помощи меры дисперсии пульсаров Письма в Астрономический журнал, т. 42, №3. стр 1-9 (2016) (год публикации - 2015)
10.1134/S1063773716030063

12. Катаев А.Л., Михайлов С.В. Generalization of BLM within the $\{\beta\}$-expansion and the Principle of Maximal Conformality Physical Review D, Том: 91 Выпуск: 1 Номер статьи: 014007 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.91.014007

13. Ру П., Кулагин С.А., Петти Р., Жанг Б.-В. Study of W and Z Boson Production in Proton-Lead Collisions at the LHC with KP Nuclear Parton Distributions Physical Review D (год публикации - 2016)

14. Рубаков В.А. Актуальные вопросы космологии Изд. дом МЭИ, Москва, Изд. дом МЭИ, Москва, 2015. (год публикации - 2015)

15. Рубаков В.А. Can Galileons support Lorentzian wormholes? Theoretical and mathematical physics, Volume 187, Issue 2, pp 743–752 (год публикации - 2015)
10.1134/S004057791605010X

16. Кулагин С.А. Neutrino-Nuclear Scattering in the Resonance and DIS Regions CETUP 2014 Preprints (год публикации - 2014)

17. Демидов С.В., Соболев И.В. Lepton flavor-violating decays of the Higgs boson from sgoldstino mixing JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, Выпуск: 8 Номер статьи: 030 (год публикации - 2016)
10.1007/JHEP08(2016)030

18. Либанов М.В., Рубаков В.А. Conformal Universe as false vacuum decay Phys. Rev. D, Phys. Rev. D91 (2015) 10, 103515 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.91.103515

19. Крутов А.Ф., Троицкий С.В., Троицкий В.Е. The K-meson form factor and charge radius: linking low-energy data to future high-energy Jefferson Laboratory results submitted to Phys.Rev.D., arXiv:1610.06405 [hep-ph] (год публикации - 2016)

20. Демидов С.В., Левков Д.Г. High-energy limit of collision-induced false vacuum decay JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, JHEP 1506 (2015) 123 (год публикации - 2015)
10.1007/JHEP06(2015)123

21. Кулагин С.А., Петти Р. Nuclear parton distributions and the Drell-Yan process Physical Review C, Phys. Rev. C 90, 045204 (2014) (год публикации - 2014)
10.1103/PhysRevC.90.045204

22. Фрер Ж.М., Либанов М.В., Молле С., Троицкий С.В. Flavour changing processes with Z′ JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, Выпуск: 6 Номер статьи: 063 (год публикации - 2016)
10.1007/JHEP06(2016)063

23. Кулагин С.А., Петти Р. Nuclear Parton Distributions and the Drell-Yan Reaction Proceedings of Science DIS 2015, DIS (2015) 040 (год публикации - 2015)

24. Зенкевич Е.А. Spectral curve for (q,t)-matrix model submitted to Lett. Math. Phys., arXiv:1507.00519 (год публикации - 2015)

25. Катаев А.Л., Михайлов С.В. $\{\beta\}$-expansion in QCD, its conformal symmetry limit: theory + applications NUCLEAR AND PARTICLE PHYSICS PROCEEDINGS, Том: 258 Стр.: 45-50 (год публикации - 2015)
10.1016/j.nuclphysbps.2015.01.011

26. Цветич Г., Катаев А.Л. Adler function and Bjorken polarized sum rule: Perturbation expansions in powers of the SU(N-c) conformal anomaly and studies of the conformal symmetry limit PHYSICAL REVIEW D, 94 1 014006 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevD.94.014006

27. Горбунов Д.С., Тимирясов И.И. Testing νMSM with indirect searches Phys. Lett. B, Phys. Lett. B 745 (2015) 29 (год публикации - 2015)
10.1016/j.physletb.2015.02.060

28. Нугаев Э., Шкерин А., Смоляков М. Q-holes JHEP (год публикации - 2016)

29. Алешин С.С., Горячук И.О., Катаев А.Л., Степанянц К.В. The NSVZ scheme for ${\cal N}=1$ SQED with $N_f$ flavors, regularized by the dimensional reduction, in the three-loop approximation Phys. Lett. B, Phys. Lett. B 764 (2017) 222 (год публикации - 2016)
10.1016/j.physletb.2016.11.041

30. Белокуров В.В., Иванов А.С., Сазонов В.К., Шавгулидзе Е.Т. Convergent Perturbation Theory for the lattice $\phi^4$-model PoS LATTICE2015, PoS LATTICE2015 (2016) 275 (год публикации - 2015)

31. Ткачёв И.И. Fast Radio Bursts and Axion Miniclusters JETP Letters, 101 1 1-6 (год публикации - 2015)
10.1134/S0021364015010154

32. Фрер Ж.-М., Либанов М.В., Молле С., Троицкий С.В. Exploring variations in the gauge sector of a six-dimensional flavour model JETP, ЖЭТФ том 147 вып. 3 (год публикации - 2015)
10.1134/S1063776115030048

33. Исаев А.Г., Рубаков В.А. Теория групп и симметрий. Конечные группы. Группы и алгебры Ли. Издательский отдел ОИЯИ, Дубна, Дубна: ОИЯИ, 2016 - 359 с. (год публикации - 2016)

34. Демидов С.В., Горбунов Д.С., Кирпичников Д.В. Split NMSSM with electroweak baryogenesis JHEP, JHEP11(2016)148 (год публикации - 2016)
10.1007/JHEP11(2016)148

35. Колеватов Р., Миронов С.А. On cosmological bounces and Lorentzian wormholes in Galileon theories with extra scalar field PHYSICAL REVIEW D (год публикации - 2016)

36. Кулагин С.А. Nuclear Structure Functions in Resonance Region Proceedings of HiX-2014 Conference (год публикации - 2014)

37. Демидов С.В., Соболев И.В. Sgoldstino physics and flavor-violating Higgs boson decays EPJ Web of Conferences, 125, 02017 (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612502017

38. Астапов К.О., Демидов С.В. Sgoldstino-Higgs mixing in models with low scale supersymmetry breaking JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, Выпуск: 1 Номер статьи: 136 (год публикации - 2015)
10.1007/JHEP01(2015)136

39. Калашев О.Е., Кузнецов М.Ю. Constraining heavy decaying dark matter with the high energy gamma-ray limits PHYSICAL REVIEW D, Phys. Rev. D 94 6 063535 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevD.94.063535

40. Жежер Я. The Spatial Structure of the WMAP/Planck Haze EPJ Web of Conferences, 125, 03024 (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612503024

41. Никифорова В.В., Ранджбар-Даеми С., Рубаков В.А. Self-accelerating universe in modified gravity with dynamical torsion PHYSICAL REVIEW D (год публикации - 2016)

42. Тимирясов И.И. Dark matter at the SHiP experiment EPJ Web of Conferences, 125, 02023 (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612502023

43. Баринов В, Гаврин В., Горбунов Д., Ибрагимова Т. BEST sensitivity to O(1) eV sterile neutrino PHYSICAL REVIEW D, Том: 93 Выпуск: 7 Номер статьи: 073002 (год публикации - 2016)
10.1103/PhysRevD.93.073002

44. Астапов К.О., Горбунов Д.С. Decaying light particles in the SHiP experiment. III. Signal rate estimates for scalar and pseudoscalar sgoldstinos Phys. Rev. D, Том: 93 Выпуск: 3 Номер статьи: 035008 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.93.035008

45. Гуламов И.Э., Нугаев Э.Я., Панин А.Г., Смоляков М.Н. Some properties of U(1) gauged Q-balls Phys. Rev. D, Phys. Rev. D 92 (2015) 4, 045011 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.92.045011

46. Никифорова В.В. One model of modified gravity with dynamical torsion and its cosmological consequences EPJ Web of Conferences, 125, 03014 (год публикации - 2016)
10.1051/epjconf/201612503014

47. Горбунов Д.С., Митрофанов А. K+→μ+νμνν¯ and K+→e+νeνν¯ decays within the Chiral Perturbation Theory Journal of High Energy Physics, JHEP 1610 (2016) 039 (год публикации - 2016)
10.1007/JHEP10(2016)039

48. Катаев А.Л. The generalized BLM approach to fix scale-dependence in QCD: the current status of investigations J.Phys.Conf.Ser., 608 (2015) 1, 012078 (год публикации - 2014)
10.1088/1742-6596/608/1/012078

49. Иванов А., Новоселов А. Павловский О. Path Integral Monte-Carlo Calculations for Relativistic Oscillator Int. J. Mod. Phys. C, том 27, № 11, с. 1650133-1-1650133-14 (год публикации - 2016)
10.1142/S0129183116501333

50. Тиняков П., Ткачёв И., Зитас К. Tidal streams from axion miniclusters and direct axion searches JOURNAL OF COSMOLOGY AND ASTROPARTICLE PHYSICS, Выпуск: 1 Номер статьи: 035 (год публикации - 2016)
10.1088/1475-7516/2016/01/035

51. Демидов С.В., Левков Д.Г. Semiclassical description of soliton-antisoliton pair production in particle collisions JOURNAL OF HIGH ENERGY PHYSICS, Выпуск: 11 Номер статьи: 066 (год публикации - 2015)
10.1007/JHEP11(2015)066

52. Рубаков В.А. More about wormholes in generalized Galileon theories THEORETICAL AND MATHEMATICAL PHYSICS, Том: 188 Выпуск: 2 Стр.: 1253-1258 (год публикации - 2016)
10.1134/S0040577916080080

53. Горбунов Д.С., Тимирясов И.И. Decaying light particles in the SHiP experiment. II. Signal rate estimates for light neutralinos Phys.Rev. D, Phys.Rev. D92 (2015) 7, 075015 (год публикации - 2015)
10.1103/PhysRevD.92.075015

54. Фрер Ж.-М., Либанов М.В., Моллет С., Троицкий С.В. Fermion Masses from Six Dimensions and Implications for Majorana Neutrinos J.Phys.Conf.Ser., J.Phys.Conf.Ser. 627 (2015) 1, 012001 (год публикации - 2014)
10.1088/1742-6596/627/1/012001