Главная » 2013 » Ноябрь » 24 » Скачать Дираковское нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле. Мурчикова, Елена Михайловна бесплатно
17:04
Скачать Дираковское нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле. Мурчикова, Елена Михайловна бесплатно
Дираковское нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле
Диссертация
Автор: Мурчикова, Елена Михайловна
Название: Дираковское нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле
Справка: Мурчикова, Елена Михайловна. Дираковское нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле : диссертация кандидата физико-математических наук : 01.04.02 / Мурчикова Елена Михайловна; [Место защиты: Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова] - Москва, 2009 - Количество страниц: 105 с. ил. Москва, 2009 105 c. :
Объем: 105 стр.
Информация: Москва, 2009
Содержание:
Введение
1 Нейтрино Исторический обзор
11 От постулата к обнаружению
12 Нейтрино различных флейворов
13 Левые и правые состояния нейтрино
14 Дираковские и майорановские нейтрино1В
141 Нейтрино дираковского типа
142 Нейтрино майорановского типа
15 Проблема солнечных нейтрино
16 Смешивание и осцилляции нейтрино
17 Масса нейтрино
18 Магнитный момент нейтрино
19 Спиновые осцилляции нейтрино
110 Возможные следствия спиновых осцилляций
1101 Осцилляции в магнитном поле Солнца
1102 Спиновый свет нейтрино
2 Нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле
21 Волновое уравнение для нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле
22 Постановка задачи
23 Построение сплетающего оператора
24 Волновая функция
25 Явный вид операторов наблюдаемых
26 Квазиклассическая интерпретация
27 Обсуждение
3 Радиационные эффекты в расширенной стандартной модели
31 Расширение стандартной модели
32 Рождение электрон-позитронных пар
33 Излучение фотонов Спиновый свет
34 Физические следствия
Введение:
Физика нейтрино — одна из самых быстро развивающихся областей современной физики частиц. В последние десять лет здесь были получены результаты, сформировавшие фундамент данной области. К ним, в первую очередь, относится обнаружение флейворных осцилляций нейтрино [118], что должно, по всей видимости, вести к существованию у нейтрино ненулевой массы.
Огромный интерес к этой области способствует ее дальнейшему интенсивному развитию, что, с другой стороны, привлекает сюда все больше и больше исследователей, ведь многие фундаментальные вопросы физики нейтрино остаются пока без ответа: является ли нейтрино дираковской или майорановской частицей, какова его масса, имеет ли оно магнитный момент или другие электромагнитные свойства [19]. Ответить на эти вопросы ни эксперимент, ни теория пока не в состоянии.
Без ответа остается и еще один фундаментальный вопрос физики нейтрино: возможно ли существование спиновых осцилляций — перехода нейтрино между состояниями с различными знаками спиральности. С точки зрения современной теории флейворные осцилляции возможны, только если масса нейтрино ненулевая. Последнее сразу открывает возможность существования нетривиального магнитного момента нейтрино и связанных с ним спиновых осцилляций [20]. Этот эффект принципиально ненаблюдаем в вакууме, здесь необходимо наличие некоторых внешних условий, нарушающих лоренц-инвариантность теории. В качестве таких условий могут выступать, к примеру, электромагнитное поле и вещество. Чтобы быть до конца честными, нужно сказать, что хотя величина магнитного момента до сих пор не установлена, эксперименты указывают на то, что, если он вообще есть, и нейтрино взаимодействует электромагнитным образом, то это взаимодействие меньше «всего с чем нам когда-либо приходилось сталкиваться на Земле» (Ф. Райнес). Поэтому важно ответить на вопрос, может ли наличие у нейтрино даже самого маленького аномального магнитного момента привести к наблюдаемым эффектам.
Целью данной диссертационной работы является исследование поведения массивного дираковского нейтрино с аномальным магнитным моментом в плотной среде и электромагнитном поле и изучение условий возникновения спиновых осцилляций. Мы будем рассматривать массовые состояния нейтрино, представляющие собой линейные комбинации флей-ворных состояний. Однако поскольку взаимодействие со средой для нейтрино различных флейворов различно, могут возникать корреляции между спиновыми и флейворными осцилляциями. От последних, для упрощения рассмотрения, хотелось бы избавиться. В чистом электромагнитном поле подобное требование не подразумевало бы введения дополнительных условий, т. к. здесь никакие корреляции между разными типами осцилляций невозможны, и члены, отвечающие за взаимодействие с электромагнитным полем, не оказывают никакого влияния на флейворные осцилляции. Но при учете вещества это не так. Плотная среда оказывает влияние как на спиновые, так и на флейворные осцилляции и, чтобы исключить интерференцию, необходимо потребовать равенство эффективных потенциалов взаимодействия с ней для различных флейворов. Для обычных сред это эквивалентно требованию малости концентрации электронов. Последнее положение может показаться крайне нефизичным, однако для нейтронных звезд это действительно так, фракция электронов в них очень мала [21].
Работа построена следующем образом: первая глава посвящена историческому обзору физики нейтрино, отмечены наиболее значимые теоретические идеи и эксперименты, определившие направление дальнейшего развития данной области. Во второй главе исследуется поведение массивного дираковского нейтрино в веществе и электромагнитном поле. Для этого найдены решения уравнения Дирака в приближении, когда электромагнитное поле и вещество можно считать однородными и обладающими постоянными характеристиками. Изучены основные свойства и условия возникновения спиновых осцилляций. Третья глава посвящена обсуждению приложений полученных решений для описания поведения частиц в популярных сейчас моделях с нарушенной лоренц-инвариантностью. В первом разделе главы даются основные понятия о расширенной стандартной модели, далее вычисляются эффекты, связанные с рождением пар фотоном и излучением фотона электроном. Обсуждаются некоторые следствия полученных результатов и проведено сравнение вероятностей этих радиационных процессов с вероятностями аналогичных процессов с участием нейтрино в плотной среде.
В работе используются единицы Тг = с = 1.
Основные обозначения приведены в конце диссертации.
Основные результаты, представленные в диссертационной работе, опубликованы в следующих журнальных статьях :
1. Zhukovsky V. Ch., Lobanov А. Е., Murchikova Е. М. Radiative effects in the standard model extension. — Phys. Rev. D. — 2006. — Vol. 73, no. 6, 065016.
2. Жуковский В. Ч., Лобанов А. Е., Мурчикова Е. М. Образование электрон-позитронных пар и излучение фотона электроном в аксиально-векторном фоновом поле. — Ядерная физика — 2007. — Т. 70, № 7. - С. 1289-1293.
3. Лобанов А. Е., Мурчикова Е. М. Динамика дираковской частицы в теории с нарушенной лоренц-инвариантностью. — Вестник МГУ, Серия 3 "Физика и Астрономия". — 2008. — Т. 63, № 2. — С. 11-14.
4. Арбузова Е. В., Лобанов А. Е., Мурчикова Е. М. Динамика спина нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле. — Ядерная физика - 2009. - Т. 72, № 1. - С. 149-154. трудах конференций :
5. Zhukovsky V. Ch., Lobanov А. Е., Murchikova Е. М. Radiative effects in theories with Lorentz symmetry violation. — Proc. of 12th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics "Physics at the year of the 250 Anniversary of Moscow University", ed. by A. Studenikin. — World Scientific. - Singapore. - 2006. - Pp. 389-392.
6. Arbuzova E. V., Lobanov A. E., Murchikova E. M. Neutrino propagation in a dense magnetized matter. — Proc. of the 13th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics "Particle Physics on the EVE of LHC", ed. by A. Studenikin. — World Scientific. — Singapore. — 2008. — Pp. 181-185.
7. Arbuzova Е. V., Lobanov А. E., Murchikova Е. M. Neutrino spin dynamics in dense matter and electromagnetic field. — The XXIII Conference on Neutrino Physics and Astrophysics. — J. Phys.: Conf. Series. — 2008. -Vol. 136, 042091.
8. Arbuzova E. V., Lobanov A. E., Murchikova E. M. Operators of observables for neutral particle in dense matter and electromagnetic field. — Proc. of 15th International Seminar QUARKS-2008. — 2009. — (в печати). тезисах конференций :
9. Мурчикова E. М. Решение уравнения Дирака в расширенной стандартной модели. — "Ломоносов-2006" секция "Физика". — 2006. — Т. 2. - С. 86.
10. Мурчикова E. М. Дираковская частица в расширенной стандартной модели. — "Ломоносов-2007" секция "Физика". — 2007. — С. 226.
11. Арбузова Е. В., Лобанов А. Е., Мурчикова E. М., Павлова О. С., Интегралы движения для нейтрино в плотной среде и электромагнитном поле. —Ломоносовские чтения. — МГУ. — 2008. — С. 148-150. электронных публикациях :
12. Arbuzova E. V., Lobanov А. Е., Murchikova E. М. Pure quantum states of neutrino with rotating spin in dense magnetized matter. — arXiv: 0903.3358 [hep-ph]. - 2009.
