Важнейшие результаты 2004 года

Оглавление полное Экспериментальная физика Теоретическая физика Развитие экспериментальной базы и ускорительного комплекса Инновационные проекты Участие в глобальном проекте XXI века - Большой адронный коллайдер (LHC) Работа с молодежью Рисунки

Экспериментальнаяфизика

Исследования ГНЦ ИФВЭ в 2004 году в области физики высоких энергий осуществлялись по приоритетным направлениям, включающим:

спектроскопию мезонов, исследование редких распадов К-мезонов, поиск нарушения зарядово-пространственной симметрии (СР-нарушение), исследование поляризационных эффектов, исследование космических мюонов и широких атмосферных ливней.

В течение 2004 года получены следующие важнейшие результаты:

Эксперимент на установке ИСТРА+ (ИФВЭ-ИЯИ РАН).
Руководители - член-корреспондент РАН В.Ф.Образцов и профессор В.Н.Болотов.
Завершен анализ Ke3 и Km3 распадов на статистике, во много раз превышающей мировую Впервые обнаружена и измерена квадратичная нелинейность векторного формфактора. Значительно улучшены ограничения на аномальные вклады в амплитуды распадов. Это позволило устранить существовавшие противоречия в измерениях других экспериментов и использовать результаты для уточнения различных вариантов расширений Стандартной Модели (см.рис.1).

  Увеличить / More size
Рис.1. Увеличить

Эксперимент на установке ВЕС (ИФВЭ).
Руководитель - профессор А.М.Зайцев.
Исследование характеристик распада h' -> hp+p- . В качестве источника h'-мезонов использовалась реакция pA -> h'pA* при импульсе пучка 28 ГэВ. На статистике 7000 распадов измерены значения формфакторов, характеризующих этот распад:
a = -0.120 ± 0.027 (стат.) ± 0.015 (сист.)
b = -0.090 ± 0.050 (стат.) ± 0.030 (сист.)
c =  0.021 ± 0.019 (стат.) ± 0.005 (сист.)
d = -0.085 ± 0.030 (стат.) ± 0.020 (сист.)
Здесь a, b, c, d - коэффициенты разложения квадрата матричного элемента по кинетическим энергиям h- и p-мезонов:
|M|2 = 1 + ay + by2 + cx + dx2,
где переменная x - нормированная разность кинетических энергий пионов, а переменная y пропорциональна кинетической энергии h-мезона. Точность этих измерений существенно выше, чем в ранее выполненных экспериментах, а измерение параметра c, характеризующего степень нарушения зарядовой четности, произведено впервые. Полученный результат принципиально важен для киральной теории возмущений. Эксперимент на установке КМН (ИФВЭ).
Руководитель - член-корреспондент РАН С.П.Денисов.
Исследование СР-нарушения в распадах K± -> p±p0p0 . Полностью завершена обработка данных. Получены окончательные результаты измерения зарядовой асимметрии параметров g, h, k распределений событий на диаграммах Далитца.
Они оказались неразличимыми для распадов положительных и отрицательных каонов. Для зарядовой асимметрии Ag = (g+ - g-)/(g+ + g-) параметра наклона диаграммы Далитца получено значение Ag = (0 ± 1,9) 10-3 . Результаты направлены для публикации в журналы "Ядерная физика", EPJ (European Physical Journal). Получены первые результаты по односпиновой асимметрии вторичных адронов с поперечными импульсами от 0.5 до 4 ГэВ/с. Эти результаты впервые указали на различие в поведении асимметрии образования вторичных частиц в мягких и жестких столкновениях. (см.рис.2).
Эксперимент на установке ФОДС-2 (ИФВЭ).
Руководитель - профессор В.И.Крышкин.
Исследование рассеяния поляризованных протонов на ядрах.
  Увеличить / More size Рис.2. Увеличить Эксперимент на установке ПРОЗА-М (ИФВЭ-ОИЯИ).
Руководитель - доктор физ.-мат. наук А.Н.Васильев.
Измерение односпиновой асимметрии инклюзиного образования нейтральных мезонов в рассеянии 70 ГэВ протонов на поляризованной протонной мишени.  
Увеличить / More size
 Рис.3. Увеличить Впервые показано, что асимметрия близка к нулю при значениях -0.2 < XF < -0.1 , возрастает при уменьшении XF и достигает величины (-24 ± 8) % при -0,4 < XF < -0.3 . Этот новый результат важен для описания зависимости сильного взаимодействия от спина (см.рис.3). В этих же измерениях обнаружен "отрыв" асимметрии от нуля, впервые наблюденный ранее в ИФВЭ в рассеянии 40 ГэВ пионов и названный универсальным порогом в асимметрии.
Он наблюдается при энергии p-мезона 1,6 ГэВ в системе центра масс.  
Увеличить / More size
 Рис.4. Увеличить Этот результат также подтверждается измерениями в BNL, CERN и FermiLab (см.рис.4). Наличие универсального порога является указанием на существование составляющих кварков размером 0,3 Ферми). Все эти результаты были представлены на Международных конференциях 2004 года и опубликованы в реферируемых журналах. Это были единственные результаты среди докладов на Рочестерской конференции, полученные в исследованиях на российских ускорителях. На статистике 147-177 Pb-1 (для различных каналов распада) получены предварительные результаты поиска Хиггсовских бозонов Стандартной Модели. Произведение сечения образования на брэнчинг в моде распада на 2 лептона ee/em/mmдля массы 115 ГэВ/с2 (нижний предел на 95% уровня достоверности) равно 12.4 Pb и находится пока примерно на порядок выше, чем предсказания Стандартной Модели (см.рис.5). Реальная чувствительность к обнаружению H-бозонов начинается при достижении интегральной светимости 2 fb-1.
Ожидаемый уровень суммарной интегральной светимости во 2 сеансе составляет 8 fb-1.
Эксперимент D0 (FermiLab, США).
Руководитель - член-корресподент РАН С.П.Денисов.
  Увеличить / More size Рис.5. Увеличить Обнаружено сильное подавление выхода адронов при больших поперечных импульсах, за которое ответственно состояние ядерной материи, возникающей в результате центральных соударений тяжелых ядер. Подавление выхода p0-мезоновв 10% наиболее центральных Au+Au соударениях по сравнению с периферийными взаимодействиями при различных энергиях столкновениях в зависимости от поперечного импульса мезона, представлено на рис.6. Для сравнения показаны аналогичные данные эксперимента WA98 (CERN) в Pb+Pb взаимодействиях при более низких энергиях.
Эксперимент PHENIX (BNL, США).
Руководитель - кандидат физ.-мат. наук А.Г.Денисов.
  Увеличить / More size Рис.6. Увеличить Канал Fast Ethernet ИФВЭ, тесно сотрудничающий с мировыми физическими научными центрами (CERN, FermiLab, DESY и др.), до последнего времени имел выход в Интернет со скоростью 6 Мбит/с Это являлось сдерживающим фактором для участия в совместных работах. Высокоскоростные компьютерные сети с использованием Интернет становятся всё более важными при переходе на GRID. В течение последних 2-х лет, своими силами, ИФВЭ проложил более 50 км оптического кабеля и создал канал Fast Ethernet для соединения с узлом связи ЗАО "Газтелеком", что позволило увеличить скорость обмена данными до 100 Мбит/сек. Ввод в ИФВЭ высокоскоростного канала связи чрезвычайно важен для развития международного сотрудничества, включая сотрудничество на LHC.