Квантово-електродинамічні процеси в сильному магнітному полі, в тому числі в задачі електронного охолодження

Проведено аналіз спін-поляризаційних ефектів в процесах синхротронного випромінювання та однофотонного народження е+е- пари в магнітному полі. Вивчено резонанси в КЕД процесах другого порядку в сильному магнітному полі: двухфотонная народження е+е- пари, поширення фотона в сильному магнітному полі, народження е+е- пари фотоном з випусканням фотона, народження е+е- пари електроном. Побудовано теорію електронного охолодження позитивно і негативно заряджених частинок методом квантової теорії поля.

Найбільші загадки Сонячної системи (огляд літератури)

Вплив зовнішнього імпульсного поля двох однаково спрямованих лазерних хвиль на кулонівське відштовхування двох нерелятивістськіх електронів

Досліджено взаємодію двох нерелятівістскіх класичних електронів в імпульсному полі двох лінійно-поляризованих лазерних хвиль різних частот, часів імпульсів і інтенсивностей. Показана можливість компенсації кулонівського відштовхування між електронами. Отримано набори значень характеристик двох хвиль, при яких посилюється ефект компенсації.

У бозе-конденсаті реалізовано синтетичний магнітний монополь (огляд літератури)

Резонансна анігіляція ультрарелятивістської електронної пари в світловому полі

Вивчається резонансна двохфотонна анігіляція електрон-позитронної пари в полі циркулярно-поляризованої помірно-сильною світлової хвилі. Процес описується двома парами Фейнмановских діаграм, що відрізняються типом проміжної частинки. Через вплив зовнішнього поля процес розпадається на кілька процесів першого порядку: однофотонну анігіляцію пари в полі хвилі і випромінення фотона при розсіянні в полі хвилі.

Структурні властивості фізичного вакууму (огляд літератури)

Посилення електромагнитного поля при розсiюваннi релятивістського електрона на ядрi в зовнiшьньому лазерному полi

Вивчено посилення електромагнiтного поля при розсiюваннi електрона на ядрi у зовнiшьньому полi в борнiвському наближеннi при довiльному кутi початкового електрона. Отримано аналiтичний вираз для коефіцієнта посилення для будь-яких енергій електрона.

Моделювання втрати енергії важкої зарядженої частинки при русі в електронному газі з анізотропною температурою методами Particle in cell

Проводиться моделювання системи із двох пучків методами Particle in cell (PIC). Система включає в себе електронну компоненту з анізотропнім розподілом температури і пучок важких заряджених частинок, нерухомий відносно електронного газу. Розглянуто процес втрати енергії важкої частинки в електронному газі. Проведено порівняльний аналіз отриманих даних з аналітичними виразами в рамках квантової теорії поля.

Propagation-based imaging

1. Edge illumination 2. X-ray Talbot interferometry

Межа протонної стійкості ядер може виявитися досить розмитою (огляд літератури)

Втрати енергії антипротона в електронному газі

Розглянуто процес проходження антипротона крізь електронний газ методами КТП в наближенні великих хвильових чисел (k наближення). Знайдена трьохчастинкова функція Гріна системи невзаємодіючих електронів. Зроблено оцінку втрат енергії антипротона в другому борнівському наближенні. Проведено порівняльний аналіз отриманих формул з відповідними виразами втрат енергії зарядженої частинки у першому борнівському наближенні.

Grating Bonse-Hart (interferometry)

Analyzer-based imaging

Нейтрони в гравітаційному полі Землі дозволяють перевірити моделі темної енергії і темної матерії (огляд літератури)

Резонанснi та когерентнi квантово-електродинамiчнi ефекти в сильних лазерних полях

Представлення результатів дисертаційного дослідження на здобуття наукового ступеня доктора фіз.-мат. наук. Досліджено фундаментальні задачі квантової електродинаміки в сильних лазерних полях як першого порядку за сталою тонкої структури, такі як випромінювання фотона електроном, народження електрон-позитронної пари, анігіляція електрон-позитронної пари в одномодовом і двомодовому імпульсному лазерному полі, так і другого порядку за сталою тонкої структури , такі як розсіювання електрона на фотоні, двухфотонного випромінювання, двухфотонная анігіляція електрон-позитронної пари, розсіяння електрона на мюоні, перетворення електрон-позитронної пари в мюон-антимюонів пару і деяких інших в монохроматичному і імпульсному лазерних полях.

Фізичні основи методів фазового контрасту

Crystal interferometry

Експерименти зі спостереження «квантового Чеширського Кота» не настільки парадоксальні, як здається на перший погляд (огляд літератури)

Народження електрон-позитронної пари фотоном в полі двох імпульсних світлових хвиль

Показано, що формування електрон-позитронної пари фотоном в полі двох імпульсних світлових хвиль має місце в різних кінематичних областях: інтерференційній і неінтерференційній. У неінтерференційній області утворення пар в основному відбувається за рахунок незалежної взаємодії з хвилями, і багатофотонні ефекти характеризуються класичними параметрами багатофотонності γ_j. У інтерференційної області, утворення пар відбувається за рахунок взаємодії з полем обох хвиль, а багатофотонні процеси характеризуються класичними інтерференційними параметрами α_±. В силу цього мають місце процеси корельованого випромінювання (поглинання) електроном (позитроном) рівного числа фотонів обох хвиль. Для хвиль великої інтенсивності, ймовірність утворення пар в інтерференційної області може значно перевищувати ймовірності утворення пар в будь-який інший кінематичної області. Отримано вирази для диференціальної ймовірності утворення електрон-позитронної пари в загальному випадку а також для диференціальної ймовірності в разі циркулярної поляризації хвиль.

Передача інформації закрученими фотонами працює і в реальній атмосфері (огляд літератури)

Резонансне двофотонне народження електрон-позитронної пари в магнітному полі

Розглянуто процес народження електрон-позитронної пари двома фотонами в субкритичному магнітному полі. Досліджена кінематика та знайдена загальна амплітуда процесу з довільною поляризацією частинок. Знайдено резонансний переріз для випадку, коли електрон та позитрон займають низькі рівні Ландау.

IceCube остаточно довів реальність астрофізичних нейтрино (огляд літератури)

Розрахунок сили тертя, обумовленої парними зіткненнями, в імпульсному наближенні

В імпульсному наближенні класичної теорії зіткнень між двома частинками, що взаємодіють через центральний потенціал, проводиться розрахунок сили тертя, що діє на заряджену частинку, яка рухається в електронному газі. Досліджується залежність сили тертя від знака заряду частинки у вищих порядках імпульсного наближення.

Вплив інтенсивного імпульсного лазерного поля на резонанс обмінної амплітуди Комптон-ефекту

Теоретично вивчено резонанс обмінної амплітуди комптонівського розсіяння в інтенсивному імпульсному електромагнітному полі. Визначено резонансну кінематику процесу та отримано його переріз. Показано, що імпульсне поле істотно впливає на переріз комптонівського розсіяння.

Шапка-невидимка - вже реальність (огляд літератури)

Розсіювання електрона на ядрі на малі кути в полі лазерної хвилі

Досліджено процес розсіювання електрона на ядрі в полі імпульсної лазерної хвилі у випадку малих переданих імпульсів. Розглядається випадок, коли тривалість лазерного імпульсу значно більше характерного часу осциляцій амплітуди хвилі. Амплітуда переходу і переріз процесу проаналізовано для малих кутів розсіяння, коли зміна імпульсу електрона при розсіянні одного порядку з хвильовим вектором зовнішнього лазерного поля.

Прискорене розширення Всесвіту стане доступне прямому вимірюванню в найближче десятиліття (огляд літератури)

Резонансний інтерференційний ефект при розсіянні електрона на електроні в двомодовому імпульсному світловому полі. Ультрарелятивістський випадок

Проведено теоретичне дослідження процесу резонансного розсіяння ультрарелятивістських лептона на лептоні в інтерференційній області, коли може відбуватися корельоване поглинання та випромінювання фотонів зовнішнього електромагнітного поля. Детально вивчені умови та кінематика резонансу в системі центра інерції початкових частинок. Отримано аналітичні вирази для амплітуди та перерізу. Показано суттєву відмінність від випадку нерелятивістських енергій частинок, а також перевищення величини перерізу досліджуваного процесу до величини відповідного переріз розсіювання електронів у відсутності зовнішнього поля.

Фізики доводять дивовижну роль числа 3. (огляд літератури)

Втрати енергії важкою зарядженою частинкою в анізотропному електронному газі

В рамках квантово-польових методів отримані аналітичні вирази для реальної та уявної частини діелектричної сприйнятливості електронного газу з анізотропним розподілом за швидкостями. Чисельно підраховані енергетичні втрати налітаючої зарядженої частинки в електронному газі з ізотропним розподілом за швидкостями та у випадку повздовжнього руху в анізотропному середовищі. Чисельні результати підтверджуються аналітичними виразами фізики плазми в наближенні малих температур.

Вмороженість магнітного поля в астрофізиці і мікросвіті

Розглянуто явище вмороженості магнітних силових ліній в середовище високої провідності. Визначено умови існування замагніченій плазми, дана оцінка часу дифузії магнітного поля в середовищі з кінцевою провідністю. Наведені приклади в астрофізиці і в лабораторних умовах. Обговорюється можливість вмороженості магнітного поля електрон-позитронної парою на субатомних масштабах.

Щодня ти стикаєшся з більшістю із цих речей. Вгадай, що це!? (огляд літератури)

Про основні методи фазового контрасту в рентгенівській області спектру

Нині найбільш поширеними є два основних методи фазоконтрастних досліджень. Метод фазового контрасту з кристалом-аналізатором, що застосовується для дослідження об'єктів субміліметрових розмірів і має принципове обмеження за роздільною здатністю, що становить кілька мікрон, а також метод фазового контрасту в in-line схемі, що застосовується для вивчення об'єктів з меншими розмірами і вимагає більш високого ступіня когерентності падаючого пучка рентгенівського випромінювання. Обидва ці методи мають істотні недоліки. У той же час, великі перспективи відкриваються при використанні в жорсткому рентгенівському діапазоні методу фазового контрасту Церніке, в якому для формування зображень застосовується фокусуючий елемент - об'єктив. На початку 2008р за допомогою методу Церніке було експериментально досягнуто рекордну для рентгенівської мікроскопії роздільну здатність у 40 нм. В зв'язку з цим використання методу фазового контрасту Церніке в рентгенівській області набуває особливого значення. На основі даного методу можна успішно реалізувати рентгенівську томографію.

Експеримент LUX поки не виявив частинки темної матерії (огляд літератури)

Кристалічні пучки у накопичувачах заряджених частинок

Іони, що охолоджуються у накопичувальних кільцях, можуть самоорганізовуватися у кристалоподібні впорядковані структури, якщо кінетична енергія їхнього теплового руху значно менша потенційної енергії взаємного кулонівського відштовхування. Для іонів, які рухаються з великими швидкостями у накопичувальних кільцях, така кристалізація є досить перспективним засобом отримання пучків великої яскравості, що у подальшому дасть змогу подолати обмеження сучасних газових пучків.

Справжня температура не може бути від'ємною (огляд літератури)

Народження електрон-позитронної пари фотоном в полі двох імпульсних світлових хвиль

Показано, що формування електрон-позитронної пари фотоном в полі двох імпульсних світлових хвиль має місце в різних кінематичних областях: інтерференційній і неінтерференційній. У неінтерференційній області утворення пар в основному відбувається за рахунок незалежної взаємодії з хвилями, і багатофотонні ефекти характеризуються класичними параметрами багатофотонності γ_j. У інтерференційної області, утворення пар відбувається за рахунок взаємодії з полем обох хвиль, а багатофотонні процеси характеризуються класичними інтерференційними параметрами α. Визначено, що утворення пар відбувається в площині, яка визначається напрямком падаючого фотона і напрямком поширення хвиль.

Ідеально кругла форма електрона - новий цвях у труну суперсиметрії (огляд літератури)

Перші результати експерименту ACME: електричний дипольний момент електрона як і раніше нульовий (огляд літератури)

Втрати енергії зарядженої частинки, яка рухається крізь електронний газ в k наближенні

Розглянуто процес проходження позитивно і негативно заряджених частинок через електронний газ методами КТП. Досліджено властивості трьохчастинкової корельованої функції Гріна. Знайдено вирази втрат енергії у другому борнівському наближенні для великих значень хвильового вектора (k наближення).

Ідеально кругла форма електрона - новий цвях у труну суперсиметрії (огляд літератури)

Моделювання динаміки пучка електронів в магнітному полі методом PIC

Продовжено вивчення динаміки замагніченого пучка електронів з анізотропним розподілом температури в рамках методів PIC(Particle-in-Cell). Моделювання процесу проводиться з використанням програмного пакету OOPIC, а також методами молекулярної динаміки в рамках EDMD моделі.

Передбачено новий ефект, важливий для інтерпретації експериментів з пошуку частинок темної матерії (огляд літератури)

Спонтанне гальмівне випромінювання електрона на ядрі у полі двох імпульсних лазерних хвиль

Розпочато дослідження процесу спонтанного гальмівного випромінювання електрона на ядрі у полі двох однонаправлених імпульсних хвиль. Розглядається випадок, коли тривалість кожного з імпульсів значно більше характерного часу осциляцій амплітуди поля. Розглянуто нерезонансний випадок спонтанного гальмівного випромінювання. Визначені умови для інтерференційної області, в якій електрон вимушено випромінює і поглинає фотони обох хвиль корельованим чином.

Вперше отримано спектр сяйва кульової блискавки (огляд літератури)

Особливості розрахунку втрат енергії зарядженної частинки в електронному газі

Проведено аналіз чисельних методів обчислення сингулярних інтегралів в задачі електронного охолодження. Підраховано втрати енергії з урахуванням температури електронного газу в рамках методів квантової теорії поля. Результати чисельного розрахунку порівняні з аналітичними виразами.

Властивості хіггсівського бозона можуть бути сильно пов'язані із загадкою асиметрії речовини і антиречовини (огляд літератури)

Представлення дисертації на здобуття вченого ступеню доктора фіз.-мат. наук "Сучасні методи обробки даних натурних та комп’ютерних експериментів в фізиці поверхні"

Представлено оригінальні результати, отримані при розв’язку задач обробки та інтерпретації результатів експериментів в фізиці поверхні. Розглянуто два принципово різних джерела подібних даних: лабораторний та комп’ютерний експеримент. В першому випадку основні проблеми пов’язанні з некоректним характером задач, які при цьому розв’язуються. Запропоновано єдиний підхід до їх вирішення, який проілюстровано на прикладі окремих методів: NRA (Nuclear Reaction Analysis), PIXE (Particle Induced X-ray Emission), RBS (Rutherford Backscattering Spectrometry) та PALS (Positron Annihilation Lifetime Spectroscopy). Крім того, в дисертації запропановано оригінальний підхід до обліку кратних зіткнень в методі RBS. В другому випадку основні проблеми в комп’ютерних експериментах пов’язані з великим обсягом вихідних даних та з необхідністю пошуку в них загальних закономірністей. Представлено розроблений метод обчислювальної фізики, який дозволяє виділяти локальні атомні утворення, що мають чітко визначену поверхню, та обчислювати їх довільні інтегральні характеристики. Метод застосовано для опису властивостей самопідтримуючих атомних кластерів та локальних мезоскопічних утворень в багаторівневих комп’ютерних схемах.

Властивості хіггсівського бозона можуть бути сильно пов'язані із загадкою асиметрії речовини і антиречовини (огляд літератури)

Резонансний інтерференційний ефект при розсіянні лептона на лептоні в двомодовому імпульсному світловому полі. Ультрарелятивістський випадок

Проведено теоретичне дослідження процесу резонансного розсіяння ультрарелятивістських лептона на лептоні в інтерференційній області, коли лептони рухаються у вузькому конусі з фотонами зовнішнього поля. Детально вивчені умови та кінематика резонансу. Отримано аналітичні вирази для амплітуди та перерізу. Показано, що переріз досліджуваного процесу суттєво перевищує відповідний переріз розсіювання електрона на електроні у відсутності зовнішнього поля.

Розсіяння фотона на електроні в полі двох імпульсних світлових хвиль. Нерелятивістський випадок

Продовжено дослідження процесу розсіяння фотона на електроні в полі двох імпульсних світлових хвиль помірної інтенсивності. Отримано загальні вирази для амплітуди та перерізу. Досліджується кінематика процесу в інтерференційній області, в якій електрон вимушено випромінює і поглинає однакову кількість фотонів обох хвиль. Розглядається випадок нерелятивістських енергій електрона при циркулярній поляризації зовнішніх хвиль.

Фізика елементарних частинок в 2013 р. (огляд літератури)

Структурні властивості фізичного вакууму (огляд літератури)

Посилення електромагнитного поля при розсiюваннi нерелятивыстського електрона на ядрi в зовнiшьньому полi середньої інтенсивності при довiльному кутi початкового електрона

Вивчено посилення електромагнiтного поля при розсiюваннi нерелятивістського електрона на ядрi у зовнiшьньому полi середньої інтенсивності в борнiвському наближеннi при довiльному кутi початкового електрона. Отримано аналiтичний вираз для коефіцієнта посилення. Перевiрено перехiд до вiдомого виразу для початкового електрона в площинi (xz).

Фізика елементарних частинок в 2013 р. (огляд літератури)

Резонансний інтерференційний ефект при розсіянні лептона на лептоні в двомодовому імпульсному світловому полі. Ультрарелятивістський випадок

Проведено теоретичне дослідження процесу резонансного розсіяння ультрарелятивістських лептона на лептоні в інтерференційній області, коли лептони рухаються у вузькому конусі з фотонами зовнішнього поля. Детально вивчені умови та кінематика резонансу. Отримано аналітичні вирази для амплітуди та перерізу. Показано, що переріз досліджуваного процесу суттєво перевищує відповідний переріз розсіювання електрона на електроні у відсутності зовнішнього поля.

Нобелівська премія з фізики 2013 (огляд літератури)

Аналітичний розв’язок рівнянь зв’язаних каналів

Розглянуто метод наближеного розв’язку системи рівнянь зв’язаних каналів для процесів при зіткненні важких іонів. Метод ґрунтується на апроксимації матричного елемента переходу підгоночною функцією, що можливо завдяки наявності гострого максимуму в точці найбільшого зближення ядер.

Найважливіші наукові відкриття 2013р. (огляд літератури)

Розсіяння електрона на мюоні в двохмодовому імпульсному лазерному полі в інтерференційній області (ІС)

Теоретично вивчено процес нерезонансного розсіювання електрона на мюоні в двухмодовому імпульсному полі еліптично поляризованої помірно сильної електромагнітної хвилі в ІС. Отримано вираз для амплітуди, ймовірності та диференційного перетину нерезонансного розсіювання частинок в нерелятивістському випадку для довільних обвідних потенціалу в наближенні, коли час імпульсу значно перевищує характерний період осциляцій хвилі. Визначено кінематика ІС, в якій квантовий параметр Багатофотонні Бункина-Федорова дорівнює нулю, а основним параметром Багатофотонні стає параметр α. Ця область виникає, коли всі частинки поширюються в площині початкового імпульсу і хвильового вектора. Показано що кут розсіювання буде залежати від числа випроменених або поглинених фотонів комбінаційних частот зовнішньої хвилі. Побудовані залежності парціальних ймовірностей від кута розсіяння в інтерференційної області і в області Бункина-Федорова.

Резонанснi та когерентнi квантово-електродинамiчнi ефекти в сильних лазерних полях

Огляд результатiв дисертацiйного дослiдження на здобуття наукового ступеня доктора фiз.-мат. наук, що включає фундаментальнi задачi квантової електродинамiки в сильних лазерних полях як першого порядку за сталою тонкої структури, такi як випромiнення фотона електроном, народження електрон-позитронної пари, анiгiляцiя електрон-позитронної пари в одномодовому та двомодовому iмпульсному лазерному полi; так i другого порядку за сталою тонкої структури, такi як розсiювання електрона на фотонi, двохфотонне випромiнювання, двохфотонна анiгiляцiя електрон-позитронної пари, розсiювання електрона на мюонi, перетворення електрон-позитронної пари в мюон-антимюонну пару та iнших в монохроматичному та iмпульсному лазерних полях. Дослiдження вельми актуальнi, так як процеси взаємодiї лазерного випромiнювання з речовиною на мiкрорiвнi є досить специфiчними i суттєво впливають на характер взаємодiї лазерного випромiнювання з речовиною на мiкрорiвнi. Вiдзначимо, що в полi лазерного випромiнювання становляться можливими ефекти пов'язанi з виходом вiртуальних частинок на масову поверхню, що приводить до резонансного розбiгу ймовiрностей i перерiзiв процесiв.