ИСТИНА

Цель работы-развитие квантовой механики стационарных состояний частиц в искривленном и плоском пространстве-времени классических решений общей теории относительности, теоретическое исследование новых моделей и сигналов темной материи для экспериментов на коллайдерах, исследование квантовых эффектов в искривленном пространстве-времени и решение некоторых проблем стандартных моделей (СМ).

х

Должны быть: Для новой модели темной материи проведено численное моделирование и выполнено сравнение результатов с последними астрофизическими данными. Должны быть: Получены лагранжианы темной материи, описывающие возможные взаимодействия темной материи с топ-кварком и тау-лептоном. Получены правила Фейнмана для расчетов сечений рождения и вероятностей распадов. Получены лагранжианы расширений лептонного сектора Стандартной модели майорановскими фермионами для механизма «see-saw» и его разновидностей. Получены матрицы смешивания и правила Фейнмана для расчетов сечений рождения майорановских фермионов на Большом адронном коллайдере (БАК). Получены сечения рождения и спиновые корреляции в процессах ассоциативного рождения темной материи и одиночного топ-кварка на БАК. Получена оценка потенциала будущего электрон-позитронного коллайдера Супер с-тау фабрика для поиска легкой темной материи. Классифицированы возможные минимальные модели темной материи - модели с одним мультиплетом темной материи и одним дополнительным медиаторным мультиплетом. Проведен анализ возможного детектирования темной материи представленной этими моделями. Проведены вычисления реликтовой плотности сверхслабо взаимодействующих частиц темной материи с учетом тепловых поправок к массам частиц Стандартной модели. Получены ожидаемые сечения процессов и комбинированные ограничения на время жизни и долю плотности энергии майорановских фермионов как частиц темной материи, контуры исключения в пространстве параметров для процессов с нарушением лептонного числа на БАК. Должны быть: Развит метод вычисления спиновых сумм для решений уравнения Дирака в гравитационном поле черной дыры Шварцшильда. Построена последовательная квантовая теория массивных скалярного и спинорного полей в пространстве-времени Шварцшильда. Получены точные решения для полей материи в сферически- симметричных метриках, выраженные через специальные функции. Получены эффективные энергетические масштабы на много порядков меньше Планковского как следствие учета квантовых поправок в процессе размерной редукции теорий в пространствах с компактными дополнительными измерениями.

Участники проекта являются признанными экспертами в области теорий с дополнительными измерениями пространства-времени, в области теоретического моделирования и анализа процессов за рамками Стандартной модели на коллайдерах, нахождению ограничений на параметры моделей "новой физики" из требований согласованности с космологией, что подтверждается работами участников проекта по этой тематике, опубликованными в ведущих мировых научных журналах. Для выполнения проекта будут использоваться программные пакеты CompHEP, CalcHEP и micrOMEGAs, разработанные в НИИЯФ МГУ участниками проекта и предназначенные для расчетов характеристик процессов взаимодействия элементарных частиц и тестирования моделей темной материи на предмет соответствия астрофизическим данным. Таким образом, отличительная черта проекта состоит в том, что его участники являются авторами уникальных программ для расчетов и моделирования процессов взаимодействий элементарных частиц, а также входят в состав международных экспериментальных коллабораций на действующем коллайдере LHC, на будущем коллайдере FCC и на Супер-с-тау фабрике. Эти важнейшие особенности проекта совместно с самым высоким научным уровнем основных исполнителей, участием в проекте талантливых молодых ученых, имеющимся заделом по исследованию процессов на коллайдерах и исследованию моделей темной материи делают предлагаемый проект совершенно уникальным.