Процессы с участием слабо взаимодействующих частиц во внешней активной среде

• Автор: Нарынская, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 01.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Ярославль
• Количество страниц: 127 с.

Основные обозначения

Глава I Эффективное взаимодействие псевдоскалярной частицы с фотоном в замагниченной плазме
1. Введение

2. Индуцированный внешним магнитным полем вклад

в эффективную связь взаимодействия между псевдоскалярной частицей и фотоном

3. Плазменный вклад в эффективную связь взаимодействия

между псевдоскалярной частицей и фотоном

4. Эффективная связь взаимодействия псевдоскалярной

частицы с фотоном в сильно замагниченной плазме

5. Эффективная связь взаимодействия псевдоскалярной

частицы с фотоном в относительно слабо замагниченной плазме

6. Двухфотонный распад фамилона
Глава II Фамилонные потери энергии и импульса
плотной замагниченной плазмой
1. Введение
2. Процесс прямого синхротронного излучения фамилона
электронами плазмы
3. Процесс синхротронного излучения фамилона
электронами плазмы через виртуальный плазмон в качестве промежуточного состояния
3.1. Амплитуда процесса
3.2. Вероятность процесса
4. Излучение фамилона в процессе е~ —> д- + ф
4.1. Введение
4.2. Вероятность процесса
• 5. Астрофизические приложения
5.1. Интегральные характеристики воздействия
фамилона на замагниченную плазму
5.2. Фамилонная светимость электрон-позитронной
плазмы
5.3. Возможные астрофизические следствия
Глава III Нейтрино-электронные процессы
в плотной замагниченной плазме

1. Введение
2. Кинематический анализ
3. Вероятность процесса нейтрино-электронного рассеяния
с сохранением номера уровня Ландау
4. Средние потери энергии-импульса нейтрино
при распространении сквозь замагниченную плазму
Заключение
Приложение А
Приложение В
® Приложение С
Приложение Б
Литература
В последние десятилетия бурно развивается новый раздел физики, зародившийся на стыке физики элементарных частиц и космологии -космофизика [1]. Предмет ее исследований довольно экзотичен. В частности, исследуются элементарные процессы в экстремальных физических условиях, которые являются характерными для астрофизических объектов и не могут быть реализованы в современных лабораторных условиях. Исследования такого рода, с одной стороны, представляют интерес с концептуальной точки зрения, поскольку они открывают новые нетривиальные свойства частиц. С другой стороны, они интересны с точки зрения возможных астрофизических и космологических приложений, поскольку теоретический анализ в совокупности с имеющимися экспериментальными данными и численным моделированием астрофизических процессов позволяет изучать недоступные прямому экспериментальному исследованию фундаментальные основы строения материи, в том числе, и на ранней стадии развития Вселенной.
В связи с этим в настоящее время большое внимание уделяется изучению физики элементарных частиц во внешней активной среде. Обычно в качестве среды рассматривалось только вещество. Однако, внешняя среда может быть представлена как плазмой, так и магнитным полем. Внешнее магнитное поле, выступая в качестве своеобразной компоненты активной среды, так же как и само вещество, может существенно влиять на свойства частиц и их взаимодействие. В частности, благодаря изменению закона дисперсии в магнитном поле открываются каналы, запрещенные в вакууме (например, процесс расщепления фотона на два фотона 7 —> 7 7 [2-4], распад фотона на электрон-позитронную пару

Фія)
Фія) !
є (р) є ір') є (р) е (р1)
(а) (Ь)
Рис. б: Диаграммы, описывающие излучение фамилона электроном в замагниченной плазме.
2.2 Процесе прямого синхротронного излучения фамилона электронами плазмы
В этом разделе исследуется процесс прямого излучения фамилона плазменными электронами, е~ —> е~ф, изображенный диаграммой на рис.ба. 5-матричный элемент этого процесса может быть получен из лагранжиана (0.9) непосредственной подстановкой в него решений уравнения Дирака:
£(е--»е-0 = у фе(р', х)^1ъФе(р, х)ег(}Х, (2.2.1)
где V - нормировочный объем, фе - решения уравнения Дирака в постоянном скрещенном поле, д“ = (и), к) - 4-импульс фамилона, ра = (ро,р), р'а = (рфр') - постоянные векторы, характеризующие состояние начального и конечного электронов соответственно в скрещенном поле и совпадающие с импульсом частицы при выключении поля.
Дифференциальная вероятность в единицу времени рассматриваемо-