Введение к работе
Актуальность теин
Вопрос о существовании токов второго рода по классификации Вайнберга [1 ], основанной на трансформационных свойствах адронных токов относительно G-прэобразования, их влиянии на процессы взаимодействия мекду элементарными частицами до сих пор не получил окончательного ответа и продолжает оставаться актуальным. Дело в том, что хотя принцип относительности и другие основополагающие постулаты допускают возможность использования в общем случае как токов первого рода (ТПР), так и токов второго рода (ТВР), в стандартной модели Вайнберга-Салама-Глешоу обычно прибегают к разным дополнительным гипотезам, приводящим к равенству нулю форм$акторов ТВР. Мезду тем, данные экспериментов по р -распаду, ц-захвату ядер, рас паду т-лептона и другим процессам не позволяют сделать однозначных выводов относительно существования в природе ТВР [2]
Существование в природе ТВР создало бы большие трудности для современной" теории "электрослабого взаимодействия. В самом деле, формфактори адронных токов появляются при одевании затравочных токов сильными взаимодействиями. Поэтому присутс твие ТВР в теории означало бы либо G-неинвариантность самих затравочных токов, либо нарушение изотопической инвариантное ти сильных взаимодействий [2].
Для получения окончательного ответа на вопрос о ТВР необходимо провести большой набор независимых экспериментов, ере ди которых немалозазиое место могут занять и процессы квазиупругого рассеяния нейтрино на поляризованных нуклонах. Поэтому, теоретическое исследование этих процессов с целью изучения вклада ТВР в их характеристики представляется весьма ванной задачей, так как теоретическио предсказания могли бы быть сравнены с экспериментальными.результатами, что позволи ло бы сделать более определенные выводы относительно существования в природе ТВР.
Цель работы
Целью диссертационной работы являются: 1. Теоретическое изучение процессов кзазиупругого рассеяния
нейтрино и антинейтрино высоких энергий (Е> 1 ГэВ) на поляризованных нейтронах и протонах
Vj + п р + I, (1)
Vx + р » П + I (2)
с целью поиска как чистых эффектов ТБР, так и вклада ТВР в различные характеристики этих процессов (сечения, асимметрии, угловое и энергетическое распределения), измеряемые на экспериментах.
В реакциях (1) и (2) нейтрино и антинейтрино могут быть как электронного (vz= ve, ї>г= ve), так и мшнного (Vj= v„ Vj= v) типов. Соответственно, в качестве лептонов могут выступать как электроны (1= е~, Т= е+), так и мюоны (1= ц Т= ц.+ ). 2. Получение выражения для адронных заряженных слабых токов в формализме трехмерных комплексных изотропных векторов Р = Е +Ш, как часть работ по поиску альтернативных, более простых, более наглядных методов вычисления матричных элементов.
Научная новазва
Научная новизна диссертационной работы определяется следующими достижениями:
-
Впервые вычислены дифференциальные сечения, другие харак теристики процессов квазиупругого рассеяния высокоэнергетических нейтрино (антинейтрино) на поляризованных нейтро нах (протонах) с учетом как токов первого рода, так и токов второго рода. Найдена завгсшюсть этих характеристик от тензорного формфактора Рт аксиального тока второго рода.
-
Подробно исследованы угловая и энергетическая зависимости характеристик изученных процессов. Найден ряд частных слу чаев для которых вклад ТВР в значения этих характеристик является значительным.
-
Найдены выракения для адронных заряженных слабых токов в формализме трехмерных кошлексных изотропных векторов ? = Е +Ш, что может позволить упростить процедуру вычисления матричных элементов.
Практическая ценность
Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, мо гут быть использованы при планировании, подготовке и проведе ний экспериментов, направленных на решение вопроса о существовании в природе ТВ?. Проведенные теоретические расчеты могут быть сравнены с результатами этих экспериментов, что поз волит более определенно указать возмокные значения формфак-торов ТВР.
Явные вкра&ения для адронных зарягенных слабых токов, полученные в формализме комплексных изотропных векторов ?, могут быть в дальнейшем использованы при разработке новых эффективных методов вычисления матричных элементов.
Апробация работы
Основные результаты работы докладывались на семинарах кафедры теоретической физики РУДН, на семинаре Лаборатории ядерных проблем ОИНИ (Дубна) и на mil (1991), ХХШІІ (1992) и ХПХ (1993) Ежегодных научных конференциях факультета физико-математических и естественных наук РУДН.
Публикации
По теме диссертации опубликованы семь работ.
Структура и объем работы
