Поиск редких процессов на коллайдере HERA Борис Левченко (НИИЯФ МГУ) ‏

1. Поиск редких процессов на коллайдере HERA Борис Левченко (НИИЯФ МГУ)‏ Историческая справка Наследие HERA: структурные функции протона Прямое наблюдения странного моря протона Поиск инстантонных процессов Рождение одиночного t-кварка Контактное взаимодействие, LQ, дополнительные размерности Итоги

2. История DESY в 2-х картинках Юбилей DESY: 1959-2009 Аэропорт Altona в Гамбурге 18.12.1959 подписание договора Правительство-Город ( 60 мил.ДМ)‏ ДЭЗИ -синхротрон 6 ГэВ (1964) DORIS ускор.кольцо)(100 млн ДМ) (1969/1973 - )(PLUTO, DASP) (J/Psi,30.11.1974) (Ypsilon,1978) (DORIS II/1982, ARGUS) (DORIS III 1990)‏ PETRA (98+10 млн ДМ)(1971,1975/1978 - 1986)(14-46.8 GeV)(CELLO, JADE, MARK J, PLUTO, TASSO) Открытие глюона (1979, TASSO, G.Wolf(sp), Sau Lan Wu, B.Wiik, P.Soeding )‏ HERA (1992-2007)ep(27.5 x 820/920 ГэВ) (H1, HERA-B, HERMES, ZEUS)‏ E.Lohrmann, P. Soeding, Von schnellen Teilchen und hellen Licht (2009)‏ Пример очень успешного планирования и управления научными исследованиями. ДЭЗИ -> ЦЕРН/директорат DESY: CMS, ATLAS etc, центр обработки ILC

3. Новый проект DESY в области фотонной науки: Европейский гамма лазер на свободных электронах XFEL (FLASH, PETRA III)‏ Россия один из главных доноров проекта (~25%)‏ 3.4 км 05.06.07 - Лазерная физика - Твердое тело - Химия фемтосекундных процессов - Биология 2009-2014 Кинезин — молекулярный протеин-автомат

4. DESY-09-158 Наследие HERA: структурные функции H1+ZEUS e±p, NC, CC, √s=300-318ГэВ NC: 6·10-6< x<0.65 0.045<Q2<3·104ГэВ2 CC: 1.3·10-2< x<0.4 300<Q2<3·104ГэВ2 σrNC← α2, Q4 Собственные PDF, HERAPDF1.0 (NLO) Сечения -> -> Структурные функции -> Партонные распределения Косвенная информация о структуре нуклона Стандартные PDF

5. Море странности в протоне: прямое измерение Phys. Lett B 553 (2003)141 e+p → e+ (1020) + X, DIS, чувствителен к xs(x,Q2)‏  =|ss>, xp =2p/Q, MC: LEPTO, ARIADNE, HERWIG (fs=0.3) Из данныхfs=0.22 • прямое свидетельство • существования странности • в протоне Выполняется новый анализ на полных данных ZEUS

6. Поиск ГН процессов, инициированных инстантонами Белавин, Поляков, Тюпкин, Шварц (1975)(BPST инстантон), `t Hooft Решение уравнений (анти)самодуальности глюонного поля в евклидовом пространстве Трансляция через вакуум (нулевая мода)‏ Опыт Галилея: инерционное движение раскаленного шарика по свинцовому желобу «Квантовые КХД флуктуации, не являющиеся доминирующими в волновой функции вакуума» (Вайнштейн, Захаров, Новиков, Шифман)‏ Но были и очень большие ожидания Топологическая плотность заряда на решетке

7. European Physical Journal C 34 (2004) 255-265 КХД-инстантоны в ГНР: результаты с HERA Ringwald, Schrempp(DESY): новая теория возм. и генератор QCDINS Методики поиска H1: нейронные сети O(50)‏ ZEUS: дискриминатор Фишера O(6)‏ Проблема: Фоновые МК события при жестком отборе всё более «похожи» на I-события σI< 26 пб (ZEUS), σI<221 пб (H1) σth=8.9 пб

8. arXiv:0904.3876 ZEUS-prel-09-009 Рождение одиночного t-кварка • Рождение в СМ через CC взаимодействие ep→ntbX... но сечение очень мало s = O(1fb)‏ • FCNC: рождение через NC изменяющий аромат • Не наблюдается существенного избытка событий в области сигнала, установлены ограничения на аномальную константу связиktug New ZEUS prel ktug< 0.13 Распределение реконстр. массы t-кварка

9. Контактное взаимодействие, LQ, доп.размерности (1)‏ Phys.Lett.B568:35 ZEUS-prel-07-028 Любое взаим, дающее вклад при более высоких энергиях, можно параметризовать как в модели Ферми → Возможно множество моделей в зависимости от киральной структуры КВ, где Λ масштаб новой физики LQ-лептокварк, Радиус компакт. R~1 мм, Ms — ультрафиол. обрезание

10. Контактное взаимодействие, доп.размерности (2)‏ ZEUS (94-07): L>3.8-8.9 TeV H1 (HERA I): L>1.6-5.5 TeV ZEUS (94-07): Ms≥0.94 TeV Нет отклонений от СМ. Ограничения на Λ установлены для каждой модели.

11. Итоги В каждом эксперименте на HERA набрано ~0.5 фб-1 данных В большинстве анализов начинается использование всей статистики и объединение данных H1 и ZEUS Во всех анализах наблюдается хорошее согласие с СМ: Установленные исключающие пределы, дополняющие LEP и TEVATRON ZEUS не отказывается от результата по θ(1530) Анализ данных продолжается (следующие 4-5 лет)