Предисловие
ФГУП «Российский федеральный ядерный центр –
Всероссийский научно-исследовательский институт
экспериментальной физики»
1
ВОПРОСЫ ФИЗИКИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ
В ПЛОСКОМ И ИСКРИВЛЕННОМ
ПРОСТРАНСТВЕ-ВРЕМЕНИ
Сборник статей к 70-летию В. П. Незнамова
Саров
2014
Стр.2
2
УДК 539.12
ББК 22.382
В74
Вопросы физики элементарных частиц в плоском и искривленном
пространстве-времени: Сборник статей к 70-летию В. П. Незнамова. –
Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2014, – 368 с.
ISBN 978-5-9515-0250-6
В сборнике представлены работы по вопросам физики элементарных
частиц в плоском и искривленном пространстве-времени.
Сборник может быть полезен физикам-теоретикам, интересующимся
вопросами физики фермионов в рамках Стандартной модели
и применением квантовой механики движения частиц со спином
1/2 к решениям общей теории относительности в области сильных
гравитационных полей.
УДК 539.12
ББК 22.382
ISBN 978-5-9515-0250-6
© ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2014
Стр.3
Предисловие
3
Предисловие
Василий Петрович Незнамов – ведущий специалист в областях теоретической
и экспериментальной физики, связанных с разработкой ядерного и термоядерного
оружия, обеспечением его эффективности, надежности и безопасности;
автор более 350 научных трудов. Его основной вклад в создание ядерного и термоядерного
оружия связан с разработкой первичных источников энергии для
стратегического и специализированного ядерного оружия.
В. П. Незнамов является одним из основных разработчиков первичных источников
энергии с уникальными физическими характеристиками. С авторским
участием В. П. Незнамова разработано 9 первичных источников энергии, прошедших
проверку и использовавшихся в 108 натурных полигонных экспериментах.
Эти источники использовались и используются в настоящее время как в
термоядерных зарядах стратегического назначения, так и в специализированных
боеприпасах, определяющих современный состав ядерного оружия России.
На основе результатов полигонных испытаний и своих исследований работы
первичных источников различных типов В.П.Незнамов создал адекватную
теорию энерговыделения первичных источников, которая является крупным научным
достижением и имеет большое практическое значение. Теория энерговыделения
В. П. Незнамова введена в основные математические программы РФЯЦВНИИЭФ
и широко используется при сопровождении и подтверждении уровня
надежности ядерного арсенала РФ.
В настоящее время В. П. Незнамов – первый заместитель научного руководителя
Российского федерального ядерного центра – ВНИИ экспериментальной
физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ), член-корреспондент РАН, доктор физико-математических
наук, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии
СССР, лауреат Государственной премии РФ, кавалер орденов Трудового Красного
Знамени и «За заслуги перед Отечеством» IV степени, председатель ученого
совета Саровского физико-технического института – филиала НИЯУ МИФИ.
Наряду с деятельностью по основной тематике РФЯЦ-ВНИИЭФ В. П. Незнамов
выполнил ряд работ в области фундаментальной физики. Основная часть
этих работ представлена в сборнике и, безусловно, вызовет интерес у читателей.
Первый заместитель научного
руководителя РФЯЦ-ВНИИЭФ,
академик РАН
Ю. А. Трутнев
Стр.4
4
Введение
В настоящем сборнике представлены избранные труды В. П. Незнамова в
области физики фундаментальных взаимодействий элементарных частиц в плоском
и искривленном пространстве-времени.
После окончания в 1968 г. Московского инженерно-физического института
и поступления на работу в теоретическое отделение ВНИИЭФ автор наряду с
основной производственной деятельностью начал заниматься изучением свойств
кинетических уравнений распространения нейтронов и γ-квантов. В результате, в
частности, на основе разложения интегрального уравнения Пайерлса была найдена
универсальная зависимость временной постоянной размножения нейтронов
от параметров сферически симметричных систем. В дальнейшем эта зависимость
стала частным случаем более общего подхода, разработанного Н. Б. Бабичевым с
сотрудниками.
Далее автор много лет занимался обобщением представления Фолди –
Ваутхайзена. Был развит прямой метод преобразования Фолди – Ваутхайзена в
виде разложения по степеням константы связи фундаментальных взаимодействий.
Этот метод применен В. П. Незнамовым к расчету некоторых эффектов
квантовой электродинамики. В последние годы автор разработал метод преобразования
в изотопическое представление Фолди – Ваутхайзена с сохранением и
нарушением киральной симметрии фермионов в Стандартной модели.
В ряде работ В. П. Незнамов применил нетрадиционные подходы к получению
конечных перенормировок массы и заряда дираковских частиц в квантовой
электродинамике.
В сборнике представлены также работы автора по исследованию свойств
дираковских гамильтонианов во внешних гравитационных полях. В настоящее
время эта работа интенсивно продолжается и сосредоточена на исследовании
возможности существования стационарных связанных состояний дираковских
частиц в гравитационных полях Шварцшильда, Райсснера – Нордстрема, Керра,
Керра – Ньюмена. Работы по применению квантовой механики к вакуумным решениям
общей теории относительности проведены и проводятся с участием
М. В. Горбатенко, П. П. Физиева и других коллег из РФЯЦ-ВНИИЭФ и ОИЯИ
(г. Дубна).
Стр.5
366
Содержание
Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Введение .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Оценка собственной энергии нерелятивистской заряженной
частицы в собственно-полевой электродинамике в представлении
Фолди – Ваутхайзена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
А. В. Гичук, В. П. Незнамов, Ю. В. Петров
Возможность конечной перенормировки массы частицы в квантовой
электродинамике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Аномальный магнитный момент и лэмбовский сдвиг во втором порядке
теории возмущений при конечной перенормировке массы электрона
в квантовой электродинамике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
К теории взаимодействующих полей в представлении
Фолди – Ваутхайзена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Необходимое и достаточное условия для перехода от представления
Дирака к представлению Фолди – Ваутхайзена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
V. P. Neznamov, A. J. Silenko
Foldy – Wouthuysen wave functions and conditions of transformation
between Dirac and Foldy – Wouthuysen representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Уравнение Дирака в обобщенной cтандартной модели с максимальным
массовым параметром М . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов, А. А. Садовой, А. С. Ульянов
Вычисление матричных элементов в представлении
Фолди – Ваутхайзена . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Собственная энергия электрона в псевдоэрмитовой квантовой
электродинамике с максимальным массовым параметром М . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Преобразование Фолди – Ваутхайзена с матрицами Дирака
в киральном представлении . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
4
5
9
18
33
66
80
99
112
124
140
Стр.367
Содержание
Н. Б. Бабичев, П. С. Бондарев, В. П. Незнамов
Теория подобия в нейтронной кинетике и ее использование
для решения прикладных задач РФЯЦ-ВНИИЭФ . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Решение проблемы единственности и эрмитовости гамильтонианов
для дираковских частиц в гравитационных полях . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Изотопическое представление Фолди – Ваутхайзена и киральная
симметрия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
В. П. Незнамов
Стандартная модель в изотопическом представлении
Фолди – Ваутхайзена без бозонов Хиггса в фермионном секторе.
Спонтанное нарушение четности и проблемы «темной материи» . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Единственность и самосопряженность дираковских гамильтонианов
в произвольных гравитационных полях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Атомы и силы взаимодействия элементарных частиц
в расширяющейся Вселенной . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Модифицированный метод получения дираковских самосопряженных
гамильтонианов в произвольных гравитационных полях и его
применение к центрально- и аксиально-симметричным
гравитационным полям . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Стационарные связанные состояния дираковских частиц в полях
коллапсаров . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. А. Вронский, М. В. Горбатенко, Н. С. Колесников,
В. П. Незнамов, Е. Ю. Попов, И. И. Сафронов
Стационарные связанные состояния дираковских частиц
в гравитационном поле Шварцшильда . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
М. В. Горбатенко, В. П. Незнамов
Квантово-механическая неэквивалентность метрик
центрально-симметричного незаряженного гравитационного поля . . . .
367
144
170
192
231
243
268
284
316
322
345
Стр.368
368
Научное издание
Вопросы физики элементарных частиц в плоском
и искривленном пространстве-времени
Сборник статей к 70-летию В. П. Незнамова
Корректоры
Н. Ю. Зимакова, Н. Ю. Костюничева
Компьютерная подготовка оригинала-макета
М. С. Мещерякова, Е. В. Моисеева
Подписано в печать 22.01.2014 Формат 70×100/16
Печать офсетная. Уч.-изд. л. 23,6 Усл. печ. л. 30
Тираж 150 экз. Зак. тип. 1103-2013
Отпечатано в ИПК ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»
607188, г. Саров Нижегородской обл., ул. Силкина, 23
Стр.369