В данном проекте будет проведено систематическое исследование различных эффектов, связанных с нарушением фундаментальных дискретных симметрий (T, CP, P), в атомных системах.
В ходе выполнения проекта будет впервые произведен расчет механизма CP-нечетного взаимодействия электрона с нуклоном посредством обмена бозоном Хиггса в трехпетлевом приближении на уровне свободных кварков. Механизм обмена бозоном Хиггса может иметь особую значимость для современной науки, так как представляется важной возможность наблюдения следствий существования бозона Хиггса в области низких энергий, что, в частности, может дать более жесткие ограничения на существование второго бозона (Новую физику). Кроме того, сравнение точного расчета с оценками позволит сделать вывод об их применимости вообще.
В ходе выполнения проекта предполагается также теоретически исследовать вопрос о существовании, а также выполнить расчеты некоторых физических и химических свойств сверхтяжелых гетероядерных двухатомных молекул. Будет также проведено систематическое исследование роли молекул, содержащих сверхтяжелые ядра, для изучения явлений, нарушающих фундаментальные симметрии. Будут проведены расчеты следующих T, P-нечетных параметров: эффективное электрическое поле, действующее на ЭДМ электрона, параметр усиления шиффовского момента ядра и магнитного квадрупольного момента ядра и др. Также будет обсуждаться перспективность использования данных молекул для конкретных экспериментов и проделано теоретическое моделирование. Научная значимость применения сверхтяжелых молекул для поиска T, P-неинвариантных взаимодействий определяется, во-первых, самыми большими доступными зарядами ядер. А во-вторых, ядра сверхтяжелых элементов сильно деформированы, что также усиливает некоторые T, P-нечетные свойства, связанные с ядром. Кроме того, в Дубне недавно открылась Фабрика сверхтяжелых элементов, поэтому надежные теоретические предсказания свойств таких молекулярных систем имеют особую значимость.
В ходе выполнения проекта будет исследовано влияние одноаксионного обмена в многозарядных ионах на уровни энергии и величину g-фактора. В результате будут получены ограничения на параметры аксиона. И, наконец, предполагается исследование T, P-нечетных эффектов, связанных с взаимодействием электронной оболочки шестиатомных молекул типа "симметричный волчок" с аксионами. Решение проблемы эффекта аксионного обмена в многозарядных ионах и многоатомных молекулах может предоставить уникальные данные о взаимодействии аксионов с веществом, что в свою очередь может пролить свет на природу темной материи и структуру элементарных частиц. Открытие новой частицы потенциально может решить целый ряд фундаментальных проблем физики, среди которых нарушение CP-инвариантности в квантовой хромодинамике, проблема иерархии и поиск частицы темной материи.
Все ожидаемые результаты будут соответствовать мировому уровню исследований в данной области. Полученные теоретические данные позволят исследовать потенциальное проявление эффектов Новой физики за пределами Стандартной модели. Развиваемая теория и программное обеспечение, нацеленные на конкретные расчеты, могут быть эффективно использованы для понимания процессов, которые в перспективе могут решать множество научных и технологических проблем.
