Представлены перспективы развития и возможности физики ускорителей в области сверхвысоких энергий. Основное внимание уделено рассмотрению возможностей адронных и лептонных коллайдеров, планируемых в ЦЕРНе и других мировых центрах. 

Рассматриваются вопросы международного сотрудничества белорусских организаций с Объединенным институтом ядерных исследований в рамках международных проектов с участием белорусских ученых и специалистов. 

Исследованы эффекты возбужденных состояний гравитонов со спином 2, предсказываемых моделью Рендалл – Сандрума с одним искаженным дополнительным измерением, в процессах дилептонного и дифотонного рождения на Большом адронном коллайдере LHC. С помощью асимметрии центр-край мы оцениваем интервал масс и констант связи, где такие гравитоны могут отличаться от конкурирующих объектов со спином 1 и 2 в исследуемых процессах. В зависимости от величины констант связи численный анализ позволяет определить область идентификации масс гравитона, верхняя граница которого составляет 2,4 и 3,2 ТэВ для LHC с номинальной энергией 14 ТэВ и интегральной светимостью 100 фб–1. 

Показана возможность введения когерентных состояний частиц, движущихся в постоянном однородном неабелевом поле. Одной из особенностей рассмотренной модели является то обстоятельство, что в общем случае каждой из «цветовых» степеней свободы соответствует свой характерный размер. 

Обсуждается существование новых явлений и свойств непертурбативной эволюции цветных кварков, глюонов и других состояний в стохастическом вакууме квантовой хромодинамики, диссипация цвета и конфайнмент; неустойчивость движения цветных частиц в области конфайнмента; возникновение сжатых и перепутанных состояний сильно взаимодействующих частиц; корреляционные свойства распадов сильных инстантонов; ассисти- рованное хаосом туннелирование инстантонов; описание свойств кварк-глюонной плазмы на языке статистической модели бутстрапа Хэдждорна. 

Обсуждается новый класс сцинтилляционных материалов, перспективных для применения в экспериментах в физике высоких энергий и измерении нейтронов в широком диапазоне энергий. 

Легированные ионами Се кристаллы Lu3 Al5 O12 (LuAG) и Gd3 Al2 Ga3 O12 (GAGG) с и без кодопирования ионами Mg2+ исследованы методом нелинейной абсорбционной спектроскопии. Ускорение времени нарастания переходного оптического поглощения наблюдалось в кристаллах, кодопированных ионами Mg, по сравнению с образцами без Mg. Выявлено существенное различие во временной эволюции дифференциальной оптической плотности в GAGG в сравнении с кристаллом LuAG. В гадолиниевых гранатах наблюдается полоса поглощения в сине- зеленом диапазоне с затуханием с характерным временем ~2 пс. Эта полоса соотнесена поглощению свободными электронами до их захвата примесными ионами Ce3+. Широкая полоса переходного поглощения в желто-красной области обусловлена поглощением из возбужденных состояний ионов Ce3+. 

Представлено общее теоретическое описание магнитного резонанса, которое необходимо для детального анализа динамики спина в экспериментах по поиску электрических дипольных моментов в накопительных кольцах. Для произвольной начальной поляризации получены общие формулы, описывающие эволюцию всех компонент вектора поляризации при магнитном резонансе. Рассмотрен квазимагнитный резонанс для частиц и ядер, движущихся в прерывных возмущающих полях ускорителей и накопительных колец. Исследованы отличительные черты квазимагнитных резонансов в экспериментах по поиску электрических дипольных моментов в накопительных кольцах. Выведены формулы для эффекта, обусловленного электрическим дипольным моментом. Обсуждены основные систематические ошибки. 

Рассматривается рождение материи в альтернативных безынфляционных космологиях, в которых масштабный фактор растет линейно со временем. Вычисляется первоначальный спектр неоднородностей плотности родившихся скалярных частиц. Если потребовать универсальность спектра, т. е. чтобы среднюю плотность энергии и характерную величину неоднородности плотности энергии можно было задавать произвольно, то форма спектра оказывается полностью фиксированной. Спектр близок по форме к плоскому спектру Хариссона – Зельдовича, но с подавлением низкочастоных мод. 

Владимир Николаевич Белый (К 70-летию со дня рождения).

Перечень статей, опубликованных в журнале «Весцi Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi. Серыя фiзіка-матэматычных навук» в 2017 году.