ИСТИНА

Рассчитано тормозное излучение полей различных спинов при транспланковских столкновениях в модели ТэВ-гравитации с большими дополнительными измерениями. Построена квантовая теория синхротронного излучения в магнитном поле в пределе нулевой массы заряда. Показано, что классическая теория правильно воспроизводит спектр излучения безмассового заряда в области низких частот, однако, в отличие от массивного случая, классический спектр не имеет ультрафиолетового обрезания, вследствие чего применение формулы Лармора дает бесконечный результат. Показано, что мощность гравитационного синхротронного излучения от безмассовой точечной частицы в поле черной дыры также расходится из-за отсутствия ультрафиолетового обрезания в спектре, хотя расходимость слабее, чем в электродинамике. Исследовано гравитационное столкновение точечной частицы с доменной стенкой (браной коразмерности единица) в произвольной размерности, носящее характер перфорации. Показано, что перфорация сопровождается возникновением сферической ударной волны (бранона) в стенке, распространяющеся радиально со скоростью света. Построены релятивистские потенциалы, позволяющие описать это столкновение, для которого не существуют свободные асимптотические состояния, и рассчитано тормозное излучение. Исследована струна Дирака-Мизнера в решениях Эйнштейновской теории с параметром Ньюмена-Унти-Тамбурино (НУТ) в отсутствие условия периодичности времени Мизнера. Показано, что на струне не происходит остановка геодезических, а окружающие ее замкнутые времениподобные кривые не являются геодезическими. Показано, что сверхэкстремальное решение Рейсснера-Нордстрема с параметром НУТ продолжается до кротовой норы, при этом не требуется присутствия экзотической материи помимо источника струны Дирака-Мизнера. Построены экстремальные дионы в теории Эйнштейна-Максвелла с дилатоном при некоторых дискретных значениях дилатонной константы, которые имеют все свойства БПС решений, но для которых неизвестны суперсимметричные погружения. Расчитана космологическая модель с полем Янга-Миллса, неминимально связанным с кривизной по типу Хорндески, в которой нет духов, не нарушается калибровочная симметрия и присутствует деситтеровский аттрактор, действующий конечное время.

Radiation in transplanckian collisions in TeV-gravity with large extra dimensions is calculated. Quantum theory of synchcrotron radiation in magnetic field is constructed in the limit of massless charge. It is shown that classical theory correctly gives radiation spectrum at low frequencies but contrary to the massive case does not contain an ultraviolet cutoff implying divergence of the Larmor formula. It is shown that gravitational synchrotron radiation power from massless point particle also diverges because of absence of the ultraviolet cutoff in the spectrum, while the divergence is weaker than in the electrodynamics. Gravitational collision of the poiunt particle with the domain wall (codimension-one brane) is investigated in arbitrary dimension, which has the nature of perforation. It is shown that perforation is accompanied by creation of the spherical shock wave (branon) within the wall propagating with the velocity of light. Relativistic potentials are constructed for this collision characterized by absence of asymptotically free states, and the gravitational radiation is computed. Dirac-Misner string is investigated in solutions of Einstein equations with the parameter of Newman-Unti-Tamburino (NUT) in absence of Misner time periodicity condition. It is shown that geodesic do not stop at Misner string while closed timelike curves surrounding it are not geodesic. It is shown that superextrem Reissner-Nordstrom solution with NUT parameter can be continued to the wormhole without demanding exotic matter except for that forming the Dirac-Misner string. Extremal dyons are constructed in Einstein-Maxwell theory with dilaton for some discrete values of the dilaton coupling constant which have all properties of BPS solutions but for which no supersymmetric embeddings are known. Cosmological model with Yang-Mills field non-minimally coupled to gravity according Horndeski type is constructed which has no ghosts and has de Sitter attractor acting during finite time

Проект в целом имел целью развитие новых моделей, возникших в последние годы в теории гравитации в связи с новыми астрофизическими данными и прогрессом в теории суперструн. Круг исследуемых моделей включал гравитацию с дополнительными измерениями и массой Планка на уровне ТэВ, задачи, связанные с проблемой рождения черных дыр на коллайдерах, излучение в пространствах-временах различной размерности, неупругие процессы при взаимодействии доменных стенок с частицами в балке, поиск новых нетривиальных солитонов в дилатонной гравитации и супергравитациях, космологические модели с неминимально связанными полями Янга-Миллса. Задачи, объявленные на 2016, год включали продолжение исследования тормозного излучения в транспланковской области многомерной гравитации, построение квантовой теории излучения безмассовых частиц, расчет излучения при перфорации бран, получение дилатонных решений с параметром НУТ и изучение кротовых нор с параметром НУТ.

Настоящий проект продолжал исследования которые наша группа выполняла в рамка шести проектов РФФИ начиная с 1992 г. За это время было опубликовано более ста работ, на которые сейчас имеется более полутора тысяч ссылок (http://www.slac.stanford.edu/spires/find/hep/www?rawcmd=FIND+AUTHOR+GAL%27TSOV+AND+DATE+AFTER+1991&FORMAT=wwwcitesummary&SEQUENCE=). Нами был создан ряд новых направлений, которые сейчас развиваются (черные дыры и солитоны с полями Янга-Миллса, симплектическая формулировка дилатон-аксионной гравитации, метод нильпотентных орбит, излучение в многомерных пространствах). Настоящий проект является продолжением этих направлений, будучи вместе с тем основанным на тенденциях в мировой науке самого последнего времени (модели пространства-времени с большими дополнительными измерениями, рождение черных дыр на ускорителях, черные кольца, и др)

Итоговые результаты подробно сформулированы в аннтотации