Speaker
Description
E-mail: asokolov@tpu.ru
Томский государственный университет, Томск 634050, Россия
В квантовой электродинамике существует класс когерентных процессов, в которых при рассеянии волновых пакетов частиц амплитуды рассеяния от каждой точки волнового пакета складываются конструктивно. Такие когерентные процессы и возникающие в результате эффекты имеют важное значение при рассеянии на малые углы, где свободно прошедшая часть волнового пакета частицы интерферирует с ее рассеянной частью. Подробно когерентные эффекты были исследованы в следующих процессах: упругое рассеяние электронов на адроне [1], рассеяние фотона на фотоне [2], комптоновское рассеяние на электроне [3,4].
В настоящей работе [5] исследуется комптоновское рассеяние низкоэнергетических фотонов на нейтронах, начальное состояние которых описывается матрицей плотности общего вида. Подробно исследуется когерентный вклад в инклюзивную вероятность регистрации фотона. Этот вклад определяет голограмму одночастичной матрицы плотности нейтрона. Описывается эволюция параметров Стокса рассеянных фотонов. Получен тензор диэлектрической восприимчивости нейтронного газа и волнового пакета одиночного нейтрона. Получено явное выражение для оператора поляризации фотона в присутствии свободных нейтронов. Оказывается, что этот оператор поляризации обладает полюсными сингулярностями в случае, когда длина волны фотона много меньше характерной длины изменения одночастичной матрица плотности нейтрона или газа нейтронов. Эти сингулярности, отвечающие дополнительным степеням свободы, отождествляются с квазичастицами – плазмонами. Решение уравнения Максвелла с соответствующим поляризационным оператором описывает плазмон-поляритоны. Показано, что в нейтронном газе и в волновом пакете одиночного нейтрона существует восемь независимых плазмон-поляритонных мод. Некоторые плазмон-поляритонные моды оказываются тахионными и нестабильными. Нестабильные моды описывают спонтанную генерацию магнитного поля. В инфракрасном пределе волновой пакет нейтрона при когерентном комптоновском рассеянии ведет себя как точечная частица с динамическим магнитным моментом, причем дополнительные степени свободы сводятся к динамической части магнитного момента.
- Kazinski P.O., Rubtsova D.I., Sokolov A.A. Inclusive probability to record an electron in elastic electromagnetic scattering by a spin one-half hadron wave packet // Phys. Rev. D. 2023. V. 108, No. 9., p. 096011.
- Kazinski P.O., Solovyev T.V., Susceptibility of a single photon wave packet // Phys. Rev. D. 2023. V. 108, No. 1., p. 016004.
- Kazinski P.O., Solovyev T.V., Coherent radiation of photons by particle wave packets // EPJC. 2022. V. 82, No. 9., p. 790.
- Akimov I.M., Kazinski P.O., Sokolov A. A. Plasmon-polariton modes on a single electron wave packet // Phys. Rev. D. 2025. V. 111, No. 3., p. 036028.
- Kazinski P.O., Sokolov A.A., Coherent elastic scattering of low energy photons by neutrons, (2025), arXiv:2510.21645 [hep-ph]
