Феноменологические ограничения на модель неупругих взаимодействий адронов с ядрами при энергиях выше 1015 эВ по данным рентген-эмульсионных камер тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.23, доктор физико-математических наук Мухамедшин, Рауф Адгамович

• Мухамедшин, Рауф Адгамович
• доктор физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Мухамедшин, Рауф Адгамович

Введение.

1 Моделирование ядерно-электромагнитных каскадов в атмосфере для рентген-эмульсионных экспериментов

1.1 Постановка задачи.

1.2 Моделирование адронных взаимодействий.

1.2.1 Краткий обзор моделей.

1.2.2 Взаимодействия адронов с адронами и ядрами

1.2.3 Типы частиц.

1.2.4 Генерация струй.

1.2.5 Лидирующие частицы

1.2.6 Вторичные частицы в «мягких» процессах.

1.2.7 Дифракционные процессы

1.2.8 Выполнение законов сохранения.

1.2.9 Сечение адрон-ядерного взаимодействия.

1.3 Моделирование ядро - ядерного взаимодействия.

1.3.1 Общая схема.

1.3.2 Сечение ядро-ядерных взаимодействий.

1.4 Спектр первичного космического излучения.

1.5 Переходы между системами отсчета.

1.6 Распад частиц.

1.6.1 Двухчастичный распад.

1.6.2 Трехчастичный распад.

1.6.3 Двухструйный распад.

1.6.4 Моды распада.

1.7 ЯЭК от 7—квантов и электронов в атмосфере.

1.7.1 Электронно-фотонный каскад.

1.7.2 Генерация мюонных пар.

1.7.3 Фотоядерные взаимодействия.

1.8 Атмосфера и электромагнитные поля.

1.8.1 Модель атмосферы

1.8.2 Магнитное поле Земли.

1.8.3 Электрические атмосферные поля.

1.9 Моделирование ЯЭК в атмосфере.

1.10 Компьютерная организация моделирования.

1.10.1 Общая организация.

1.10.2 Генерация случайных переменных.

1.10.3 О повторяемости искусственных событий.

2 Дальнейшее развитие программ моделирования

2.1 Постановка задачи.

2.2 Основные характеристики программы SPHINX.

2.3 Получение программы SPHINX.

2.4 Физическое описание

2.4.1 Сильные взаимодействия.

2.4.2 Электромагнитные процессы.

2.5 Моделирование процедуры измерения почернений.

2.5.1 Моделирование диафрагмы.

2.5.2 Максимизация измеряемого потемнения.

2.5.3 Зависимость результатов от размера ячейки.

2.5.4 Разбиение диафрагм различной формы на элементарные ячейки.

2.6 Программа SPHINX-Air.

3 Методы повышения эффективности моделирования ядерно-электромагнитных каскадов

3.1 Постановка задачи.

3.2 Метод варьируемого порога и моделирование электронно -фотонных каскадов

3.3 Варьируемый порог как функция энергии подкаскада

3.4 Метод анализа предыдущих стадий развития ядерно-электромагнитных каскадов.

4 Сравнительный анализ результатов эксперимента «Памир» и моделирования ЯЭК

4.1 О сравнении экспериментальных и расчетных характеристик107 4.1.1 Постановка задачи.

4.1.2 Моделирование регистрации в свинцовых камерах

4.1.3 Моделирование регистрации в углеродных камерах

4.2 Спектры адронной и электромагнитной одиночных компонент.

4.3 Продольные характеристики гамма-адронных семейств с энергией Е-Еу > 100 ТэВ.

4.3.1 О «чистоте» 7— семейств.

4.3.2 Интенсивность гамма-семейств

4.3.3 Спектры 7-квантов и адронов в семействах.

4.3.4 Множественность частиц и корреляции.

4.4 Пространственно-энергетические характеристики 7 — h семейств с Е£7 = 100 - 400 ТэВ.

4.5 Гамма-адронные семейства м аномальной долей адронов

4.6 Некоторые результаты сравнения предсказаний МКГС и экспериментальных данных.

5 Феноменологический анализ азимутальных характеристик гамма-адронных семейств

5.1 Постановка задачи.

5.2 Параметры для изучения азимутальных эффектов.

5.2.1 Параметр an.

5.2.2 Параметр А^г.

5.2.3 Параметр^.

5.3 Азимутальная асимметрия.

5.4 Двуцентровые («бинокулярные») семейства.

5.5 Выстроенность энергетически выделенных центров в суперсемействах и предварительный анализ ее причин.

5.5.1 Экспериментальные результаты.

5.5.2 Об интерпретации выстроенности.

5.5.3 Об используемых моделях.

5.6 Флуктуации как источник выстроенности.

5.7 Внешние поля как источник выстроенности.

5.7.1 Магнитное поле Земли.

5.7.2 Электрические поля в грозовых облаках.

5.8 Сильные взаимодействия как источник выстроенности (упрощенные модели).

5.8.1 Предсказания моделей.

5.8.2 О корреляции энергии и поперечного импульса

5.8.3 О распределении переданного импульса между частицами струны.

5.8.4 Выводы.

5.9 Некоторые закономерности наблюдения выстроенности ЭВЦ 7-h семейств.

5.9.1 Модель компланарного взаимодействия.

5.9.2 Зависимость доли выстроенных семейств от расстояния до точки взаимодействия.

5.9.3 Зависимость выстроенности после взаимодействия от параметра декаскадирования Zc.

5.9.4 Влияние расстояния на долю выстроенных семейств

5.9.5 . Зависимость доли выстроенных семейств от Zc для уровня гор

5.10 Зависимость характеристик ЭВЦ 7-семейств на уровне гор от параметров ЯЭК.

5.10.1 Интенсивность.

5.10.2 Выстроенность и асимметрия.

5.10.3 Пространственные характеристики.

5.10.4 Зенитно-угловые распределения.

5.10.5 Зависимость анализируемых параметров от выстроенности.

5.10.6 Влияние поперечного импульса на анализируемые параметры.

5.11 Выводы.".

6 Модель сильных взаимодействий при Eq ~ 1016 эВ

6.1 Постановка задачи.

6.2 Гипотеза полужесткой неупругой дифракционной диссоциации.

6.2.1 Выстроенность и полужесткая дифракционная неупругая диссоциация.

6.2.2 SHDID и изменение распределения Kinei.

6.3 Гипотеза новых кварков высшей цветовой симметрии

6.4 Компланарность как результат перезарядки тяжелого кварка в легкий кварк.

6.5 Другие модели.

6.5.1 Модель «вязкого» адрона.

6.5.2 Вращение невзаимодействующей части ядра.

6.5.3 Сохранение углового момента.

6.5.4 Астрофизическое происхождение явления.

6.6 Предсказания модели компланарной генерации частиц и данные эксперимента "Памир".

6.6.1 Выстроенность 7-семейств.

6.6.2 Пространственно-энергетические характеристики 7-семейств.

6.6.3 Пространственные характеристики 7-семейств

6.6.4 Угловые характеристики 7-семейств.

6.7 Феноменологическая модель сильных взаимодействий при энергиях выше 10 ПэВ

6.8 Предложения по изучению компланарных взаимодействий

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Феноменологические ограничения на модель неупругих взаимодействий адронов с ядрами при энергиях выше 1015 эВ по данным рентген-эмульсионных камер»

Исследование мягких и полужестких процессов множественной генерации во взаимодействиях адронов с легкими ядрами при энергиях выше 1016 эВ (у/5 > 4 ТэВ) в ближайшие годы будет возможно лишь в космических лучах посредством анализа характеристик различных компонент ядерно-электромагнитных каскадов (ЯЭК) в атмосфере". Впервые данная проблема была исследована Г.Т.Зацепиным несколько десятилетий назад [1], когда им была сформулирована концепция неупругого взаимодействия, предполагающая существование эффекта лидирования, в результате которого примерно половину энергии налетающей частицы уносит энергичный лидер. Хотя с тех пор картина взаимодействия не претерпела качественных изменений, до сих пор нет полного представления о процессах неупругого взаимодействия при этих энергиях. Имеющиеся результаты можно разделить на две слабо коррелирующие между собой группы, относящиеся к пионизационной области (хр < 0,05), с которой связаны основные теоретические и экспериментальные достижения последних лет, и к фрагментационной области (хр > 0,1), которая остается малоизученной, как из-за теоретических сложностей, так и непригодности наиболее мощных коллайдеров для подобных целей. Если исследования центральной области идут при энергиях y/s = 1800 ГэВ (Ео ~ 1600 ТэВ), то фрагментационная область изучалась лишь при Eq < 800 ГэВ, а перспективы перехода к более высоким энергиям остаются туманными. В тоже время исследования в космических лучах связаны именно с областью фрагментации.

Эксперименты с ЯЭК имеют две основные трудности: во-первых, они проводятся под толщей атмосферы, которая служит, с одной стороны, мишенью для частиц высокой энергии, а с другой - поглотителем большой толщины, существенно ослабляющим наблюдаемый поток энергии, а во-вторых, в исследованиях в космических лучах всегда присутствует такой важнейший фактор, как первичное космическое излучение (ПКИ) -источник частиц сверхвысоких энергий. Энергия и .тип первичной частицы в каждом отдельном случае неизвестна и может быть оценена лишь с точностью до фактора порядка двойки по характеристикам широких атмосферных ливней (ШАЛ) и с гораздо меньшей точностью в экспериментах с рентген-эмульсионными камерами (РЭК).

В связи с тем, что проблема восстановления параметров адрон-ядерного взаимодействия или ПКИ по характеристикам ЯЭК в глубине атмосферы относится к классу некорректно поставленных задач и содержит большое число переменных, то основным методом, применяемым для ее разрешения, является решение прямой задачи, т.е. моделирование процесса развития ЯЭК в атмосфере и процессов в детекторах методом Монте-Карло при различных предположениях о спектре ПКИ и характеристиках сильных взаимодействий и последующее сравнение предсказаний расчетов с экспериментальными данными.

С методологической точки зрения эксперименты можно условно разделить на два класса: доказывающие и опровергающие какие-то гипотезы. В этом случае эксперименты, связанные с анализом ЯЭК, могут относиться лишь ко второму классу и, как правило, способны только проверять теоретические предсказания, помогая отбрасывать неверные гипотезы. Это необходимо иметь в виду, как и то, что другого способа исследований при сверхвысоких энергиях нет. Все эти трудности особенно ощутимы в экспериментах с РЭК, в которых, в связи с сложной зависимостью наблюдаемых гамма-адронных семейств от характеристик взаимодействий и развития ЯЭК, необходимо анализировать как можно большее число как можно менее зависимых характеристик.

Наиболее важными характеристиками сильных взаимодействий (по влиянию на характеристики ЯЭК, реально исследуемые в эмульсионных экспериментах) являются следующие:

• сечение неупругого взаимодействия (сопровождающегося множественным рождением частиц) оу^ и основные парциальные сечения;

• коэффициент неупругости Kinei и распределение лидирующих частиц по Хр\

• множественность стабильных (то > 10"13 с) частиц, их состав и распределение при хр <г 0.05;

• распределение по поперечному импульсу pt частиц и его корреляция с Хр.

Некоторые из вышеперечисленных параметров взаимодействий уже многие годы вызывают самые противоположные мнения.

В настоящей работе не обсуждается сечение (Tprodi поскольку небольшие вариации его роста, не вызывающего сомнений в целом, с одной стороны, не могут существенно влиять на выводы (это не касается интенсивности), а с другой стороны не могут быть надежно установлены в рамках экспериментов с РЭК.

Достоверные ускорительные результаты по величине коэффициента неупругости, т.е. доли энергии налетающей частицы, передаваемой в вторичные частицы в адрон-ядерных взаимодействиях, получены только при Ео < 800 ГэВ. Хотя существуют результаты ISR, полученные при y/s = 63 ГэВ (или Ео и 1800 ГэВ), прямое сравнение невозможно, поскольку распределения лидирующих частиц по хр и, соответственно, по Kinei в адрон-ядерных и адрон-адронных столкновениях отличаются, и это отличие растет с ростом атомного номера мишени. Предсказания по поведению среднего значения (Kinei) при увеличении энергии варьируются от его роста в моделях, использующих физику кварк-глюонных струн (МКГС) (например, [2]), до уменьшения в статистических или глюонных моделях (например, [3, 4]). Анализ данных РЭК [5], скорее опровергает возможность уменьшения (К{пе1). В тоже время, вывод о росте (К?~£т) до ~ 0.85 при Ео > Ю ПэВ [5] выглядит несколько искусственным хотя бы потому, что это требует (см. Гл. 4) одновременного наличия значительного 0.3 -т- 0.5 от полного неупругого) сечения неупругой перезарядки лидирующего заряженного пиона в нейтральный (далее, процесс 7гice), что также не подтверждается ускорительными экспериментами [6, 7, 8] при энергиях в несколько сотен ГэВ.

Вопрос о спектрах генерации вторичных частиц при хр > 0.1 и энергиях выше 10 ПэВ также, на наш взгляд, остается открытым. Данные РЭК по 7-семействам с энергией <; 500 ТэВ наилучшим образом согласуются с предсказаниями МКГС, согласно которой инклюзивная функция вторичных частиц на легких ядрах уменьшается при хр = 0.3 в ~ 2 раза при увеличении энергии взаимодействия до 10 ПэВ. Однако, как будет показано в Гл. 4, ситуация осложняется как при расширении базы экспериментальных данных за счет одиночной компоненты, так и при переходе к более высоким энергиям Е Ет

Наконец, в экспериментах в космических лучах давно дискутируется ряд необычных результатов (например, «Кентавров») различной степени достоверности, не нашедших до сих пор убедительного объяснения даже для каждого отдельно взятого явления.

Одной из важнейших особенностей экспериментов с РЭК является образование наблюдаемых событий в результате сильных флуктуаций в развитии ЯЭК, подчеркивающих события с жестким спектром генерации и малой множественностью вторичных частиц. В этом смысле любая расчетная модель должна очень аккуратно воспроизводить те крылья распределений различных характеристик, которые определяются подобными взаимодействиями. При этом законы сохранения энергии и импульса обязательно должны выполняться с высокой степенью точности.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Исследование свойств неупругих взаимодействий адронов с ядрами при сверхвысоких энергиях является одним из основных направлений в физике элементарных частиц. При энергиях ~ 1015 эВ (V? >1,5 ТэВ) и выше экспериментальная информация о поведении самых быстрых частиц, рожденных в акте сильного взаимодействия в области фрагментации налетающей частицы (недоступной для исследований на ускорителях со встречными пучками) может быть получена только из экспериментов, в которых источником частиц сверхвысоких энергий служит космическое излучение. Актуальным в таких экспериментах остаётся поиск новых явлений и новых частиц, не предсказываемых современной теорией. С другой стороны, знание характеристик сильных взаимодействий, определяющих скорость развития каскадов в веществе, при сверхвысоких энергиях, необходимо для ряда астрофизических задач, например, изучения массового состава и спектра ПКИ и поиск источников 7-квантов высоких энергий прямыми и непрямыми методами. При такой постановке задачи требуется точный выбор модели множественного рождения в области сверхускорительных энергий для моделирования каскадного развития в веществе.

ЦЕЛЬ ДИССЕРТАЦИИ - исследование свойств адрон-ядерных взаимодействий в фрагментационной области, проявляющихся, в первую очередь, в увеличении степени компланарности наиболее энергичных подструктур в гамма-адронных семействах, при энергиях около 1016 эВ (y/s > 4 ТэВ) и выше на основе сравнительного анализа экспериментальных данных РЭК и результатов моделирования; разработка феноменологической модели взаимодействий при указанных энергиях, способной дать одновременное описание более широкого круга результатов нескольких экспериментов при учете их методики в единых рамках, что значительно повышает надежность выводов; определение феноменологических ограничений на характеристики взаимодействий, необходимых для разработки строгой теории процессов, а также выработка предложений по проведению экспериментов по проверке разработанной модели.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ПРЕДСТАВЛЕННЫЕ К ЗАЩИТЕ. Основные результаты, полученные в результате работы и представленные к защите, можно сформулировать следующим образом:

1. Общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов (в приближении А теории электромагнитных каскадов) в атмосфере и получения характеристик компонент космического излучения для экспериментов при энергиях до ~ 1018 эВ на основе модели кварк-глюонных струн взаимодействия адронов и ускорительных данных, которое первым из подобных кодов включило также генерацию КХД струй, странных и чармированных частиц, барионных и мезонных резонансов.

2. Общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов в слоистом веществе (в приближении В теории ЭМ каскадов с учетом эффекта ЛПМ) и процедур обработки данных, получаемых в РЭК, в области энергий до - 1015 эВ.

3. Методы повышения эффективности моделирования генерации ЯЭК в атмосфере применительно к определенным задачам в рентген-эмульсионных экспериментах.

4. Расчеты наиболее широкого круга характеристик космического излучения, измеряемых в рентген-эмульсионных экспериментах Сотрудничества «Памир».

5. Вывод, что характеристики сильного взаимодействия адронов с ядрами воздуха, ответственные за создание гамма-адронных семейств и других компонент космических лучей, наблюдаемых в области первичных энергий ниже Eq « 5 • 1015 эВ, в целом хорошо описываются в рамках модели кварк-глюонных струн.

6. Вывод,.что при определении коэффициента неупругости в процессах множественного рождения Kinei как доли энергии, уносимой всеми частицами, кроме наиболее энергичного стабильного адрона независимо от его типа, то при Eq ~ 1016 эВ его величина лежит в интервале 0,5 < Kinel < 0,6.

7. Результаты сравнительного анализа наиболее широкого набора данных рентген-эмульсионных экспериментов Сотрудничества «Памир» и результатов моделирования явления выстроенности наиболее энергичных структур ЯЭК и роль различных факторов в образовании наблюдаемого эффекта.

8. Вывод, что наблюдаемый эффект выстроенности не объясняется

• флуктуациями развития ЯЭК;

• магнитным полем Земли и электрическими полями в атмосфере;

• кинематическими эффектами в диффракционных взаимодействиях адронов;

• в рамках стандартных сечений КХД-процессов;

• взаимодействиями адронов со значениями среднего поперечного импульса вторичных частиц {pt) < 1 ГэВ/с в плоскости компланарности.

9. Вывод, что каскадное развитие быстро разрушает компланарность ЯЭК.

10. Вывод, что при Eq > 1016 эВ проявляется новый канал, реализующийся в виде компланарной генерации частиц (КГЧ), но не имеющий сильных отличий от МКГС по энергетическим характеристикам.

И. Вывод, что если КГЧ проявляется во взаимодействиях протонов, ' то при энергиях Ео > 1016 эВ сечение процесса of^J должно быть р—air сравнимым с неупругим сечением .

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ.

Научная новизна работы определяется следующими, впервые полученными результатами.

1. Произведено детальное, более широкое, чем было сделано до настоящего времени, сравнение различных характеристик атмосферных каскадов, рассчитанных в рамках единой модели, с учетом их искажений в процессах регистрации установкой;

2. Показано, что модель кварк-глюонных струн хорошо описывает сравнительно широкий круг данных РЭК, но коэффициент неупругости растет не так сильно, как это получено в [5];

3. Оценено влияние большого числа факторов и физических процессов на азимутальные характеристики 7 — h - семейств и показана недостоверность выводов ряда соответствующих работ о причинах появления азимутальных эффектов;

4. Исследованы некоторые новые теоретические модели, основанные на померонной физике, предсказывающие появление новых процессов при сверхвысоких энергиях и другие;

5. Показано, что данные РЭК чувствительны к появлению анализируемых новых процессов; произведено сравнение соответствующих данных и предсказаний вышеупомянутых теорий при энергиях выше 1016 зВ;

6. Показано, что каскадное развитие быстро разрушает компланарность ЯЭК.

7. Предложена феноменологическая картина характеристик фрагментационной области адрон-ядерных взаимодействий при сверхвысоких энергиях ( > 1015 эВ), описывающая наиболее широкий круг экспериментальных данных по сравнению с другими существующими в данной области исследований моделями;

8. Сделан вывод, что наблюдаемый эффект выстроенности может быть объяснен только если при Eq > 1016 эВ проявляется новый канал, реализующийся в виде компланарной генерации частиц;

9. Сделан вывод о том, что если КГЧ проявляется во взаимодействиях протонов, то при энергиях Eq ;> 1016 эВ сечение данного процесса должно быть сравнимым с неупругим сечением.

Практическая ценность определяется тем, что в диссертации впервые

1. Разработано общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов в атмосфере, наиболее полно среди аналогичных программ аккумулирующее предсказания модели кварк-глюонных струн, КХД и экспериментальные ускорительные данные, которое может быть применено для астрофизических исследований и исследований редких и анализа экзотических результатов, как для получения фона, так и для моделирования самих процессов

2. Разработано общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов в слоистом веществе (в приближении В теории ЭМ каскадов с учетом эффекта ЛПМ) и процедур обработки данных, получаемых в РЭК, в области энергий до ~ 1015 эВ, которое может быть применено в различных экспериментах в космических лучах .

3. Предложены новые методы повышения эффективности моделирования электронно-фотонных каскадов, которые могут быть применены при моделировании ЯЭК применительно к различным исследованиям в космических лучах.

Разработанные автором генераторы MSF и МСО в течение многих лет использовались, в первую очередь, Сотрудничеством «Памир», а также в ОИВМ НИИЯФ МГУ, Физико-техническом институте АН Узбекистана, в Университетах Васеда и Кинки (Япония), Лодзинском университете (Польша). Генератор МСО продолжает модифицироваться для решения новых задач, связанных с исследованиями гамма-адронных семейств, ШАЛ, а также нового направления - исследования связи между космическими лучами и грозовыми полями в атмосфере.

Содержащие в диссертации материалы могут быть использованы в ИЯИ РАН, ФИАН, НИИЯФ МГУ, МИФИ, Институте физики АН Грузии,

Физико-техническом институте АН Узбекистана. 0

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД. Представляемая диссертация подводит итоги сравнительного анализа экспериментальных и расчетных данных, проводившегося в рамках Сотрудничества «Памир». Постановка задач, решаемых в диссертации, была либо сделана автором (разработка общедоступного программного обеспечения для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов в атмосфере и слоистой среде, наиболее полно среди аналогичных программ аккумулирующего имеющуюся теоретическую и экспериментальную информацию, новых методов повышения эффективности моделирования каскадов, анализ влияния различных факторов на наблюдаемую выстроенность гамма-адронных семейств), либо в результате совместных обсуждений на рабочих встречах Сотрудничества «Памир». Автор имеет отношение к получению экспериментального материала, как являясь руководителем эмульсионной группы ИЯИ РАН, так и участвуя в течение многих лет в организации и работе Памирской экспедиции. Научные выводы и результаты, приведенные в диссертации, получены лично автором.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертации докладывались на Международных конференциях по космическим лучам (Пловдив, 1977; Париж, 1981; Бангалор, 1983; Москва, 1987; Аделаида, 1990; Дублин, 1991, Калгари, 1993; Рим, 1995; Дурбан, 1997; Гамбург, 2001; Пуне, 2005), на Международных симпозиумах по взаимодействиям космических лучей сверхвысоких энергий (Находка, 1980; Лодзь, 1988; Токио, 1994; Лхаса, 1994; Гран-Сассо, 1998; Кампинас, 2000; Пилос, 2004), рабочих встречах Сотрудничества «Памир», а также на Российских и межрегиональных конференциях стран СНГ по космическим лучам, на научных семинарах ФИАН, ИЯИ РАН, НИИЯФ МГУ, ОИЯИ, в университетах гг. Лодзь (Польша), Кампинас (Бразилия).

ДОСТОВЕРНОСТЬ. Полученные в диссертации результаты, относящиеся к разработке программ моделирования взаимодействий и каскадов, подтверждены результатами подобных программ других авторов в той части, где рассматриваются проблемы, анализировавшиеся другими авторами. Научные выводы, относящиеся к взаимодействиям при энергиях Eq <. 5 • 1015 эВ, не противоречат результатам [1, 5, 9] настолько, насколько они зависят от одних и тех же параметров. Научные выводы, относящиеся к проявлению компланарной генерации частиц во взаимодействиях при энергиях Eq > 1016 эВ основаны на экспериментальных данных и результатах моделирования, имеющего в основе достоверную базовую программу, но результаты которого не имеют аналогов среди опубликованных до сих пор работ.

ПУБЛИКАЦИИ. Основное содержание диссертации опубликовано в 26 статьях, цитируемых в списке литературы (ссылки [10] -[32],[163]— [165]), в том числе в 9 статьях в реферируемых журналах.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из Введения, б глав, Заключения, включает 233 стр., 87 рис., 35 таблиц, 165 наименований в списке литературы.

Заключение диссертации по теме «Физика высоких энергий», Мухамедшин, Рауф Адгамович

Основные результаты, полученные в результате работы и представленные к защите:

1. Впервые создано общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов (в приближении А теории электромагнитных каскадов) в атмосфере и получения характеристик компонент космического излучения для экспериментов при энергиях до Eq ~ 1018 эВ на основе модели кварк-глюонных струн взаимодействия адронов [2] и ускорительных данных, которое первым из подобных кодов включило генерацию КХД струй, странных и чармированных частиц, барионных и мезонных резонансов.

2. Впервые создано общедоступное программное обеспечение для компьютерного моделирования ядерно-электромагнитных каскадов в слоистом веществе (в приближении В теории ЭМ каскадов и учетом эффекта ЛПМ) и процедур обработки данных, получаемых в РЭК, в области энергий до Eq ~ 1015 эВ.

3. Впервые предложены и обоснованы методы повышения эффективности моделирования генерации ЯЭК в атмосфере применительно к определенным задачам в рентген-эмульсионных экспериментах.

4. Впервые проведены расчеты наиболее широкого круга характеристик космического излучения, измеряемых в рентген-эмульсионных экспериментах Сотрудничества «Памир».

5. Показано, что характеристики сильного взаимодействия адронов с ядрами воздуха, ответственные за создание гамма-адронных семейств и других компонент космических лучей, наблюдаемых в области первичных энергий Eq < 5 • 1015 эВ, в целом хорошо описываются в рамках варианта модели кварк-глюонных струн, использованного в диссертации.

6. Показано, что при определении коэффициента неупругости Kinei в процессах множественного рождения как доли энергии, уносимой всеми частицами, кроме наиболее энергичного стабильного адрона независимо от его типа, то при Eq ~ 1016 эВ во взаимодействиях нуклонов его величина лежит в интервале 0,5 < K{nei <. 0,6, а не возрастает до ~ 0,85, как утверждается в [5], т.е. его значение близко к оценке Г.Т.Зацепина [1].

7. Впервые проведен сравнительный анализ наиболее широкого набора данных рентген-эмульсионных экспериментов Сотрудничества «Памир» и результатов моделирования явления выстроенности наиболее энергичных структур ЯЭК с использованием нескольких моделей и исследована роль различных факторов в образовании наблюдаемого эффекта.

8. Впервые показано, что наблюдаемый эффект выстроенности не объясняется

• флуктуациями развития ЯЭК;

• магнитным полем Земли и атмосферными электрическими полями;

• кинематическими эффектами в обычных взаимодействиях адронов;

• в рамках стандартных сечений КХД-процессов;

• взаимодействиями адронов со значениями среднего поперечного импульса вторичных частиц {р^1} < 1 ГэВ/с в плоскости компланарности.

9. Впервые показано, что каскадное развитие быстро разрушает компланарность частиц в ЯЭК.

10. Сделан вывод, что при Eq > 5 • 1015 эВ проявляется новый канал, реализующийся в виде компланарной генерации частиц (КГЧ), характеризующийся поперечными импульсами наиболее энергичных частиц {рт^} ^ 1 ГэВ/с в плоскости компланарности, но не имеющий сильных отличий от МКГС по энергетическим характеристикам.

11. Впервые показано, что если КГЧ проявляется во взаимодействиях протонов, то при энергиях Eq > 1016 эВ сечение процесса

- jp—air должно быть сравнимым с полным неупругим сечением crfnei .

12. Предложены некоторые направления дальнейших исследований процессов компланарной генерации.

Автор выражает искреннюю благодарность академику Г.Т.Зацепину, научному руководителю Сотрудничества «Памир», за вдохновляющие научные идеи, многочисленные обсуждения и неоценимую помощь и поддержку в работе.

Автор считает своим долгом вспомнить безвременно ушедших ученых, без которых невозможно представить Сотрудничество «Памир» -его бессменного руководителя профессора С.А.Славатинского, профессоров И.П.Иваненко, Г.Б.Жданова, Ю.А.Смородина, с именем которых неразрывно связаны все научные достижения Сотрудничества.

Автор приносит глубокую благодарность и признательность профессорам И.В. Ракобольской, Н.Н. Ройнишвили, А. Томашевскому, В.М. Максименко, Т.С. Юлдашбаеву которые своим энтузиазмом и энергией дали жизнь Памирскому эксперименту.

Автор выражает глубокую и искреннюю благодарность и признательность за многие года сотрудничества, плодотворных и полезных дискуссий по проблемам, связанным с решаемыми в диссертации задачами, всем членам Сотрудничества «Памир» в России и других странах, и в особенности А.С. Борисову, З.М.Гусевой, В.Г. Денисовой, Е.А. Каневской, А.К. Манагадзе, Л.П. Николаевой, B.C. Пучкову, Т.М. Рогановой, Л.Г. Свешниковой, Г.И. Федоровой, С.Б. Шаулову, которые своим непрерывным многолетним трудом, начиная с организации и проведения масштабных экспедиций в горах Памира и кончая трудоемким и кропотливым процессом обработки пленок, сделали возможным получение уникальных научных результатов, не имеющих аналогов в мире, благодаря чему появилась возможность сделать настоящую работу.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Мухамедшин, Рауф Адгамович, 2006 год

1. Зацепин Г.Т. Ядерно-каскадный процесс и его роль в развитии широких атмосферных ливней // ДАН СССР. - 1949. - Т.67, № 6. - С. 993-998.

2. Fowler G.N. et al. Statistical model of hadron interactions // Phys.Rev.D. 1987. - Vol. 35. - P. 870-873.

3. Shabelsky Yu.M. et al. On gluon models of multiple generation in hadron interactions // J.Phys.G. 1992. - Vol. 18. - P. 1281-1284.

4. Дунаевский A.M. Свойства неупругих взаимодействий адронов с ядрами атомов воздуха при энергиях до 100 ПэВ по данным космических лучей: Диссдокт.физ.-мат.наук, Физический институт1. РАН. Москва. 1993. 134 с.

5. Ljung D., Bogert D., Hanft R. et al. ir~p interactions at 205 GeV/c: Multtiplicities of charged and neutral particles; production of neutral particles // Phys.Rev.D. 1977. - Vol. 15, № 11. - P. 3163-3183.

6. Aguilar-Benitez M. et al. Neutral pion production in interactions // Z.Phys.C. 1987. - Vol. 34. - P. 419;

7. Bailly J.L. et al. Longitudinal distribution of pions and kaons: Preprint. EP/87-133. CERN, 1987. - 10 p.

8. Свешникова Л.Г. Исследования характеристик взаимодействий адронов при энергиях 1014 — 1016 по данным рентгено-эмульсионныхкамер эксперимента «Памир»: Дисс. . докт. физ.-мат.наук, НИИЯФ МГУ. Москва. 2002. 224 с.

9. Fedorova G.F. and Mukhamedshin R.A. Comparison between parameters of some models of nuclear-electromagnetic cascade simulation // Bull. Soc. Sci. Lettr. Lodz, Ser. Rech. Def. 1994. - Vol. XVI. - P. 137-152.

10. Borisov A.S., Guseva Z.M., .Mukhamedshin R.A. et al. Testing of QGS models of hadron nucleus interactions at 1013 — 1015 eV on the basis of lead emulsion chamber data // Proc. 22nd ICRC, Dublin. -1991. Vol. 4. - P. 113-116.

11. Дунаевский A.M., Емельянов Ю.А., . Мухамедшин P.A. и др. Моделирование ядерно-электромагнитных каскадов высокой энергии // Труды ФИАН. М.: Наука, 1984. - Т.154. - С.142-217.

12. Mukhamedshin R.A. Characteristics of high energy electromagnetic cascades in air taking the photonuclear process into account // Proc. 21st ICRC, Adelaide (1990), Vol.9. P. 28-31.

13. Mukhamedshin R.A. and Slavatinsky S.A. Can alignment of gamma-ray- hadron families be explained in the framework of traditional ideas? // Proc. 22nd ICRC, Dublin. 1991. - Vol. 4. - P. 225-228.

14. Mukhamedshin R.A. On question of gamma-ray hadron family alignment and its possible origin// Proc. 23rd ICRC, Calgary. - 1993.- Vol.4. P. 100-103.

15. Mukhamedshin R.A. On question of gamma-ray hadron family alignment and its possible origin// Proc. 8th ISVHECRI, Tokyo. -1994.- P. 57-70.

16. Mukhamedshin R.A. Azimuthal peculiarities of gamma-ray hadron families and new physics at y/s > 4 TeV // Proc. 24th ICRC, Rome. -1995. - Vol. 1. - P. 247-250.

17. Mukhamedshin R.A. Results of the experiment "Pamir" and strong interaction model at energy higher than 1015 eV //Proc. 1st ISCRPh, Lhasa.- 1994. P. 208-224.

18. Mukhamedshin R.A. Nuclear- electromagnetic cascades in the atmosphere with a large fraction of hadrons // Proc. 17th ICRC, Paris. -1981. Vol.5. - P. 343-346.

19. Mukhamedshin R.A. On influence of some factors on characteristics of gamma-families // Proc. 17th ICRC, Paris. -1981. Vol.5. - P. 347-350.

20. Baradzei L.T., Borisov A.S., .Mukhamedshin R.A. et al. A search for Chiron type events in «Pamir» experiment // Proc. 18th ICRC, Bangalore. 1983. - Vol.5. - P. 441-444.

21. Borisov A.S., Pashkov S.V.,. Mukhamedshin R.A. et al. New method of analysis of gamma-families: fluctuations, correlations, and scaling violation // Proc. 18th ICRC, Bangalore. 1983. - Vol.5. - P. 454-457.

22. Borisov A.S., Slavatinsky S.A., .Mukhamedshin R.A. et al. Mini-Centauro events in «Pamir» experiment // Proc. 18th ICRC, Bangalore. 1983. - Vol.5. - P. 491-494.

23. Borisov A.S., Slavatinsky S.A., .Mukhamedshin R.A. et al. Mini-Centauro type events in «PAMIR» experiment // Proc. 3rd Int. Symp. Cosmic Rays and Particle Phys., Tokyo. 1984. - P. 248-266.

24. Mukhamedshin R.A. Azimuthal peculiarities of gamma-ray-hadron families and hadron interactions at y/s > 5 TeV //Proc. XV Cracow Summer School of Cosmology. 1996. - P. 177-182.

25. Mukhamedshin R.A. Results of the Experiment «Pamir» and the strong interaction model at energies higher than 1015 eV // Bull. Soc. Sci. Lettr. Lodz, Ser. Rech. Def. 1994. - Vol. XVI. - P. 61-76.

26. Mukhamedshin R.A. Azimuthal peculiarities of gamma-ray-hadron families and the new physics at y/s > 4 TeV// Nuovo Cim.C. 1996. -Vol. 19. - P. 1005-1010.

27. Мухамедшин P.А. Азимутальные особенности гамма-адронных семейств и характеристики взаимодействий адронов при y/s > 4 ТэВ// Изв. РАН, сер. физ. 1997. - Т. 61, № 3. - С. 434-440.

28. Мухамедшин Р.А. О возможном механизме компланарной генерации вторичных частиц в адронных взаимодействиях // Изв. РАН, сер. физ. 1999. Т.63, № 3. - С. 434-437.

29. Mukhamedshin R.A. On a mechanism of coplanar generation of particles at superhigh energies // Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.). 1999.- Vol. 75A. P. 141-143.

30. Mukhamedshin R.A. Phenomenological approach to the problem of alignment // Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.). 2001. - Vol. 97. - P. 122125.

31. Mukhamedshin R.A. The SPHINX code for simulation of processes in X-ray emulsion chambers, Proc. 27th ICRC, Hamburg. 2001. - Vol. 1.- P. 42-45.

32. Amineva T.P., Fedorova G.F., Iliyina N.P. et al Investigation of gamma-hadron correlations in families // Proc. 20th ICRC, Moscow. -1987. Vol.5. - P. 291-294.

33. Gribov L.V., Levin E.M., and Ryskin M.G. Large-Д processes as a main source of hadrons at very high energies// Phys. Letters B. 1983. -Vol. 121, № 1.-P. 65-71.

34. Diemoz M., Ferrary F., and Longo E. Parton densities from deep inelastic scattering to hadronic processes at super collider energies. Preprint. TH.4751/87. CERN, 1987. - 60 p.

35. Odorico R. A Monte Carlo program simulating QCD in hadronic production of jets// Nucl.Phys.B. 1980. - Vol. 172, № 1. - P. 157177.

36. Mazzanti P. and Odorico R.Z. A Monte Carlo program for QCD event simulation in e+e~ annihilation at LEP energies// Z.Physik C. 1980.- Vol. 7. P. 61-72.

37. Feynman R.P and Field R.D. A parametrization of the properties of quark jets// Nucl.Phys.B. 1978. - Vol. 136 - P. 1-24.

38. Altarelli G. and Parisi G. // Nucl.Phys.B. 1977. - Vol. 126 - P. 298-305.

39. Андреев И.В. Хромодинамика и жесткие процессы при высоких энергиях. М.: Наука, 1981. - 258 с.

40. Wolf G. Jet production and fragmentation: Preprint. 82-077. DESY, 1982. - 82 p.

41. Хаякава С. Физика космических лучей. М.: Мир, 1973. - С. 324.

42. Thome W. et al. Charged particle multiplicity at ISR energies// Nucl.Phys.B. 1976. - Vol. 116, № 1. - P. 77.

43. Ivanenko I.P. and Kanevsky B.L. The effect of the diffraction processes on the electron-nuclear cascade development in the atmosphere // Proc. 15th ICRC, Plovdiv. 1977. - Vol.7. - P. 309-312.

44. Koba Z., Nielsen H.B., and Olesen P. Scaling of multiplicity distributions in high energy hadron collisions// Nucl.Phys.B. 1972. - Vol. 40. - P. 317-334.

45. Slattery P. Evidence for the systematic behavior of multiplicity distributions// Phys.Rew.D. 1973. - Vol. 7. - P. 2073-2079.

46. Dunaevsky A.M., Pluta M., and Slavatinsky S.A. Transverse momentum, scaling violation in hNu interaction and composition of primary cosmic rays at 1016 eV// Proc. 5th ISVHECRI, Lodz. 1988.-P. 143-160.

47. Knapp J., Heck D., and Schatz G. Comparison of hadronic interaction models used in air shower simulations and of their influence on shower development and observables // Institute of Kernphysic, Forschungszentrum Karlsruhe, FZKA 5828. 1996.

48. Ren J., Huo A.X., Lu L. et al. Hadronic interactions and primary cosmic-ray composition at energies 1015 1016 eV derived from the analysis of high-energy gamma-families // Phys. Rev D. - 1988. - Vol.38, № 5. - P. 1404-1416.

49. Nam R.A. and Nikolsky S.I. // Nucl. Phys. 1977. - Vol. 26, № 5. - P. 1036-1040.

50. Elton L.R. Nuclear Sizes. Oxford: Pergamon Press, 1961. - 150 p.

51. Allkofer O.C. and Heinrick W.// Nucl. Phys.B. 1974. - Vol. 71. - P. 429-435.

52. Никольский С.И. Спектр первичного космического излучения по данным о широких атмосферных ливнях // Изв. АН СССР, сер. физ. -1971. Т.35. - С. 2117-2122.

53. Ерлыкин А.Д. Многомерный анализ адронных каскадов в атмосфере для ядерных и астрофизических исследований космических лучей: Дисс. . докт.физ.-мат.наук, Физический институт РАН. Москва. 1986. 210 с.

54. Hill J.C. et al //Phys.Rev.Letts. 1988. - Vol. 60, № 11. - P. 999-1000.

55. Azimov S.A., Mulladjanov E.G., Yuldashbaev T. S. About selection criteria of the gamma-families formed in nucleus- nucleus and proton-nucleus interactions at energies Eq = 1015—1016 eV // Proc. 20th ICRC, Moscow. 1987. - Vol.5. - P. 304-307.

56. Chilingaryan A.A., Denisova V.G., Dunaevsky A.M. et al. Upper border of iron nuclei fraction in primary cosmic rays at £"0" = 5 • 103 — 5 • 104 TeV inferred in «РАМ1Р» experimental data // Proc. 20th ICRC, Moscow. 1987. - Vol.1. - P. 390-393.

57. Asakimori K., Burnett Т.Н., Cherry M.L. et al (JACEE Collaboration). Energy spectra and composition of cosmic rays above 1 TeV per nucleon 11 Proc. 22nd ICRC, Dublin. 1991. - Vol.2. - P. 57-60.

58. Копылов Г.И. Основы кинематики резонансов. М.: Наука, 1970. -С. 363.

59. Окунь JT.B. Пептоны и кварки. М.: Наука, 1990. - 345 с.

60. Росси Б. Частицы больших энергий. М.:'Гос.изд.техн.-теор.лит., 1955. - 636 е.; Rossi В. High Energy Particles. -New York, 1952.

61. Berezinsky V.S. et al. High-energy gamma astronomy with large underground detectors // Space Sci. Rev. 1988. - Vol. 49. - P. 227-237.

62. Bezrukov L. and Bugaev E. Inelastic scattering of high energy muons in nuclei // Proc. 17th ICRC, Paris. 1981. - Vol.7. - P. 90-93.

63. Мурзин B.C. Физика космических лучей. M.: Изд-во МГУ, 1970. -210 с.

64. Chalmers J. Atmospheric Electricity. Oxford: Pergamon Press, 1967.

65. Атмосферное электричество//Физическая энциклопедия. M: Советская энциклопедия, 1991. С. 144-146.

66. Гуревич А.В. и Зыбин Г.Т. Пробой на убегающих электронах и электрические разряды во время грозы // УФН. 2001. - Т.171, 11. - С. 1177-1199.

67. Forsythe G.E., Malcolm М.А., and Moler C.B. Computer Methods for Mathematical Computations. N.J.: Prentice-Hall, Inc. 1977. - 255 p.

68. Каневский Б.Л. Изучение взаимодействий адронов при сверхвысоких энергиях: Дисс. . канд.физ.-мат. наук, НИИЯФ МГУ. Москва. 1979. 150 с.

69. Манагадзе А.К. Высокоэнергичные частицы гамма-адронных семейств сверхвысоких энергий, регистрируемых рентгено-эмульси-онными камерами: Дисс* .канд.физ.-мат. наук, НИИЯФ МГУ. Москва. 1983. 152 с.

70. Лептух Г.Г. Структурные события в углеродно-свинцовых рентген-эмульсионных камерах: Дисс. . канд.физ.-мат. наук, ИФ АН ГрССР. Тбилиси. 1985. 152 с.

71. Dunaevsky A.M. and Zimin M.V. The influence of the process of gamma-families detection by emulsion chambers on family characteristics// Proc.5th ISVHECRI, Lodz. 1988. - P. 93-111.

72. Назаров C.H. Моделирование процесса регистрации космического излучения высоких энергий для обработки данных эмульсионного и черенковских экспериментов: Дисс. . канд.физ.-мат.наук, НИИЯФ МГУ. Москва. 2002. 152 с.

73. Okamoto М. and Shibata Т. A new simulational approach to electron-photon showers in heterogeneous media // Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A257 (1987). P. 155-176

74. Dunaevsky A.M. and Pashkov S.V. Monte Carlo method with weights non equal to one and cascade simulation: Preprint 59. FIAN, 1984. -21 p.

75. Ivanenko I.P., Managadze A.K., Roganova T.M. et al On the problem of the existence of «halo» in the high energy quantum families // Proc. 15th ICRC, Plovdiv (1977), Vol.7. P. 276-279.

76. Gulov Yu.A., Ivanenko I.P., and Normuratov F. Characteristics of gamma-families with energy higher than 500 TeV: Preprint -143. FIAN, Moscow, 1983. 46 p.

77. Pietrzak T. and Wrotniak J. On the dense background («halo») in core areas of very large gamma families // Proc. 16th ICRC, Kyoto (1979), Vol.7. P. 193-196.

78. Denisova V.G. and Zhdanov G.B. The effect of narrow gamma-families from data of the Experiment PAMIR // Proc.24th ICRC, Rome. 1995.- Vol. 1. P. 193-196.

79. Dunaevsky A.M., KarpovaS.A., Slavatinsky S.A. et al. Gamma-Hadron families and total inelasticity in strong interactions at 1015 — 1016 eV 11 Proc. 22nd ICRC, Dublin. 1991. - Vol.4. - P. 161-164.

80. Dunaevsky A.M., Karpova S.A., Krutikova N.P. et al. Inelasticity and charge-exchange probability in hadron-air interactions at 10-100 PeV 11 Proc. 7th ISVHECRI, Ann-Arbor. AIP Conf.Proc. - 1992, Vol. 276.- P. 136-141.

81. China-Japan Emulsion Chamber Collaboration. Intensities of high-energy cosmic rays at Mt.Kanbala // Proc. 19th ICRC, La Jolla. -1985. Vol.6. - P. 204-207.

82. Mt.Fuji Collaboration. High energy gamma-rays and hadrons at Mt. Fuji // Proc. 19th ICRC, La Jolla. 1985. - Vol.6. - P. 208-211.

83. Bayburina S.G., Borisov A.S., Cherdyntseva K.V. et al. Nuclear interactions of superhigh energy cosmic rays observed by mountain emulsion chambers (Pamir, Mt.Fuji and Chacaltaya Collaborations)// Nucl. Phys. B. -1981. Vol. 191. - P. 1-25.

84. Borisov A.S., Dunaevsky A.M., Nikolaeva L.P. The structural spots in X-ray films of emulsion chambers: Preprint 212. FIAN, 1987. - 16 p.

85. Bialobrzeska H., Bielawska H., Fiszer P. et al. The intensity and energy spectrum slope of single gammas from the experiment «PAMIR» // Proc. 22nd Int. Pamir Workshop VHECRI, Lodz. 1991. - Vol.1. - P. 28

86. Baradzei L.T., Borisov A.S., Cherdyntseva K.V. et al. Characteristics of hadronic interactions over 1015 eV observed in high energy cosmic-ray families in Chacaltaya and Pamir emulsion chambers // Proc. 22nd ICRC, Dublin. -1991. Vol.4. - P. 93-96

87. Malinowski J., Sangwal D., and Tomaszewski A. The spectrum of hadron energy // Proc. 22nd Int. Pamir Workshop VHECRI, Lodz. 1991. - Vol.1. - P. 57-60.

88. Kasahara K. ICR-Report-62-78-6, Univ. of Tokyo, Japan, 1981

89. Иваненко И.П., Каневский Б.Л., Роганова T.M. О нарушении масштабной инвариантности в пионизационной области при переходе от ускорительных к сверхвысоким энергиям // Ядерная физика. -1979. Т.29. - С. 694-707.

90. Cananov S.D., Chadranyan E.Kh., Khizanishvili L.A. et al. Hadron intensity spectrum at 4380 m above sea level //Proc. 19th ICRC, La Jolla. 1985. - Vol.6. - P. 216-219.

91. Wrotniak J.A. How disparate are the features of PAMIR gamma-families predicted by two different nuclear interaction models? // ZNUL, ser.II. 1977. - zezs. 60. - P. 175-198.

92. Сотрудничество «Памир». Пробег поглощения гамма-адронных семейств в атмосфере по угловому распределению в рентгеноэмуль-сионной камере // Изв. РАН, сер. физ. 1993. - Т.57, № 4. - С. 43-47.

93. Pamir Collaboration. The main results of experiment «Pamir» // Proc. 22nd ICRC, Dublin. 1991. - Vol.4. - P. 121-124.

94. Pamir Collaboration. Characteristics of gamma-hadron families with

95. TeV and total flux of hadrons with Eh > 20 TeV detected in lead chambers // Proc. 22nd Int. Pamir Workshop VHECRI, Bull. Soc. Sci. Lettr., Lodz. 1992. - Vol.XII, № 111. P. 71-92.

96. Acharya B.S., Rao M.V.S., Sivaprasad K. et al. Are Centauro events due to fluctuated air shower core? //Proc. 16th ICRC, Kyoto. 1979. -Vol.6. - P. 289-292.

97. Bielawska H. and Tomaszewski A. On the possibility of investigation of high energy interactions by analysis of hadron families // Proc. Pamir Workshop, Cedzyna. 1980. - P. 34.

98. Ellsworth R.W., Goodman J., Yodh G.B. et al. Simulation of Centauro events// Phys. Rev.D.- 1981. Vol. 23. - P. 771-774.

99. Levina T.G., Fomin Ya.A., Khristiansen G.B. et al. Sensitivity of the characteristics of 7-quantum and hadron families to the model of elementary act in super high energy range // Proc. 16th ICRC, Kyoto. 1979. - Vol.7. - P. 148-151.

100. Tamada M. Global behavior of high-energy families and Centauro-type interactions // Proc. 22nd ICRC, Dublin. 1991. - Vol. 4. - P. 109-112.

101. Alpgard K., Ansorge R.E., Asman B. et al. Production of photons and search for Centauro events at the SPS collider// Phys.Lett.B. 1982.-Vol. 115. - P. 71-76.

102. Arnisson G. et al. (UA5 Collaboration). // Phys.Lett.B 1983. - Vol. 122. - P. 189-190.

103. Жданов Г.Б. и Денисова В.Г. Анализ основных характеристик гамма-адронных семейств. Сравнение эксперимента с расчетными моделями для углеродных камер: Препринт. 112 и 114. ФИАН, 1991. - 29 с.

104. Denisova V.G. and Zhdanov G.B. Analysis of PCR composition and some peculiarities of nucleus-nucleus interactions from the data of 7-families in X-ray chambers // Proc. 21st ICRC, Adelaide. 1990. -Vol.8. - P. 215-218.

105. Bielawska H., Krys A., Maciaszczyk I. et al. Observations of high-energy hadron-gamma families with extremely large lateral spreads // Nuovo Cim.C. 1989. - Vol. 12, № 6. - P. 763-779.

106. Baradzei L.T., Borisov A.S., Cherdyntseva K.V. et al. : A superfamily with unusual hadron characteristics detected in deep lead chamber. Preprint. 208. FIAN, 1989. - 25 p.

107. Pamir Collaboration. Energetic hadrons and their accompaniment // Proc. 20th ICRC, Moscow. 1987. - P. 285-287.

108. Azimov S.A., Mulladjanov E.G., Nuritdinov H. et al. Azimuthal effects in hadron and photon families // Proc. 18th ICRC, Bangalore. 1983.- Vol.5. P. 458-461.

109. Chacaltaya Collaboration. Gamma-ray families observed by Chacaltaya emulsion chambers // Proc. 17th ICRC, Paris. -1981. Vol.11. - P. 163166.

110. Lattes C.G.M., Fujimoto Y., and Hasegawa S. Hadronic interactions at high energy cosmic rays observed by emulsion chambers// Phys. Rev. D 1980. - Vol. 65, № 3. - P. 159-229.

111. Pamir Collaboration. Search for events with coplanar divergence of super high energy particles // Proc. 4th IS VHECRI, Beijing. 1986. -P. 429-437.

112. Иваненко И.П., Копенкин В.В., Манагадзе А.К. и др. Выстроенность в гамма-адронных семействах космических лучей и характеристики взаимодействий при Eq ~ 1016 эВ // Письма в ЖЭТФ -1992. Т.50, № 11. С. 192-196.

113. ИЗ. Kopenkin V.V., Managadze А.К., Rakobolskaya I.V., and Roganova T.M. Alignment in 7-hadron families of cosmic rays // Phys.Rev.D. -1995. Vol. 52, № 5. - P. 2766-2774.

114. Yuldashbaev T. S., Nuritdinov Kh., and. Nosov A.N. Azimuthal correlation peculiarities in gamma families with energies £ E1 = 100- 2000 TeV // Proc. 26th ICRC, Salt Lake City. 1999. - Vol.1. - P. 76-79.

115. Azimov S.A., Mulladjanov E.G., Nuritdinov H. et al. Azimuthal correlations in gamma-families // ZNUL, ser.II. 1977. - zezs. 60. -P. 281-283.

116. Pamir Collaboration. The azimuthal structure of gamma-families in the Pamir experiment // Proc. 17th ICRC, Paris. -1981. Vol.ll. - P. 156159.

117. Yuldashbayev T.S. Azimuthal asymmetry in high energy interactions // Proc. 8th ISVHECRI, Tokyo. 1994. - P. 84-108.

118. Байбурина С.Г., Борисов А.С., Гусева З.М. и др. Исследование ядерных взаимодействий в области энергий 1014 —1017 эВ методом рент-геноэмульсионных камер в космических лучах (эксперимент «Памир»)// Труды ФИАН. М.: Наука, 1984. - Т.154. - С. 3-141.

119. Левина Т.Г. Расчет характеристик гамма-квантов и адронов и анализ экспериментальных данных. Дисс. . канд.физ.-мат. наук, НИИЯФ МГУ. Москва. 1982. 161 с.

120. Mt.Fuji Collaboration. Nuclear interactions and primary cosmic ray component around 1015 eV viewed through the cluster analysis of gamma-ray families. // Report ICRR-96-81-12 . -Univ. of Tokyo, 1981.37 p.

121. Pamir Collaboration. Large transverse momenta from the data of experiment Pamir // Proc. 17th ICRC, Paris. 1981. - Vol.11. - P. 152-155.

122. Dunaevsky A.M., Pashkov S.V., and Slavatinsky S.A. Binocular gamma-families and large-p* jets production// Proc. 18th ICRC, Bangalore. 1983. - Vol.5. - P. 449-452.

123. Жданов Г.Б. Методика изучения структуры 7-семейств в рентгеновских камерах и выделение больших поперечных импульсов при сверхвысоких энергиях адронных взаимодействий: Препринт 45. ФИАН, 1980. - 17 с.

124. Xue L., Dai Z.Q., Li J.Y. et al. Study on alignment of high energy 7-hadron family events with iron emulsion chambers // Proc. 26th ICRC, Salt Lake City. 1999. - Vol.1. - P. 127-130.

125. Capdevielle J.N. Unidimensional properties of hadronic matter above 107 GeV // Proc. 25th ICRC, Durban. 1997. - Vol.6. - P. 57-60.

126. Apanasenko A.V., Dobrotin N.A., Goncharova L.A. et al. Stratospheric superfamily with ~ 2 • 1015 eV // Proc. 15th ICRC, Plovdiv. -1977. Vol.7. - P. 220-225.

127. Барадзей JI.T., Смородин Ю.А., Солопов Е.А. Методы анализа воздушных семейств 7-квантов: Препринт 103. ФИАН, 1974. - 46 с.

128. Cao Z. Ding L.K., Zhu Q.Q. et al. Quark compositeness, new physics, and ultrahigh-energy cosmic-ray double-core 7-family events // Phys.Rev. Lett. 1994. - Vol. 72. - P. 1794-1797.

129. Eichten E.J. et al. 11 Rev. Mod. Phys. 1984. - Vol. 56. - P. 579.

130. Abe F. et al. (CDF Collaboration). Measurements of antiproton proton total cross sections at ^/s = 546 GeV // Phys.Rev.D. 1994,- Vol. 50., № 9. - P. 5551.

131. Pamir Collaboration. Alignment of cores distinguished for energies in supewrfamilies: Preprint. 89-67/144. INP MSU, 1989. - 13 p.

132. Borisov A.S., Guseva Z.M., Denisova V.G. et al. Coplanar emission of high energy particles in super-families with total gamma-quantum energy exceeding 400 TeV 11 Proc. 8th IS VHECRI, Tokyo. 1994. - P. 49-56.

133. Худсон Д. Статистика для физиков. М.: Мир, 1970. - С. 188.

134. Smimova M.D. and Smorodin Yu.A. Multicore haloes and their alignment in the two-component model of hadron interactions // Proc. 21st ICRC, Adelaide. 1990. - Vol.8. - P. 310-313.

135. Zhu Q.-Q., He Y.D., and Huo A.X. Interpretation of azimuthal anisotropical gamma-family events observed by mountain emulsion chambers // Proc. 21st ICRC, Adelaide. 1990. - Vol.8. - P. 306-309.

136. Capdevielle J.N., Attallah R., and Talai M.C. Coplanar emission in gamma ray families, geometrical and dynamical coincidence or new mechanism? // Proc. 27th ICRC, Hamburg. 2001. - Vol.1. - P. 14101413

137. Capdevielle J.N. // J.Phys.G: Nucl. Part. Phys. 1989. - № 15. - P. 909-912.

138. Halzen F. and Morris D.A. Collinear halos // Phys.Rev.D. 1990. -Vol. 42, № 5. - P. 1435-1438.

139. Pamir Collaboration. Testing of QGS models of hadron nucleus interactions at 1013 1015 eV on the basis of lead emulsion chamber data //Proc. 22nd ICRC, Dublin. - 1991. - Vol.4. - P. 113-116.

140. Фейнберг E.JI. Физика частиц и космические лучи // Сб. «Проблемы физики космических лучей». М.: Наука, 1987. - С. 138-168.

141. Royzen I.I. Theoretical approach to alignment phenomenon // Mod. Phys. Lett. A. 1994. - Vol.9, № 38. - P. 3517-3522.

142. Зацепин Г.Т. О возможном изменении распределения коэффициента неупругости при сверхвысоких энергиях // (послано в печать)

143. White A.R. New strong interactions above, the electroweak scale // Int.J.Mod.Phys.A. 1993. - Vol. 8. - P. 4755-4765.

144. Бажутов Ю.Н., Верешков Г.М. Новые стабильные адроны в космических лучах, их теоретическая интерпретация и роль в катализе холодного ядерного синтеза: Препринт -1. ЦНИИМАШ, 1990. 56 с.

145. Witten Е. Cosmic separation of phases // Phys. Rev.D. 1984. - Vol. 30. - P. 272-285.

146. Alberi A. and Goggi G. // Phys. Rep. 1984. - Vol. 74, № 1.

147. Berger Ch. et al. (PLUTO Collab.) // Phys.Lett.B. 1979. - Vol. 86. -P. 413.

148. Brandelik R. et al. Evidence for planar events in e+e~ annihilation at high energies// Phys.Lett.B. 1980. - Vol. 89. - P. 418-420.

149. Borisov A.S., Denisova V.G., Puchkov V.S. et al. Coplanar emission of neutral and charged components of gamma-hadron families at rnrtgies 1015 -1016 eV // Proc. 9th ISVHECRI, Karlsruhe. 1996. - P. 218-221.

150. Perkins D.H. Introduction to High Energy Physics. London: Addison-Wesley Publishing Сотр., 1982. - P. 176.

151. Владимирский В.В. и др. // ЯФ. 1986. - Т. 44, вып. 1(7). - С. 278; ЯФ. - 1994. - Т. 57, № 1. - С. 175.

152. Erlykin A.D. and Wolfendale A.W. Novel particles or novel properties?// Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.). 1999. - Vol. 75A. - P. 209-213.

153. Borisov A.S. et al. Characteristics of coplanar superhigh energy events produced in nuclear interactions at Eq > 8 PeV// Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.). 1999. - Vol. 75A. - P. 144-146.155156157158159160 161162 163164

154. Borisov A.S., Mukhamedshin R.A., Puchkov V.S. et al. On the nature of gamma-hadron family alignment // Nucl. Phys. В (Proc. Suppl.). -2001. Vol. 97. - P. 118-121.

155. Managadze A.K. et al. // Proc. 25th Int. Symp. Pamir-Chacaltaya Coll., Lodz, 1999.

156. Зацепин Г.Т. О возможном механизме компланарной генерации частиц // (послано в печать)

157. Podorozhny D., Adams J., Bashindzhagyan G. et al. NUCLEON-mission. A New Approach to Cosmic Rays Investigation // Proc. 27th ICRC, Hamburg. 2001. - P. 2188-2191.

158. Podorozhnyi D., Korotkova N, Morozov G. et al. Recent results of KLEM method simulations// Proc. 27th ICRC, Hamburg. 2001. -P. 2267-2270.1.khtin I.P., Managadze A.K., Sarycheva L.I., Snigirev A.M. Jet activity versus alignment: hep-ph/0502230.

159. Yuldashbaev T.S., Nuritdinov Kh., Chudakov V.M. Unusual family characteristics at energies above 10 PeV //' Nuovo Cim.C. 2001. -Vol. 24. - P. 569-573.

160. Wibig T. Alignment in hadronic interactions: hep-ph/0003230.

161. Mukhamedshin R.A. On coplanarity of most energetic cores in gamma-ray-hadron families and hadron interactions at s1/2 > 4 TeV //J. High Energy Phys. 05 - 2005 - 049.

162. Mukhamedshin R.A. On alignment of most energetic substructures of 7-ray-hadron families and hadron interactions at Eq > 1016 eV // 29th ICRC, Pune. 2005. HE 2.1.

163. Мухамедшин P. А. О выстроенности наиболее энергичных структур гамма-адронных семейств и взаимодействиях адронов при s1//2 > 4 ТэВ // Письма в ЭЧАЯ 2006. - Т.З, № 4 (133) С.25-34.