- Предложена модель с двумя дополнительными пространственными измерениями большого размера, в которой три фермионных поколения Стандартной модели возникают из одного шестимерного пропоколения. Номер поколения при этом соответствует проекции обобщенного углового момента и, таким образом, имеет геометрическую природу. В этой модели также продемонстрирована принципиальная возможность объяснения малой массы нейтрино.
- Проанализирован спектр масс фермионов. Показано, что отношение масс фермионов разных поколений имеет иерархический характер и описывается малым параметром σ: σ : σ : 1. Кроме того, найдены элементы матрицы смешивания Кабиббо-Кобаяси-Маскавы. Показано, что матрица ККМ также имеет правильную иерархическую структуру.
- Результаты обобщены на модель с компактными дополнительными измерениями, что позволяет описать взаимодействие ферми-онов с калибровочными полями Стандартной модели. Показано, что несмотря на компактность дополнительного пространства, по-прежнему существует устойчивая солитоноподобная конфигурация - калибровочный вихрь, - представляющая собой топологический дефект, на котором локализуются фермионные нулевые моды. Продемонстрировано, что иерархия масс фермионных поколений по-прежнему соответствует наблюдаемой. Построен эффективный четырёхмерный лагранжиан взаимодействий нулевых мод фермио-нов с калуца-клейновскими модами калибровочных бозонов Стандартной модели.
- Показано, что в эффективной четырёхмерной теории возможны процессы с нарушением аромата, связанные с нейтральными токами. При этом, однако, в силу соответствия номера поколения проекции углового момента, процессы, нарушающие номер поколения, имеют дополнительные факторы подавления. Поэтому основное ограничение на массу старших мод калибровочных бозонов и размер локализации, R < (60 • ТэВ)-1, определяется верхним пределом для парциальной ширины распада Kl - μе. Остальные редкие процессы, разрешённые в моделях с нарушающими аромат нейтральными токами, приводят к более слабым экспериментальным ограничениям.
- Получены предсказания модели для ускорительных экспериментов. Показано, что для протон-протонных ускорителей есть возможность обнаружить первые калуца-клейновские возбуждения нейтральных бозонов в канале распада на μ+е-.
- Рассмотрен хиггсовский сектор модели. Показано, что свойства бозона Хиггса практически не отличаются от свойств хиггсовской частицы в Стандартной модели. Продемонстрировано, что в представленной модели масса бозона Хиггса не должна значительно превышать 100 ГэВ.
- Предложено две модели с одним бесконечно большим дополнительным измерением и нарушением Лоренц-инвариантности в дополнительном пространстве. В этих моделях вычислен спектр первичных космологических возмущений, генерируемый во время инфляции. Показано, что даже если энергетический масштаб нарушения Лоренц-инвариантности значительно превосходит инфляционный параметр Хаббла, эффекты, связанные с нарушением Лоренц-инвариантности, могут быть значительными и потенциально измеримыми.
- Сформулирована и доказана теорема о том, что материя, приводящая к нарушению Лоренц-инвариантности в статических моделях с одним бесконечно большим дополнительным измерением, должна нарушать слабые энергетические условия. 9. Предложена четырёхмерная модель, в которой спонтанное нарушение Лоренц-инвариантности происходит за счёт образования конденсата векторных полей. Показано, что несмотря на ряд интересных свойств модели, она не способна объяснить современное ускоренное расширение Вселенной. Приведены общие аргументы, что подобные модели с векторным и, в общем случае, тензорным конденсатом не могут объяснить ускоренное расширение Вселенной.
- Представлена четырёхмерная модель с векторным и скалярным полем и нарушенной Лоренц-инвариантностью. Показано, что в рамках этой модели эволюция Вселенной имеет промежуточную фантомную эпоху, соответствующую современному ускоренному расширению. Проанализирован спектр возмущений полей. Показано, что в спектре присутствуют нестабильности (тахион и дух), однако, из-за нарушенной релятивистской инвариантности, эти нестабильности являются феноменологически приемлемыми при условии, что время развития тахиона сравнимо с возрастом Вселенной.
- В рамках модели показано, что эффективная ньютоновская гравитационная постоянная становится зависящей от времени. Эта зависимость достаточно слаба, но может быть сравнима с современными экспериментальными ограничениями. Более того, зависимость эффективной гравитационной постоянной от времени коррелирует с отклонением параметра уравнения состояния фантома от границы космологической постоянной. Таким образом предсказания модели являются потенциально наблюдаемыми.
- Как в Лоренц-неинвариантном, так и в релятивистски-инвариантном случае проанализировано влияние тахиона на спектр анизотропии реликтового излучения. Получены ограничения на параметры тахионного дисперсионного соотношения.
2.J. M. Frere, M. V. Libanov and S. V. Troitsky. Three generations on a local vortex in extra dimensions. // -Phys. Lett. -2001. -B512. -p.169-173.
3.M. V. Libanov and E. Y. Nougaev. Towards the realistic fermion masses with a single family in extra dimensions. // -JHEP. -2002. -0204. - p.055.
4.M. V. Libanov and E. Y. Nugaev. Hierarchical fermionic mass pattern and large extra dimensions. // -Surveys High Energ. Phys. -2002. -17. -p.165-171.
5.J. M. Frere, M. V. Libanov and S. V. Troitsky. Neutrino masses with a single generation in the bulk. // -JHEP. -2001. -0111. -p.025.
6.J. M. Frere, M. V. Libanov, E. Y. Nugaev and S. V. Troitsky. Flavour violation with a single generation. // -JHEP. -2004. -03. -p.001.
7.J. M. Frere, M. V. Libanov, E. Y. Nugaev and S. V. Troitsky. Fermions in the vortex background on a sphere. // -JHEP. -2003. -0306. -p.009.
8.J. M. Frere, M. V. Libanov, E. Y. Nugaev and S. V. Troitsky. Searching for family-number conserving neutral gauge bosons from extra dimensions. // -JETP Lett. -2004. -79. -p.598-601.
9.М. В. Либанов и Э .Я Нугаев. Свойства хиггсовской частицы в модели с объединенными поколениями фермионов. // -Яд. Физ. -2007. -70. -с.898-904.
10.M.V. Libanov and E.Y. Nugaev. Features of Higgs boson in a model with single generation in the bulk. // -In: Proc. of the XLIst Recontres de Moriond. -2006. -p.210.
11.M. V. Libanov and V. A. Rubakov. Lorentz-violation and cosmological perturbations: A toy brane-world model. // -JCAP. -2005. -0509. -p.005.
12.M. V. Libanov and V. A. Rubakov. Lorentz-violating brane worlds and cosmological perturbations.// -Phys. Rev.-2005. -D72. -p.123503.
13.P. Koroteev and M. Libanov. On Existence of Self-Tuning Solutions in Static Braneworlds without Singularities. // -JHEP. -2008. -02. -p.104.
14.P. Koroteev and M. Libanov. On existence of nonsingular solutions in static braneworlds. // -In: Proc. 15th International Seminar on High Energy Physics "Quarks-2008". -2008.
15.M. V. Libanov and V. A. Rubakov. More about spontaneous Lorentz-violation and infrared modification of gravity. // -JHEP. -2005. -08.
-p.001.
16.M. Libanov, V. Rubakov, E. Papantonopoulos, M. Sami and S. Tsujikawa. UV stable, Lorentz-violating dark energy with transient phantom era. // -JCAP. -2007. -0708. -p.010.
17.Либанов М. В., Рубаков В. А., Сажина О. С. и Сажин М. В. Анизотропия реликтового излучения, индуцированная тахионны¬ми флуктуациями тёмной энергии. // -ЖЭТФ. -2009. -135 -с.253.
18.M. V. Libanov, V. A. Rubakov, O. S. Sazhina and M. V. Sazhin. CMB anisotropy induced by tachyonic perturbations of dark energy. -Preprint astro-ph. 0812.1459. -2008.