ПОИСК ПРИБЛИЖЕННЫХ МЕТОДОВ ОПИСАНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ВАКУУМНОГО РОЖДЕНИЯ e− e+ ПАР В ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЯХ

Простейшее кинетическое уравнение, описывающее вакуумное рождение электрон-позитронной плазмы в сильном линейно поляризованном электрическом («лазерном») поле, редуцировано к нелинейному обыкновенному дифференциальному уравнению второго порядка. Получено также соответствующее укороченное уравнение, не содержащее диссипативных вкладов. В области действия туннельного механизма вакуумного рождения впервые получены нелокальные по внешнему полю асимптотические решения этого уравнения, описывающие остаточную электрон-позитронную плазму, формирующуюся в результате действия «лазерного» импульса. Методом стереографической проекции кинетическое уравнение приведено к уравнению Риккати и на его основе найдены оценки сверху решений кинетического уравнения.

Скачать полную версию

Литература

1. Schwinger J. On gauge invariance and vacuum polarization // Phys. Rev. 1951. Vol. 82. P. 664.

2. Gregori G., Blaschke D.B. et al. A proposal for testing subcritical vacuum pair production with high power lasers // High Energy Density Physics. 2010. Vol. 6, No 2. P. 166.

3. Brezin E., Itzykson C. Pair production in vacuum by an alternating field // Phys. Rev. D. 1970. Vol. 2. P. 1191.

4. Bulanov S.S., Narozhny N.B., Mur V.D., Popov V.S. Electron-positron pair production by electromagnetic pulses // JETP. 2006. Vol. 102, No 1. P. 9.

5. Smolyansky S.A., Dmitriev V.V., Panferov A.D., Prozorkevich A.V., Blaschke D., Juchnowski L. WKB-type approximations in the theory of vacuum particle creation in strong fields // Proceedings of the XXII Baldin ISHEPP. 2014. P. 043.

6. Schmidt S., Blaschke D., Ropke G., Smolyansky S.A., Prozorkevich A.V., Toneev V.D. A quantum kinetic equation for particle production in the Schwinger mechanism // IJMP. E. 1998. Vol. 07, No 06. P. 709.

7. Fedotov A.M., Gelfer E.G., Korolev K.Yu., Smolyansky S.A. Kinetic equation approach to pair production by a time-dependent electric field // Phys. Rev. D. 2011. Vol. 83. P. 025011.

8. Smolyansky S.A., Bonitz M., Prozorkevich A.V. Laser driven electron-positron pair creation-kinetic theory versus analytical approximations // Contrib. Plasma Phys. 2013. Vol. 53, No 10. P. 788.

9. Smolyansky S.A., Prozorkevich A.V., Dmitriev V.V., Tarakanov A.V. Smoothed solutions in the kinetic theory of e+e-vacuum pair creation in strong laser fields. Linear polarization // IJMP. E. 2014. Vol. 23, No 11. P 1450068.

10. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям / Пер. с нем. Изд. 4-е, испр. М.: Наука: Гл. ред. физ-мат. лит., 1971. 576 с.

11. Найфэ А.Х. Введение в методы возмущений / Пер. с англ. М.: Мир, 1984, 535 с.

12. Федорюк М.В. Асимптотические методы для линейных обыкновенных дифференциальных уравнений. М.: Наука, 1983. 352 с.

13. Глинер Э.Б. Раздувающаяся Вселенная и вакуумоподобное состояние физической среды // УФН. 2002. Т. 172, No 2. С. 221.

14. Yokomizo N. Radiation from electrons in graphene in strong electric field // Annals of Phys. 2014. Vol. 351. P. 166.

15. Нарожный Н.Б., Никишов А.И. Решения уравнений Клейна–Гордона и Дирака для частицы в постоянном электрическом поле и распространяющейся вдоль него плоской электромагнитной волне // ТМФ. 1976. Т. 26, No 1. С. 16.

16. Webb G.M., Hu Q., le Roux J.A., Dasgupta B., Zank G.P. Hamiltonians and variational principles for Alfven simple waves // J. Phys. A: Math. Theor. 2012. Vol. 45, No 2. P. 025203.

Статус: 
одобрено к публикации
Краткое содержание (PDF):