Essentially Nonperturbative Vacuum Polarization Effects in a Two-Dimensional Dirac–Coulomb System with Z > Zcr: Vacuum Charge Density


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

For a planar Dirac–Coulomb system with a supercritical axially symmetric Coulomb source with the charge Z > Zcr,1 and radius R0, we consider essentially nonperturbative vacuum-polarization effects. Based on a special combination of analytic methods, computer algebra, and numerical calculations used in our previous papers to study analogous effects in the one-dimensional “hydrogen atom,” we study the behavior of both the vacuum density ρVP(r⃗) and the total induced charge and also the vacuum-polarization energy EVP. We mainly focus on divergences of the theory and the corresponding renormalization, on the convergence of partial series for ρVP(r⃗) and ɛVP, on the integer-valuedness of the total induced charge, and on the behavior of the vacuum energy in the overcritical region. In particular, we show that the renormalization via the fermion loop with two external legs turns out to be a universal method, which removes the divergence of the theory in the purely perturbative and essentially nonperturbative modes for ρVP and ɛVP. The most important result is that for Z ≫ Zcr,1 in such a system, the vacuum energy becomes a rapidly decreasing function of the source charge Z, which reaches large negative values and whose behavior is estimated from below (in absolute value) as ~ −|ηeffZ3|/R0. We also study the dependence of polarization effects on the cutoff of the Coulomb asymptotic form of the external field. We show that screening the asymptotic value significantly changes the structure and properties of the first partial channels with mj = ±1/2,±3/2. We consider the nonperturbative calculation technique and the behavior of the induced density and the integral induced charge QVP in the overcritical region in detail.

Об авторах

K. Sveshnikov

Faculty of Physics; Bogolyubov Institute of Theoretical Problems of the Microworld

Автор, ответственный за переписку.
Email: costa@bog.msu.ru
Россия, Moscow; Moscow

Yu. Voronina

Faculty of Physics; Bogolyubov Institute of Theoretical Problems of the Microworld

Email: costa@bog.msu.ru
Россия, Moscow; Moscow

A. Davydov

Faculty of Physics; Bogolyubov Institute of Theoretical Problems of the Microworld

Email: costa@bog.msu.ru
Россия, Moscow; Moscow

P. Grashin

Faculty of Physics; Bogolyubov Institute of Theoretical Problems of the Microworld

Email: costa@bog.msu.ru
Россия, Moscow; Moscow

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».