Эффект Грайнера-Зельдовича: от первых принципов КЭД до возможности регистрации. I. Индуцированная зарядовая плотность и вакуумная энергия.

Аннотация

Эффект Грайнера-Зельдовича --- спонтанное испускание вакуумных позитронов в условиях кулоновской сверхкритичности --- детально исследован на основе первых принципов КЭД в рамках существенно непертурбативного подхода, основанного на специальной комбинации аналитических методов, компьютерной алгебры и численных расчётов. Особое внимание уделяется вакуумной энергии $\cal E_{VP}$, рассматриваемой как функция параметров внешнего кулоновского источника --- заряда $Z$ и радиуса $R$. Подробно изучен специфический вклад в $\cal E_{VP}$, возникающий вследствие прямого кулоновского взаимодействия вакуумных плотностей заряда $\vec{r}_{VP}(\vec{r})$.
Показано, что при корректной перенормировке этот вклад становится отрицательным после опускания первых дискретных уровней в нижний континуум, поэтому является чисто квантовым эффектом, не наблюдаемым в классической электродинамике. Также обсуждается проблема сохранения лептонного числа при спонтанном излучении.