Введение к работе
Актуальность темы. В последние годы успешно развивается квантовая теория процессов в интенсивном внешнем электромагнитном поле. Проявляемый к ней интерес связан с быстрым прогрессом техники получения интенсивных полей в лазерах и пучков электронов и фотонов высоких энергий в ускорителях, а также с открытием сверхсильных магнитных полей вблизи пульсаров. В отличие от случая электромагнитных взаимодействий свободных частиц здесь принципиально необходим выход за рамки теории возмущений: нужен точный учет взаимодействия частиц с сильным внешним полем. Как известно, виртуальное рождение и аннигиляция электрон-позитронных пар индуцирует нелинейное самодействие электромагнитного поля. Характерным процессом нелинейной квантовой электродинамики является рассеяние света на свете. Во внешних полях становится возможным также расщепление фотона на два фотона (7 —> 7i + 72 ) Этот процесс рассматривался в ряде работ как возможный механизм образования линейно поляризованных фотонов в полях пульсаров ( при условии, что магнитные поля пульсаров Н ~ Но = ^TF" = 4-41 Ю13 Гс ) . Также расщепление фотона учитывается при анализе гамма-излучения пульсаров.
Виртуальное рождение и аннигиляция электрон-позитронных пар индуцирует также взаимодействие фотонов с нейтрино. В настоящее время хорошо известно, что в астрофизике часто встречаются ситуации когда поглощение, излучение или рассеяние нейтрино происходит в присутствии сильного магнитного поля. В настоящее время изучение процессов с участием нейтрино в магнитном поле вызывает большой интерес. Одним из таких процессов является образование пары нейтрино-антинейтрино при столкновении двух фотонов J у -Ї VV.
Целью настоящей работы являлось вычисление амплитуды расщепления фотона в сильном однородном и постоянном электромагнитном поле общего вида, вклада петли с N фотонными концами во внешнем
электромагнитном поле и вычисление амплитуды процесса j у -ї и и магнитном поле.
Научная новизна. Основными результатами диссертации являют ся вычисление амплитуды расщепления фотона в постоянном электрс магнитном поле общего вида; численный анализ расщепления фотона энергией ы < 2т в сильном магнитном поле; анализ расщепления фото на в поле осей монокристалла; методом континуального интегрировани; по траекториям найдено явное выражение для вклада петли с N фотон ными линиями во внешнем поле; найдены амплитуда и сечение процесс; j j —і-1/ й d магнитном поле. Эти результаты являются новыми и суще ственны для астрофизики.
Практическая ценность результатов работы. Полученные і диссертации результаты имеют практическую значимость для ряда не следований. Знание амплитуды расщепления фотона в магнитном пол< существенно для рассмотрения гамма-излучения пульсаров.
Вычисленные амплитуда и сечение процесса 77^^^8 магнитола поле могут быть использованы в астрофизике, например для анализа потери энергии нейтронными звездами и их охлаждения.
Апробация работы. Работы, положенные в основу диссертации, неоднократно докладывались и обсуждались на научных семинарах е ведущих отечественных и зарубежных научных центрах, таких как ИЯФ СО РАН (г. Новосибирск), Институт ядерной физики (Лион, Франция), Коллеж де Франс (Париж, Франция) и опубликованы в работах [1-6].
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, содержит 15 рисунков и 60 наименований библиографии.
