低于Schwinger临界磁场值时的量子真空效应与伽玛射线暴延迟

已知在星际介质中几乎不存在磁场强度超过Schwinger临界值 $B_{\rm crit} = 10^9$ 特斯拉的场合，除了在观察到的磁星附近，那里的磁场强度介于 $10^9$ 到 $10^{11}$ 特斯拉之间。超过临界磁场后，由Schwinger在量子电动力学（QED）中按最低阶扰动计算得出，达到电子-正电子对创建阈值，这具有有趣的后果。因此，为了寻找是否还能在磁场低于Schwinger临界点时遇到某些有趣的效应，我们引入了来自量子真空效应的更高阶效应，这源于欧拉-海森林有效理论在非线性电动力学中的应用，其中拉格朗日函数包含更高次的 $B^4$ 项。 在 $B<B_{\rm crit}$ 的区域，我们表明出现了诸如Cherenkov辐射和光速降低等有趣效应。这些效应是由于量子真空模拟介质所致。我们还给出了这些类比的定量论证。作为一个粗略估计，我们表明在平均强磁场（例如 $10^6$ 特斯拉）中穿越整个宇宙距离的伽玛射线暴（GRB），其时间延迟 $\tau$ 可达可实验测量的数值 $\tau = 2.4$ 小时。在磁星附近，磁场更强，约为 $10^9-10^{11}$ 特斯拉。然而，此时GRB轨迹通过此类区域的线性尺寸会大大减小。对于这种情况，我们给出了沿轨迹中磁星数量估计以及延迟估计。最后，我们将讨论最近文献中提出的洛伦兹不变性违反（LIV）问题。