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观测热 Schwinger 粒子对产生

高能物理 - 唯象学 2019-05-29 v2 等离子体物理

摘要

我们研究了观测由光子热浴增强的 Schwinger 粒子对产生的可能性。我们考虑了从纯 Schwinger 产生到纯热产生的完整温度和电场强度范围,并确定了最有前景和最有趣的区域。具体而言,我们确定了温度为 20 keV/kB\sim 20~\mathrm{keV}/k_B 且场强为 1023 Wcm2\sim 10^{23}~\mathrm{Wcm}^{-2} 的区域,在该区域粒子对产生将是可观测的。在这种情况下,相对于 Schwinger 产生率的热增强呈指数级增大,且归因于在圈展开的任何有限阶均不可见的效应。因此,该区域内的粒子对产生可比出现于单圈阶的通常 Schwinger 过程描述为更具非微扰性。遗憾的是,如此高的温度似乎超出了可预见技术的触及范围,尽管具有可比能量密度的非热光子分布是可能的。我们提出了类似的非微扰增强可能延伸至非平衡态的可能性,并提出了一种实验方案来对此进行测试。

关键词

引用

@article{arxiv.1812.04089,
  title  = {Observing Thermal Schwinger Pair Production},
  author = {Oliver Gould and Stuart Mangles and Arttu Rajantie and Steven Rose and Cheng Xie},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1812.04089},
  year   = {2019}
}

备注

8 pages, 5 figures, published in PRA