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轴子膨胀期间的施瓦辛效应

高能物理 - 唯象学 2025-04-14 v2 宇宙学与河外天体物理 广义相对论与量子宇宙学

摘要

在强规范场背景下发生的电荷粒子对创建——即著名的施瓦辛效应——会显著改变规范场生产效率。因此,正确理解和proper描述这一现象对于获得该模型中可靠物理可观测量的结果至关重要。在本文中,我们重新审视了轴子膨胀期间施瓦辛对产生的难题,并在两个方面取得了最新进展:(i)考虑到电场和磁场三向量通常不共线,我们推导了以这些场为基础的施瓦辛诱导电流的向量分解,并确定了相应的有效电导和磁导率;(ii)通过识别与对产生过程相关的物理动量尺度,我们以尺度相关的方式将施瓦辛耗能纳入相关运动方程。我们在梯度展开框架中实现了这种新描述,并在轴子膨胀的基准情景中获得数值结果,并与文献中先前结果进行了全面比较。在某些情况下,所产生规范场能量密度与旧结果相差超过一个数量级,这反映了必须考虑这些新效应的重要性。

关键词

引用

@article{arxiv.2408.16538,
  title  = {On the Schwinger effect during axion inflation},
  author = {Richard von Eckardstein and Kai Schmitz and Oleksandr Sobol},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2408.16538},
  year   = {2025}
}

备注

40 pages, 5 figures v2: matches version published in JHEP, typo in Eq. (3.19) corrected (missing 1/2 in front of third term in curly parentheses)