Инерционный механизм: динамическая масса как источник рождения частиц

А. В. Филатов, А. В. Прозоркевич, С. А. Смолянский, В. Д. Тонеев

В рамках непертурбативного полевого подхода построена кинетическая теория вакуумного рождения частиц под действием инерционного механизма. На полуфеноменологическом уровне инерционный механизм соответствует квантовой теории поля с массой, зависящей от времени. На микроскопическом уровне такая зависимость может быть обусловлена различными факторами: нестационарным механизмом Хиггса, влиянием среднего поля или конденсата, наличием конформного множителя в уравнениях скалярно-тензорной теории гравитации и т.п. В бесстолкновительном приближении в работе получены кинетические уравнения для скалярных, спинорных и массивных векторных полей на базе осцилляторного представления, которое является эффективным способом для перехода к квазичастичному описанию и для вывода кинетических уравнений немарковского типа. Изучены свойства этих уравнений, а также особенности поведения полученных на их основе макроскопических характеристик (плотности числа частиц и энергии, давления). Развитая теория применяется для описания вакуумного рождения материи в конформных космологических моделях и для обсуждения проблемы наблюдаемой плотности числа фотонов микроволнового реликтового излучения. В качестве другого примера рассмотрена самосогласованная эволюция скалярных квантово-полевых систем с немонотонными потенциалами самодействия (W-потенциал и модель Виттена-ди Веккиа-Венециано). В частности, рассмотрены условия возникновения тахионных мод и проблема адекватного выбора вакуумного состояния.

PDF (962 Мб)