В.М. Кулешова,
В.Д. Мура,
Н.Б. Нарожныйа,
А.М. Федотова,
Ю.Е. Лозовикб,
В.С. Поповв аНациональный исследовательский ядерный университет «МИФИ», Каширское шоссе 31, Москва, 115409, Российская Федерация бИнститут спектроскопии РАН, ул. Физическая 5, Троицк, Москва, 108840, Российская Федерация вГосударственный научный центр Российской Федерации «Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова», ул. Б. Черемушкинская 25, Москва, 117259, Российская Федерация
Получено замкнутое уравнение для критического заряда ядра, т.е. такого значения Z=Zcr, при котором дискретный уровень с дираковским квантовым числом κ достигает границы нижнего континуума решений уравнения Дирака. В модели с прямоугольным обрезанием кулоновского потенциала на малых расстояниях, r0 = Rħ/(mc), R ⪡ 1, определены критические значения заряда ядра для нескольких значений κ при различных радиусах обрезания. Показано, что парциальная матрица упругого рассеяния позитронов на ядре, Sκ = exp (2iδκ(εp)), унитарна и при Z>Zcr. Для Z>Zcr вычислены фаза рассеяния δκ(εp) как функция энергии позитронов Ep = εpmc2, а также положения и ширины квазистационарных уровней, отвечающих полюсам матрицы рассеяния. Это означает, что не только при ZZcr справедливо одночастичное приближение для уравнения Дирака и спонтанное рождение e+e−-пар из вакуума отсутствует.
Ключевые слова: кулоновская задача, точечное ядро, граничные условия, критический заряд, фаза рассеяния, брейт-вигнеровский резонанс PACS:03.65.Pm, 12.20.−m, 73.22.Pr (все) DOI:10.3367/UFNr.0185.201508d.0845 URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/8/d/ 000364717300004 2-s2.0-84947746838 2015PhyU...58..785K Цитата: Кулешов В М, Мур В Д, Нарожный Н Б, Федотов А М, Лозовик Ю Е, Попов В С "Кулоновская задача с зарядом ядра Z>Zcr" УФН185 845–852 (2015)
Bethe H Quantenmechanik der Ein und Zwei Elektronenprobleme (Handbuch der Physik, Bd. 24, Tl. 1) (Berlin: Springer, 1933)
Берестецкий В Б, Лифшиц Е М, Питаевский Л П Квантовая электродинамика (М.: Наука, 1980); Berestetskii V B, Lifshitz E M, Pitaevskii L P Quantum Electrodynamics (Oxford: Butterworth-Heinemann, 1999)
Dirac P A M The Principles of Quantum Mechanics (Oxford: Clarendon Press, 1958); Дирак П Принципы квантовой механики (М.: Наука, 1979)
Richtmyer R D Principles of Advanced Mathematical Physics (New York: Springer-Verlag, 1978); Рихтмайер Р Принципы современной математической физики (М.: Мир, 1982)
Von Neumann J V Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik (Berlin: J. Springer, 1932); Von Neumann J V Mathematical Foundations of Quantum Mechanics (Princeton, N.J.: Princeton Univ. Press, 1955); фон Нейман Дж Математические основы квантовой механики (М.: Мир, 1964)
Bateman H Higher Transcendental Functions Vol. 1, 2 (Director A Erdélyi) (New York: McGraw-Hill, 1953, 1954); Бейтмен Г, Эрдейи А Высшие трансцендентные функции Т. 1, 2 (М.: Наука, 1973, 1974)
Taylor J R Scattering Theory. The Quantum Theory on Nonrelativistic Collisions (New York: Wiley, 1972); Тейлор Дж Теория рассеяния. Квантовая теория нерелятивистских столкновений (М.: Мир, 1975)
Мигдал А Б Качественные методы в квантовой теории (М.: Наука, 1975); Migdal A B Qualitative Methods in Quantum Theory (Cambridge, Mass.: Advanced Book Program, Perseus Pub., 2000)