論文の概要: Scalar field with a time-independent classical source, not trivial after all: from vacuum decay to scattering

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2403.15531v1
• Date: Fri, 22 Mar 2024 18:00:00 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2024-03-26 22:12:28.174289
• Title: Scalar field with a time-independent classical source, not trivial after all: from vacuum decay to scattering
• Title（参考訳）: 結局のところ、時非依存の古典的源を持つスカラー場は自明ではない:真空崩壊から散乱まで
• Authors: Leonardo Tinti, Arthur Vereijken, Shahriyar Jafarzade, Francesco Giacosa,
• Abstract要約: 散乱振幅を正確に解き、不安定真空からの粒子の生成が鍵となる。 過去に見いだされた自明な散乱は、相互作用の断熱スイッチングの副産物であることを示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Historically it has been believed that a time-independent classical source has no effect on the scattering of relativistic uncharged field, in contrast with single particle quantum mechanics. In this work we show that the dynamics is not trivial. We solve exactly for the scattering amplitudes and find that a key ingredient is the production of particles from the unstable vacuum, conceptually similar to the Schwinger mechanism. We compute exactly the probabilities for the vacuum to decay in $n$ particles. The time dependence of such probabilities displays interesting properties such as the quantum Zeno effect and in particular has no regime where the exponential decay law is a good approximation. We show that the trivial scattering found in the past is the byproduct of the adiabatic switching of the interaction. In fact, it is not possible to switch off the interaction (adiabatically or otherwise) at distant times and recover the exact results. Finally, this non trivial vacuum behavior is a source of particle production. We argue that such non-perturbative calculations can be phenomenologically relevant for the production processes that are suppressed at the lower orders in perturbation theory, for instance dilaton production in a medium.
• Abstract（参考訳）: 歴史的に、時間に依存しない古典的な情報源は、単一粒子量子力学とは対照的に相対論的非電荷場の散乱には影響しないと考えられている。 この研究で、ダイナミクスは自明ではないことを示す。 散乱振幅を正確に解き、鍵となる成分は不安定真空からの粒子の生成であり、概念的にはシュウィンガー機構に類似している。 真空が$n$の粒子で崩壊する確率を正確に計算する。 そのような確率の時間依存性は、量子ゼノ効果のような興味深い性質を示し、特に指数的崩壊則が良い近似であるような状態を持たない。 過去に見いだされた自明な散乱は、相互作用の断熱スイッチングの副産物であることを示す。 実際、遠く離れた時間に相互作用をオフにしたり、正確な結果を回復することは不可能である。 最後に、この非自明な真空挙動は粒子生成の源である。 このような非摂動計算は、例えば媒質中でのディラトン生成のような摂動理論の下位順序で抑制される生産過程に現象論的に関係していると論じる。

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