Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8309ArticlesСтатьиVacuum Instability and Pair Production in Strong QEDНестабильность вакуума и рождение пар в КЭДChervyakovA MЧервяковАлександр Михайлович ; Joint Institute for Nuclear ResearchЛаборатория информационных технологий; Объединённый институт ядерных исследованийchervyak@physik.fu-berlin.deJoint Institute for Nuclear ResearchОбъединённый институт ядерных исследований020220102.2NO2.2 (2010)№2.2 (2010)16717008092016Copyright ©; 2010, Червяков А.М.2010Червяков А.М.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8309Strong external electromagnetic fields make the QED vacuum unstable which decays by emitting significantly boson or fermion particle-antiparticle pairs. The recent progress in studying the particle-antiparticle pair production phenomenon is reported: 1. New exact formulas for production rates of boson and fermion pairs by a smooth potential step ϕ(x) ∝ tanhkz in three dimensions. 2. Exact expressions for reflection and transmission coefficients, as well as for average numbers of produced pairs and for pair production intensities obtained via the studying scattering versus tunneling process by this potential. 3. On this basis, re-examining and justify the normal spin-statistics relation, a highly nontrivial task due to the vacuum instability.В интенсивных внешних электромагнитных полях вакуум становится нестабильнным, порождая пары частиц и античастиц. Рассматривается недавний прогресс в изучении эффекта рождения пар частиц внешним электромагнитным полем: 1. Новые точные формулы для вероятностей рождения бозонных и фермионных пар потенциалом ϕ(x) tanhkz в трех измерениях. 2. Точные выражения для коэффициентов отражения и прохождения, а также для плотностей числа рожденных пар и для интенсивностей рождения, полученные с помощью изучения процессов рассеяния и туннелирования этим потенциалом. На основе полученных результатов сделан вывод о том, что нестабильность вакуума не приводит к изменению нормального соотношения между спином и статистикой.QEDparticle-antiparticle pair productionvacuum instabilityspin-statistics relationКЭДнестабильность вакуумарождение пар частица-античастицасоотношение спина и статистики1.Sauter F. Uber das Verhalten Eines Elektrons im Homogenen Elektrischen Feld Nach der Relativistischen Theorie Diracs // Z. Phys. - 1931. - Vol. 69. - Pp. 742-764.2.Heisenberg W., Euler H. Consequences of Diracs Theory of Positrons // Z. Phys. - 1936. - Vol. 98. - Pp. 714-732.3.Schwinger J. S. The theory of quantized fields. I // Phys. Rev. - 1951. - Vol. 82. - Pp. 914-927.4.Ringwald A. Pair Production from Vacuum at the Focus of an X-Ray Free Electron Laser // Phys. Lett. B. - 2001. - Vol. 510. - Pp. 107-116.5.Nikishov A. I. Pair Production by a Constant External Field // Zh. Eksp. Teor. Fiz. - 1969. - Vol. 57. - Pp. 1210-1216.6.Nikishov A. I. Barrier Scattering in Field Theory Removal of Klein Paradox // Nucl. Phys. - 1970. - Vol. B21. - Pp. 346-358.7.Chervyakov A., Kleinert H. Exact Pair Production Rate for a Smooth Potential Step. - [arXiv: 0906.1422].8.Chervyakov A., Kleinert H. Exact Pair Production Rate for a Smooth Potential Step // Phys. Rev. - 2009. - Vol. D80. - P. 065010.9.Chervyakov A., Kleinert H. Exact Rate of Electron-Positron Production for a Smooth Potential Step. - Preprint-FUB, Berlin. - 2008.10.Chervyakov A. Pair Production and Spin-Statistics in a Strong QED with a Smooth Potential Step. - Preprint-FUB, Berlin. - 2009.