Berlin 2005 – wissenschaftliches Programm
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A: Atomphysik
A 13: Poster HU 2
A 13.30: Poster
Dienstag, 8. März 2005, 08:30–18:30, Poster HU
Paarerzeugung in starken Feldern — •Matthias Ruf1, Guido R. Mocken1,2, Karen Z. Hatsagortsyan2 und Christoph H. Keitel2 — 1Theoretische Quantendynamik, Physikalisches Institut, Universität Freiburg, Hermann-Herder-Str. 3, 79104 Freiburg — 2MPI für Kernphysik, Saupfercheckweg 1, 69117 Heidelberg
Die Erzeugung von Teilchen aus dem ”Nichts” (hier speziell die
Entstehung von Elektron-Positron Paaren)
ist wohl eines der befremdlichsten und gleichzeitig interessantesten
Phänomene der Physik.
Naiv versteht man unter solch einer Paarerzeugung den Übergang eines
Elektrons von einem negativen
in einen positiven Energiezustand.
Dieser Effekt wurde schon 1950 von J. Schwinger, für den Fall eines
statischen E-Feldes
sowie 1970 [1] für oszillierende E-Felder betrachtet. Allerdings waren
und sind
die benötigten Feldstärken und Frequenzen weit außerhalb des
realisierbaren.
In jüngster Zeit jedoch, werden Laserintensitäten erreicht, die die
Untersuchung von
Paarerzeugung im Vakuum möglich machen könnten. Umstrittene analytische
Rechnungen für
gegenläufige Laserpulse [2] lassen einen beobachtbaren Effekt erwarten.
Durch numerische Propagation [3] eines Dirac-Elektrons im Feld zweier
gegenläufiger Laserpulse, sowie
auch in oszillierenden elektrischen Feldern wird die Möglichkeit,
Elektron-Positron Paare zu erzeugen,
erneut untersucht.
[1] E. Brezin, C. Itzykson, Phys. Rev. D 2, 1191 (1970)
[2] H.K. Avetissian et al., Phys. Rev. E 66, 016502 (2002)
[3] G.R. Mocken und C.H. Keitel, J. Comp. Phys. 199, 558 (2004)