Поляризация вакуума
Vacuum polarization

    Поляризация вакуума − совокупность виртуальных процессов, характеризующих низшее вакуумное состояние системы взаимодействующих частиц или полей. Такие процессы ответственны за поляризацию вакуума в окрест­ности любого заряда. Так, в случае электромагнитных процессов в окрестности электрического заряда e⁻ непрерывно происходят процессы виртуального образования e⁺e⁻-пар с их последующей аннигиляцией.

Рис. 1. Образование и аннигиляция виртуальных e⁺e⁻-пар в вакууме.

Поэтому электрон оказывается окружён облаком виртуальных зарядов, которое образует виртуальный диполь, поляризованный так, что положительные заряды располагаются ближе к электрону, что эквивалентно экранированию электрического заряда в диэлектрической среде. Подтверждение поляризации вакуума было получено в прецизионных экспериментах по измерению спектра уровней водорода (лэмбовский сдвиг). Поляризация вакуума приводит к экранированию электрического заряда в КЭД.

Рис. 2. Экранировка электрического заряда в КЭД

    В случае цветового заряда ситуация другая: глюоны, в отличие от фотонов, взаимодействуют друг с другом, поэтому наряду с левой диаграммой (рис. 3), описывающей рождение кварк-антикварковой пары в вакууме, происходят процессы рождения и уничтожения виртуальных глюонов, что приводит к антиэкранировке цветового заряда.

 
Рис. 3. Рождение и уничтожение виртуальных глюонов.

Рис. 4. Антиэкранировка цветового заряда.

См. также

• Поляризация вакуума. Вакуум в современной квантовой теории
• Объединение взаимодействий
• Вакуумное рождение частиц в сильных электромагнитных полях
• Свойства фундаментальных взаимодействий
• Общие свойства фундаментальных взаимодействий
• Микроскопическая картина формирования коллективного дипольного состояния
• Фундаментальные частицы и взаимодействия