Revisando la radiación de frenado de QED de energía extremadamente alta en la materia: grandes modificaciones al efecto LPM

Un resumen Los electrones de muy alta energía inician lluvias electromagnéticas en materia ordinaria que se ramifican y multiplican a través de la radiación de frenado y la producción de pares. A energías extremadamente altas, la duración cuántica de estos procesos se vuelve mayor que el tiempo libre medio para dispersarse elasticamente del medio, lo que lleva a una supresión muy significativa de la radiación de frenado (y de la producción de pares) conocida como el efecto de Landau-Pomeranchuk-Migdal (LPM). Revisitamos el efecto LPM para la radiación de frenado de energía k γ de un electrón de energía E. Encontramos que hay correcciones muy grandes a la tasa de radiación de frenado LPM para ciertas regiones de (k γ, E) debido a la superposición cuántica de la radiación de frenado y la posterior producción de pares. Esta posibilidad se planteó por primera vez en la década de 1960, cuando se argumentó cualitativamente que la producción de pares disminuiría significativamente la tasa de radiación de frenado en esas regiones de (k γ, E) en comparación con la tasa de radiación de frenado LPM ya suprimida. Encontramos lo contrario: la superposición cuántica de la radiación de frenado con la producción de pares aumenta significativamente la tasa de radiación de frenado en comparación con el cálculo LPM, y verificamos nuestros argumentos cualitativos con un cálculo analítico del efecto.