Аннотация:Для планарной системы Дирака–Кулона со сверхкритическим протяженным
аксиально-симметричным кулоновским источником с зарядом Z > Z_{cr,1} и радиусом R_0 рассмотрены существенно непертурбативные эффекты поляризации
вакуума. На основе специальной комбинации аналитических методов, компьютерной алгебры и численных расчетов, использованной в предыдущих работах
авторов для изучения аналогичных эффектов в одномерном “атоме водорода”,
исследованы поведение вакуумной плотности ρ_{VP}(\vec{r}) и полного индуцированного заряда, а также вакуумная энергия поляризации E_{VP}. Основное внимание
уделяется расходимостям теории и соответствующей перенормировке, сходимости парциальных рядов для ρ_{VP}(\vec{r}) и E_{VP}, целочисленности полного индуцированного заряда и поведению вакуумной энергии в закритической области.
В частности, показано, что перенормировка через фермионную петлю с двумя внешними линиями оказывается универсальным приемом, который устраняет расходимость теории как в чисто пертурбативном, так и в существенно
непертурбативном режимах как для ρVP, так и для EVP. Наиболее значимый
результат состоит в том, что в такой системе при Z ≫ Z_{cr,1} вакуумная энергия
становится быстро убывающей функцией заряда источника Z, достигающей
больших отрицательных значений, поведение которой оценивается снизу (по
модулю) как ∼ −|η_{eff}Z^3|/R_0. Исследована также зависимость эффектов поляризации от обрезания кулоновской асимптотики внешнего поля. Показано, что
экранировка асимптотики существенно изменяет структуру и свойства первых
парциальных каналов с m_j = ±1/2,±3/2. Подробно рассматриваются техника
непертурбативного вычисления и поведение индуцированной плотности и интегрального наведенного заряда QVP в закритической области.