Впервые в мировой литературе изложена теория вакуумных квантовых эффектов во внешних электромагнитных и гравитационных полях. На основе метода преобразований Боголюбова рассмотрены рождение частиц из вакуума внешними полями, а также поляризация вакуума и спонтанное нарушение симметрии. Подробно анализируются квантовые эффекты в однородном электрическом поле, сверхкритическом кулоновском поле, гравитационном поле вблизи космологической сингулярности и черных дыр. Изложенный в книге материал находится на стыке квантовой теории поля, физики элементарных частиц, общей теории относительности и астрофизики.