Issue of time in generally covariant theories and the Komar-Bergmann approach to observables in general relativity

Diffeomorphism-induced symmetry transformations and time evolution are distinct operations in generally covariant theories formulated in phase space. Time is not frozen. Diffeomorphism invariants are consequently not necessarily constants of the motion. Time-dependent invariants arise through the choice of an intrinsic time, or equivalently through the imposition of time-dependent gauge fixation conditions. One example of such a time-dependent gauge fixing is the Komar-Bergmann use of Weyl curvature scalars in general relativity. An analogous gauge fixing is also imposed for the relativistic free particle and the resulting complete set time-dependent invariants for this exactly solvable model are displayed. In contrast with the free particle case, we show that gauge invariants that are simultaneously constants of motion cannot exist in general relativity. They vary with intrinsic time.

Soliton collision in general relativity

An exact solution of the Einstein equations in vacuum representing two pairs of gravitational solitons propagating on an expanding universe is given and studied. It is suggested that the solitons evolve from quasiparticles to pure gravitational waves. Two of the four solitons collide and the focusing produced on null rays is studied. Although the spacetime following the collision is highly distorted, null rays do not focus to a singularity.

Anisotropic fluid with SU(2) type structure in general relativity: A model of localized matter

A model of anisotropic fluid with three perfect fluid components in interaction is studied. Each fluid component obeys the stiff matter equation of state and is irrotational. The interaction is chosen to reproduce an integrable system of equations similar to the one associated to self-dual SU(2) gauge fields. An extension of the BelinskyZakharov version of the inverse scattering transform is presented and used to find soliton solutions to the coupled Einstein equations. A particular class of solutions that can be interpreted as lumps of matter propagating in empty space-time is examined.

Measuring sustained superior performance at the firm level

This paper proposes a two-dimensional Strategic Performance Measure (SPM) to evaluate the achievement of sustained superior performance. This proposal builds primarily on the fact that, under the strategic management perspective, a firm's prevalent objective is the pursuit of sustained superior performance. Three basic conceptual dimensions stem from this objective: relativity, sign dependence, and dynamism. These are the foundations of the SPM, which carries out a separate evaluation of the attained superior performance and of its sustainability over time. In contrast to existing measures of performance, the SPM provides: (i) a dynamic approach by considering the progress or regress in performance over time, and (ii) a cardinal measurement of performance differences and its changes over time. The paper also proposes an axiomatic framework that a measure of strategic performance should comply with to be theoretically and managerially sound. Finally, an empirical illustration of the Spanish banking sector during 1987-1999 is herein provided by discussing some relevant cases.

Expansió accelerada de l’univers i teories de gravetat modificada a grans escales

Estudi realitzat a partir d’una estada al Physics Department de la New York University, United States, Estats Units, entre 2006 i 2008. Una de les observacions de més impacte en la cosmologia moderna ha estat la determinació empírica que l’Univers es troba actualment en una fase d’Expansió Accelerada (EA). Aquest fenòmen implica que o bé l’Univers està dominat per un nou sector de matèria/energia, o bé la Relativitat General deixa de tenir validesa a escales cosmològiques. La primera possibilitat comprèn els models d’Energia Fosca (EF), i el seu principal problema és que l’EF ha de tenir propietats tan especials que es fan difícils de justificar teòricament. La segona possibilitat requereix la construcció de teories consistents de Gravetat Modificada a Grans Distàncies (GMGD), que són una generalització dels models de gravetat massiva. L’interès fenomenològic per aquestes teories també va resorgir amb l’aparició dels primers exemples de models de GMGD, com ara el model de Dvali, Gabadadze i Porrati (DGP), que consisteix en un tipus de brana en una dimensió extra. Malauradament, però, aquest model no permet explicar de forma consistent l’EA de l’Univers. Un dels objectius d’aquest projecte ha estat establir la viabilitat interna i fenomenològica dels models de GMGD. Des del punt de vista fenomenològic, ens hem centrat en la questió més important a la pràctica: trobar signatures observacionals que permetin distingir els models de GMGD dels d’EF. A nivell més teòric, també hem investigat el significat de les inestabilitats del model DGP.L’altre gran objectiu que ens vam proposar va ser la construcció de noves teories de GMGD. En la segona part d’aquest projecte, hem elaborat i mostrat la consistència del model “DGP en Cascada”, que generalitza el model DGP a més dimensions extra, i representa el segon model consistent i invariant-Lorentz a l’espai pla conegut. L’existència d’altres models de GMGD més enllà de DGP és de gran interès atès que podria permetre obtenir l’EA de l’Univers de forma purament geomètrica.

Estudi de la configuració magnètica de l'experiment LTP (LISA Technology Package)

La Teoria de la Relativitat General preveu que quan un objecte massiu és sotmès a una certa acceleració en certes condicions ha d’emetre ones gravitacionals. Es tracta d’un tipus d’on altament energètica però que interacciona amb la matèria de manera molt feble i el seu punt d’emissió és força llunyà. Per la qual cosa la seva detecció és una tasca extraordinàriament complicada. Conseqüentment, la detecció d’aquestes ones es creu molt més factible utilitzant instruments situats a l’espai. Amb aquest objectiu, neis la missió LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Es tracta aquesta d’una missió conjunta entre la NASA i l’ESA amb llançament previst per 2020-2025. Per reduir els riscs que comporta una primera utilització de tecnologia no testejada, unit a l’alt cost econòmic de la missió LISA. Aquesta missió contindrà instruments molt avançats: el LTP (LISA Technoplogy Package), desenvolupat per la Unió Europea, que provarà la tecnologia de LISA i el Drag Free flying system, que s’encarregarà de provar una sèrie de propulsors (thrusters) utilitzats per al control d’actitud i posició de satèl•lit amb precisió de nanòmetres. Particularment, el LTP, està composat per dues masses de prova separades per 35 centímetres, i d’un interferòmetre làser que mesura la variació de la distància relativa entre elles. D’aquesta manera, el LTP mesurarà les prestacions dels equips i les possibles interferències que afecten a la mesura. Entre les fonts de soroll es troben, entre d’altres, el vent i pressió de radiació solar, les càrregues electrostàtiques, el gradient tèrmic, les fluctuacions de voltatge o les forces internes. Una de les possibles causes de soroll és aquella que serà l’objecte d’estudi en aquest projecte de tesi doctoral: la presència dintre del LTP de camps magnètics, que exerceixen una força sobre les masses de prova, la seva estimació i el seu control, prenent en compte les caracterírstiques magnètiques de l’experiment i la dinàmica del satèl•lit.

Primordial Perturbations in Einstein-Aether theories

El nostre objectiu es l'estudi d'extensions de la Relativitat General i, en particular, estem interessats en les teories que continguin camps vectorials addicionals. En aquests tipus de teories es necessari imposar que el vector ha de tenir norma fixa per evitar la presència d'un fantasma o grau de llibertat amb terme cinètic negatiu, i això implica que la simetria Lorentz està trencada espontàniament. El camp del aether només interactua gravitatòriament i la seva presència es difícil de detectar, no obstant això, durant inflació les fluctuacions del buit a escales petites d'un camp lleuger pot deixar una empremta en observables com les anisotropies del fons de radiació de microones. Les fluctuacions del Einstein-aether es comporten com els camps sense massa i això fa que inflació generi modes de longitud de ona llarga en els sectors escalar i vectorial. Hem estudiat la signatura del Einstein-aether dins l'espectre de pertorbacions primordials lluny del límit de de Sitter de inflació. Aquests modes escalars i vectorials poden deixar una empremta significativa en la radiació de fons de microones en funció dels paràmetres del model. Les observacions del fons de radiació de microones imposen restriccions fenomenològiques que redueixen els límits existents per aquesta classe de teoria. Amb aquest estudi del aether també esperem millorar el coneixement que tenim de una classe més ampla de teories que exhibeixen el mateix tipus de trencament de simetria.

Implícits filosòfics del convencionalisme en la geometria espaciotemporal

Treball que té com a objectiu, en primer lloc, establir quina possibilitat té el convencionalisme de ser una alternativa a les concepcions realistes de la geometria relativista; en segon lloc, assenyalar les implicacions epistemològiques que en deriven; en tercer lloc, precisar quin tipus de lectura de la hipòtesi inicial hem de fer donat que hi ha un cert marge per a l’ambigüitat i això ha permès diverses propostes; i en quart i darrer lloc, en cas que hom accepti les restriccions que el convencionalisme imposa al nostre coneixement, hem de veure quines conclusions podem extreure en l’àmbit ontològic i fins a quin punt són significatives per a la discussió sobre la relació entre matemàtica i naturalesa

Measuring sustained superior performance at the firm level

This paper proposes a two-dimensional Strategic Performance Measure (SPM) to evaluate the achievement of sustained superior performance. This proposal builds primarily on the fact that, under the strategic management perspective, a firm's prevalent objective is the pursuit of sustained superior performance. Three basicconceptual dimensions stem from this objective: relativity, sign dependence, and dynamism. These are the foundations of the SPM, which carries out a separate evaluation of the attained superior performance and of its sustainability over time. In contrast to existing measures of performance, the SPM provides: (i) a dynamic approach by considering the progress or regress in performance over time, and (ii) a cardinal measurement of performance differences and its changes over time. The paper also proposes an axiomatic framework that ameasure of strategic performance should comply with to be theoretically and managerially sound. Finally, anempirical illustration of the Spanish banking sector during 1987-1999 is herein provided by discussing some relevant case

Nuclear curvature energy in relativistic models

The difficulties arising in the calculation of the nuclear curvature energy are analyzed in detail, especially with reference to relativistic models. It is underlined that the implicit dependence on curvature of the quantal wave functions is directly accessible only in a semiclassical framework. It is shown that also in the relativistic models quantal and semiclassical calculations of the curvature energy are in good agreement.

Gauge transformations in the Lagrangian and Hamilton formalisms of generally covariant theories

We study spacetime diffeomorphisms in the Hamiltonian and Lagrangian formalisms of generally covariant systems. We show that the gauge group for such a system is characterized by having generators which are projectable under the Legendre map. The gauge group is found to be much larger than the original group of spacetime diffeomorphisms, since its generators must depend on the lapse function and shift vector of the spacetime metric in a given coordinate patch. Our results are generalizations of earlier results by Salisbury and Sundermeyer. They arise in a natural way from using the requirement of equivalence between Lagrangian and Hamiltonian formulations of the system, and they are new in that the symmetries are realized on the full set of phase space variables. The generators are displayed explicitly and are applied to the relativistic string and to general relativity.

Dimensional reduction and gauge group reduction in Bianchi-type cosmology

In this paper we examine in detail the implementation, with its associated difficulties, of the Killing conditions and gauge fixing into the variational principle formulation of Bianchi-type cosmologies. We address problems raised in the literature concerning the Lagrangian and the Hamiltonian formulations: We prove their equivalence, make clear the role of the homogeneity preserving diffeomorphisms in the phase space approach, and show that the number of physical degrees of freedom is the same in the Hamiltonian and Lagrangian formulations. Residual gauge transformations play an important role in our approach, and we suggest that Poincaré transformations for special relativistic systems can be understood as residual gauge transformations. In the Appendixes, we give the general computation of the equations of motion and the Lagrangian for any Bianchi-type vacuum metric and for spatially homogeneous Maxwell fields in a nondynamical background (with zero currents). We also illustrate our counting of degrees of freedom in an appendix.