Statistical description of rotating Kaluza-Klein black holes

We extend the recent microscopic analysis of extremal dyonic Kaluza-Klein (D0-D6) black holes to cover the regime of fast rotation in addition to slow rotation. Fastly rotating black holes, in contrast to slow ones, have nonzero angular velocity and possess ergospheres, so they are more similar to the Kerr black hole. The D-brane model reproduces their entropy exactly, but the mass gets renormalized from weak to strong coupling, in agreement with recent macroscopic analyses of rotating attractors. We discuss how the existence of the ergosphere and superradiance manifest themselves within the microscopic model. In addition, we show in full generality how Myers-Perry black holes are obtained as a limit of Kaluza-Klein black holes, and discuss the slow and fast rotation regimes and superradiance in this context.

Particle and string fluid interpretation for the scalar sector of Kaluza-Klein theories

The scalar sector of the effective low-energy six-dimensional Kaluza-Klein theory is seen to represent an anisotropic fluid composed of two perfect fluids if the extra space metric has a Euclidean signature, or a perfect fluid of geometric strings if it has an indefinite signature. The Einstein field equations with such fluids can be explicitly integrated when the four-dimensional space-time has two commuting Killing vectors.

Superconducting p-branes and extremal black holes

In Einstein-Maxwell theory, magnetic flux lines are "expelled" from a black hole as extremality is approached, in the sense that the component of the field strength normal to the horizon goes to zero. Thus, extremal black holes are found to exhibit the sort of ¿Meissner effect¿ which is characteristic of superconducting media. We review some of the evidence for this effect and present new evidence for it using recently found black hole solutions in string theory and Kaluza-Klein theory. We also present some new solutions, which arise naturally in string theory, which are non-superconducting extremal black holes. We present a nice geometrical interpretation of these effects derived by looking carefully at the higher dimensional configurations from which the lower dimensional black hole solutions are obtained. We show that other extremal solitonic objects in string theory (such as p-branes) can also display superconducting properties. In particular, we argue that the relativistic London equation will hold on the world volume of ¿light¿ superconducting p-branes (which are embedded in flat space), and that minimally coupled zero modes will propagate in the adS factor of the near-horizon geometries of "heavy," or gravitating, superconducting p-branes.

Exact gravitational shockwaves and Planckian scattering on branes

We obtain a solution describing a gravitational shock wave propagating along a Randall-Sundrum brane. The interest of such a solution is twofold: on the one hand, it is the first exact solution for a localized source on a Randall-Sundrum three-brane. On the other hand, one can use it to study forward scattering at Planckian energies, including the effects of the continuum of Kaluza-Klein modes. We map out the different regimes for the scattering obtained by varying the center-of-mass energy and the impact parameter. We also discuss exact shock waves in ADD scenarios with compact extra dimensions.

Cosmic rays as probes of large extra dimensions and TeV gravity

If there are large extra dimensions and the fundamental Planck scale is at the TeV scale, then the question arises of whether ultrahigh energy cosmic rays might probe them. We study the neutrino-nucleon cross section in these models. The elastic forward scattering is analyzed in some detail, hoping to clarify earlier discussions. We also estimate the black hole production rate. We study energy loss from graviton mediated interactions and conclude that they cannot explain the cosmic ray events above the GZK energy limit. However, these interactions could start horizontal air showers with characteristic profile and at a rate higher than in the standard model.

Generalized Weyl solutions

It was shown by Weyl that the general static axisymmetric solution of the vacuum Einstein equations in four dimensions is given in terms of a single axisymmetric solution of the Laplace equation in three-dimensional flat space. Weyls construction is generalized here to arbitrary dimension D>~4. The general solution of the D-dimensional vacuum Einstein equations that admits D-2 orthogonal commuting non-null Killing vector fields is given either in terms of D-3 independent axisymmetric solutions of Laplaces equation in three-dimensional flat space or by D-4 independent solutions of Laplaces equation in two-dimensional flat space. Explicit examples of new solutions are given. These include a five-dimensional asymptotically flat black ring with an event horizon of topology S1S2 held in equilibrium by a conical singularity in the form of a disk.

Radiative isotropic cosmologies with extra dimensions

We solve Einsteins equations in an n-dimensional vacuum with the simplest ansatz leading to a Friedmann-Robertson-Walker (FRW) four-dimensional space time. We show that the FRW model must be of radiation. For the open models the extra dimensions contract as a result of cosmological evolution. For flat and closed models they contract only when there is one extra dimension.

Cosmic strings in extra dimensions

The Einstein equations coupled with a cloud of geometric strings for a five-dimensional Bianchi type-I cosmological model are studied. The cosmological consequences of having strings along the fifth dimension are examined. Particular solutions with dynamical compactifications of the extra dimensions and compatibility with expanding three-dimensional spaces are presented.

Mètodes algebraics i de teoria de la prova per a la formalització del raonament vague

Projecte de recerca elaborat a partir d’una estada a la Università degli studi di Siena, Italy , entre 2007 i 2009. El projecte ha consistit en un estudi de la formalització lògica del raonament en presència de vaguetat amb els mètodes de la Lògica Algebraica i de la Teoria de la Prova. S'ha treballat fonamental en quatre direccions complementàries. En primer lloc, s'ha proposat un nou plantejament, més abstracte que el paradigma dominant fins ara, per l'estudi dels sistemes de lògica borrosa. Fins ara en l'estudi d'aquests sistemes l'atenció havia recaigut essencialment en l'obtenció de semàntiques basades en tnormes contínues (o almenys contínues per l'esquerra). En primer nivell de major abstracció hem estudiat les propietats de completesa de les lògiques borroses (tant proposicionals com de primer ordre) respecte de semàntiques definides sobre qualsevol cadena de valors de veritat, no necessàriament només sobre l'interval unitat dels nombres reals. A continuació, en un nivell encara més abstracte, s’ha pres l'anomenada jerarquia de Leibniz de la Lògica Algebraica Abstracta que classifica tots els sistemes lògics amb un bon comportament algebraic i s'ha expandit a una nova jerarquia (que anomenem implicacional) que permet definir noves classes de lògiques borroses que contenen quasi totes les conegudes fins ara. En segon lloc, s’ha continuat una línia d'investigació iniciada els darrers anys consistent en l'estudi de la veritat parcial com a noció sintàctica (és a dir, com a constants de veritat explícites en els sistemes de prova de les lògiques borroses). Per primer cop, s’ha considerat la semàntica racional per les lògiques proposicionals i la semàntica real i racional per les lògiques de primer ordre expandides amb constants. En tercer lloc, s’ha tractat el problema més fonamental del significat i la utilitat de les lògiques borroses com a modelitzadores de (part de) els fenòmens de la vaguetat en un darrer article de caràcter més filosòfic i divulgatiu, i en un altre més tècnic en què defensem la necessitat i presentem l'estat de l'art de l'estudi de les estructures algèbriques associades a les lògiques borroses. Finalment, s’ha dedicat la darrera part del projecte a l'estudi de la complexitat aritmètica de les lògiques borroses de primer ordre.

Federalismo e forme di governo. L´inopportunità delle differenziazioni di modello

La legge costituzionale 1/1999 per le Regioni ordinarie (e la successiva 2/2001 per le Speciali) ha rappresentato un punto di svolta fondamentale del regionalismo italiano. Essa ha stabilito il principio dell’elezione popolare diretta del Presidente della Regione, a cui si collega un premio di maggioranza nel Consiglio regionale secondo il cosiddetto modello neo-parlamentare. Qualsiasi interruzione del rapporto fiduciario per dimissioni del Presidente o approvazione di una mozione di sfiducia porterebbe a nuove elezioni, cosa che rappresenta un serissimo deterrente alle crisi. La riforma prevedeva anche la possibilità per le Regioni di derogare col proprio Statuto a tali scelte tornando all’elezione consiliare e a sostituzioni della maggioranza. Nonostante alcuni tentativi di sfuggire alla regola del governo di legislatura utilizzando tale deroga in modo esplicito o surrettizio, seguendo vecchi retaggi assemblearisti, l’elezione diretta si è imposta ovunque, garantendo a tutte le Regioni analoghi e inediti standards di governabilità.

La teoria de la recepció i de l’experiència estètica en Hans-Robert Jauss

Es presenta críticament l’obra de Hans-Robert Jauss, fent incís en la seva teoria de l’experiència estètica. El capítol 1 descriu el context de l’obra d’aquest esteta i hermeneuta alemany en tres àmbits: a) l’ històricointel•lectual, que s’emmarca dintre la teoria literària de la recepció o Escola de Constança; b) l’evolució en el temps teòrica de l’obra, i c) la seva pretesa relació amb la postmodernitat. El capítol 2 relaciona les aportacions teòriques de Jauss amb el seu antecedent filosòfic més important: l’hermenèutica de Gadamer. El tercer capítol presenta la teoria de l’experiència estètica de Jauss, deixada al marge pel nostre àmbit acadèmic, malgrat el seu interès, i en fa una valoració crítica. Finalment, un Annex sobre la teoria estètica kantiana i una conclusió indiquen la continuació d’aquesta investigació.

Non-hyperbolic boundary equilibrium bifurcations in planar Filippov systems: a case study approach

Boundary equilibrium bifurcations in piecewise smooth discontinuous systems are characterized by the collision of an equilibrium point with the discontinuity surface. Generically, these bifurcations are of codimension one, but there are scenarios where the phenomenon can be of higher codimension. Here, the possible collision of a non-hyperbolic equilibrium with the boundary in a two-parameter framework and the nonlinear phenomena associated with such collision are considered. By dealing with planar discontinuous (Filippov) systems, some of such phenomena are pointed out through specific representative cases. A methodology for obtaining the corresponding bi-parametric bifurcation sets is developed.

Contribució de Pietro Mengoli al concepte de límit a través d'una teoria de les quasi proporcions

El treball de recerca que aquí es presenta és l’estudi dels tres primers "elementa" de la "Geometriae Speciosae Elementa" (Bolonya, 1659) de Pietro Mengoli (1625-1686), que fou possiblement el deixeble més original de Bonaventura Cavalieri (1598-1647). En aquesta obra Mengoli desenvolupa un nou mètode per calcular quadratures utilitzant una teoria numèrica anomenada de “quasi proporcions”. Mengoli fonamenta les quasi proporcions en la teoria de proporcions del llibre cinquè dels "Elements" d’Euclides, a la qual hi afegeix unes nocions originals: raó “quasi nul•la”, “quasi infinita” i “quasi un nombre”. Una exhaustiva anàlisi d’aquesta teoria demostra l’originalitat de l’obra de Mengoli tant pel que fa a la seva forma d’exposició com pel que fa al seu contingut.