Scattering of quantum particles by gravitational plane waves

We consider the coupling of quantum massless and massive scalar particles with exact gravitational plane waves. The cross section for scattering of the quantum particles by the waves is shown to coincide with the classical cross section for scattering of geodesics. The expectation value of the scalar field stress tensor between scattering states diverges at the points where classical test particles focus after colliding with the wave. This indicates that back-reaction effects cannot be ignored for plane waves propagating in the presence of quantum particles and that classical singularities are likely to develop.

Wideband dual sphere detector of gravitational waves

We present the concept of a sensitive and broadband resonant mass gravitational wave detector. A massive sphere is suspended inside a second hollow one. Short, high-finesse Fabry-Perot optical cavities read out the differential displacements of the two spheres as their quadrupole modes are excited. At cryogenic temperatures, one approaches the standard quantum limit for broadband operation with reasonable choices for the cavity finesses and the intracavity light power. A molybdenum detector, of overall size of 2 m, would reach spectral strain sensitivities of 2x10-23Hz-1/2 between 1000 and 3000 Hz.

Gravity in the Randall-Sundrum brane world

We discuss the weak gravitational field created by isolated matter sources in the Randall-Sundrum brane world. For the case of a single wall of positive tension, the field stays localized near the wall if the source is stationary. We calculate the leading Kaluza-Klein corrections to the linearized gravitational field of a nonrelativistic spherical object, which is different from the Schwarzschild solution at large distances. In the case of two branes of opposite tension, linearized Brans-Dicke (BD) gravity is recovered on either wall, with different BD parameters. On the wall with positive tension the BD parameter is larger than 3000 provided that the separation between walls is larger than 4 times the AdS radius. The gravitational field due to shadow matter is also considered.

Stable alpha-synuclein oligomers strongly inhibit chaperone activity of the Hsp70 system by weak interactions with J-domain co-chaperones.

α-Synuclein aggregation and accumulation in Lewy bodies are implicated in progressive loss of dopaminergic neurons in Parkinson disease and related disorders. In neurons, the Hsp70s and their Hsp40-like J-domain co-chaperones are the only known components of chaperone network that can use ATP to convert cytotoxic protein aggregates into harmless natively refolded polypeptides. Here we developed a protocol for preparing a homogeneous population of highly stable β-sheet enriched toroid-shaped α-Syn oligomers with a diameter typical of toxic pore-forming oligomers. These oligomers were partially resistant to in vitro unfolding by the bacterial Hsp70 chaperone system (DnaK, DnaJ, GrpE). Moreover, both bacterial and human Hsp70/Hsp40 unfolding/refolding activities of model chaperone substrates were strongly inhibited by the oligomers but, remarkably, not by unstructured α-Syn monomers even in large excess. The oligomers acted as a specific competitive inhibitor of the J-domain co-chaperones, indicating that J-domain co-chaperones may preferably bind to exposed bulky misfolded structures in misfolded proteins and, thus, complement Hsp70s that bind to extended segments. Together, our findings suggest that inhibition of the Hsp70/Hsp40 chaperone system by α-Syn oligomers may contribute to the disruption of protein homeostasis in dopaminergic neurons, leading to apoptosis and tissue loss in Parkinson disease and related neurodegenerative diseases.

Reinforced Earth and Stone Columns for Weak Subsoil Conditions, HR-510, 1980

Reinforced Earth is a French development that has been used in the United States for approximately ten years. Virbro-Replacement, more commonly referred to as stone columns, is an outgrowth of deep densification of cohesionless soils originally developed in Germany. Reinforced Earth has applicability when wall height is greater than about twelve feet and deep seated foundation failure is not a concern. Stone columns are applicable when soft, cohesive subsoil conditions are encountered and bearing capacity and shearing resistance must be increased. The conditions in Sioux City on Wesley Way can be summarized as: (1) restricted right of way, (2) fill height in excess of 25 feet creating unstable conditions, (3) adjacent structures that could not be removed. After analyzing alternatives, it was decided that Reinforced Earth walls constructed on top of stone columns were the most practical approach.

Laser-Ultraviolet-A induced ultra weak photon emission in human skin cells: A biophotonic comparison between keratinocytes and fibroblasts

Photons participate in many atomic and molecular interactions and processes. Recent biophysical research has discovered an ultraweak radiation in biological tissues. It is now recognized that plants, animal and human cells emit this very weak biophotonic emission which can be readily measured with a sensitive photomultiplier system. UVA laser induced biophotonic emission of cultured cells was used in this report with the intention to detect biophysical changes between young and adult fibroblasts as well as between fibroblasts and keratinocytes. With suspension densities ranging from 1-8x106 cells/ml, it was evident that an increase of the UVA-laser-light induced photon emission intensity could be observed in young as well as adult fibroblastic cells. By the use of this method to determine ultraweak light emission, photons in cell suspensions in low volumes (100 mu l) could be detected, in contrast to previous procedures using quantities up to 10 ml. Moreover, the analysis has been further refined by turning off the photomultiplier system electronically during irradiation leading to the first measurements of induced light emission in the cells after less than 10 mu s instead of more than 100 milliseconds. These significant changes lead to an improvement factor up to 106 in comparison to classical detection procedures. In addition, different skin cells as fibroblasts and keratinocytes stemining from the same donor were measured using this new highly sensitive method in order to find new biophysical insight of light pathways. This is important in view to develop new strategies in biophotonics especially for use in alternative therapies.

Capturing Weak Signals for Foresight Building

Tulevaisuuden hahmottamisen merkitys heikkojen signaalien avulla on korostunut viime vuosien aikana merkittävästi,koska yrityksen liiketoimintaympäristössä tapahtuvia muutoksia on ollut yhä vaikeampaa ennustaa historian perusteella. Liiketoimintaympäristössä monien muutoksien merkkejä on ollut nähtävissä, mutta niitä on ollut vaikea havaita. Heikkoja signaaleja tunnistamalla ja keräämällä sekä reagoimalla tilanteeseen riittävän ajoissa, on mahdollista saavuttaa ylivoimaista kilpailuetua. Kirjallisuustutkimus keskittyy heikkojen signaalien tunnistamisen haasteisiin liiketoimintaympäristöstä, signaalien ja informaation kehittymiseen sekä informaation hallintaan organisaatiossa. Kiinnostus näihin perustuu tarpeeseen määritellä heikkojen signaalien tunnistamiseen vaadittava prosessi, jonka avulla heikot signaalit voidaan huomioida M-real Oyj:n päätöksenteossa. Kirjallisuustutkimus osoittaa selvästi sen, että heikkoja signaaleita on olemassa ja niitä pystytään tunnistamaan liiketoimintaympäristöstä. Signaaleja voidaan rikastuttaa yrityksessä olevalla tietämyksellä ja hyödyntää edelleen päätöksenteossa. Vertailtaessa sekä kirjallisuustutkimusta että empiiristä tutkimusta tuli ilmi selkeästi tiedon moninaisuus; määrä,laatu ja tiedonsaannin oikea-aikaisuus päätöksenteossa. Tutkimuksen aikana kehittyi prosessimalli tiedon suodattamiselle, luokittelulle ja heikkojen signaalien tunnistamiselle. Työn edetessä prosessimalli kehittyi osaksi tässä työssä kehitettyä kokonaisuutta 'Weak Signal Capturing' -työkalua. Monistamalla työkalua voidaan kerätä heikkoja signaaleja eri M-realin liiketoiminnan osa-alueilta. Tietoja systemaattisesti kokoamalla voidaan kartoittaa tulevaisuutta koko M-realille.

The Development of Weak Signal Concept

Tämän hetken trendit kuten globalisoituminen, ympäristömme turbulenttisuus, elintason nousu, turvallisuuden tarpeen kasvu ja teknologian kehitysnopeus korostavatmuutosten ennakoinnin tarpeellisuutta. Pysyäkseen kilpailukykyisenä yritysten tulee kerätä, analysoida ja hyödyntää liiketoimintatietoa, jokatukee niiden toimintaa viranomaisten, kilpailijoiden ja asiakkaiden toimenpiteiden ennakoinnissa. Innovoinnin ja uusien konseptien kehittäminen, kilpailijoiden toiminnan arviointi, asiakkaiden tarpeet muun muassa vaativatennakoivaa arviointia. Heikot signaalit ovat keskeisessä osassa organisaatioiden valmistautumisessa tulevaisuuden tapahtumiin. Opinnäytetyön tarkoitus on luoda ja kehittää heikkojen signaalien ymmärrystä ja hallintaa sekäkehittää konseptuaalinen ja käytännöllinen lähestymistapa ennakoivan toiminnan edistämiselle. Heikkojen signaalien tyyppien luokittelu perustuu ominaisuuksiin ajan, voimakkuuden ja liiketoimintaan integroinnin suhteen. Erityyppiset heikot signaalit piirteineen luovat reunaehdot laatutekijöiden keräämiselle ja siitä edelleen laatujärjestelmän ja matemaattiseen malliin perustuvan työvälineen kehittämiselle. Heikkojen signaalien laatutekijät on kerätty yhteen kaikista heikkojen signaalien konseptin alueista. Analysoidut ja kohdistetut laatumuuttujat antavat mahdollisuuden kehittää esianalyysiä ja ICT - työvälineitä perustuen matemaattisen mallin käyttöön. Opinnäytetyön tavoitteiden saavuttamiseksi tehtiin ensin Business Intelligence -kirjallisuustutkimus. Hiekkojen signaalien prosessi ja systeemi perustuvat koottuun Business Intelligence - systeemiin. Keskeisinä kehitysalueina tarkasteltiin liiketoiminnan integraatiota ja systemaattisen menetelmän kehitysaluetta. Heikkojen signaalien menetelmien ja määritelmien kerääminen sekä integrointi määriteltyyn prosessiin luovat uuden konseptin perustan, johon tyypitys ja laatutekijät kytkeytyvät. Käytännöllisen toiminnan tarkastelun ja käyttöönoton mahdollistamiseksi toteutettiin Business Intelligence markkinatutkimus (n=156) sekä yhteenveto muihin saatavilla oleviin markkinatutkimuksiin. Syvähaastatteluilla (n=21) varmennettiin laadullisen tarkastelun oikeellisuus. Lisäksi analysoitiin neljä käytännön projektia, joiden yhteenvedot kytkettiin uuden konseptin kehittämiseen. Prosessi voidaan jakaa kahteen luokkaan: yritysten markkinasignaalit vuoden ennakoinnilla ja julkisen sektorin verkostoprojektit kehittäen ennakoinnin struktuurin luonnin 7-15 vuoden ennakoivalle toiminnalle. Tutkimus rajattiin koskemaan pääasiassa ulkoisen tiedon aluetta. IT työvälineet ja lopullisen laatusysteemin kehittäminen jätettiin tutkimuksen ulkopuolelle. Opinnäytetyön tavoitteena ollut heikkojen signaalien konseptin kehittäminen toteutti sille asetetut odotusarvot. Heikkojen signaalien systemaattista tarkastelua ja kehittämistyötä on mahdollista edistää Business Intelligence - systematiikan hyödyntämisellä. Business Intelligence - systematiikkaa käytetään isojen yritysten liiketoiminnan suunnittelun tukena.Organisaatioiden toiminnassa ei ole kuitenkaan yleisesti hyödynnetty laadulliseen analyysiin tukeutuvaa ennakoinnin weak signals - toimintaa. Ulkoisenja sisäisen tiedon integroinnin ja systematiikan hyödyt PK -yritysten tukena vaativat merkittävää panostusta julkishallinnon rahoituksen ja kehitystoiminnan tukimuotoina. Ennakointi onkin tuottanut lukuisia julkishallinnon raportteja, mutta ei käytännön toteutuksia. Toisaalta analysoitujen case-tapausten tuloksena voidaan nähdä, ettei organisaatioissa välttämättä tarvita omaa projektipäällikköä liiketoiminnan tuen kehittämiseksi. Business vastuun ottamiseksi ja asiaan sitoutumiseen on kuitenkin löydyttävä oikea henkilö