Elasticity and melting of vortex crystals in anisotropic superconductors: Beyond the continuum regime.

The elastic moduli of vortex crystals in anisotropic superconductors are frequently involved in the investigation of their phase diagram and transport properties. We provide a detailed analysis of the harmonic eigenvalues (normal modes) of the vortex lattice for general values of the magnetic field strength, going beyond the elastic continuum regime. The detailed behavior of these wave-vector-dependent eigenvalues within the Brillouin zone (BZ), is compared with several frequently used approximations that we also recalculate. Throughout the BZ, transverse modes are less costly than their longitudinal counterparts, and there is an angular dependence which becomes more marked close to the zone boundary. Based on these results, we propose an analytic correction to the nonlocal continuum formulas which fits quite well the numerical behavior of the eigenvalues in the London regime. We use this approximate expression to calculate thermal fluctuations and the full melting line (according to Lindeman's criterion) for various values of the anisotropy parameter.

Gravitational wave pulse and soliton wave collision

We study the collision of a gravitational wave pulse and a soliton wave on a spatially homogeneous background. This collision is described by an exact solution of Einsteins equations in a vacuum which is generated from a nondiagonal seed by means of a soliton transformation. The effect produced by the soliton on the amplitude and polarization of the wave is considered.

What can we learn about gravitational wave physics with an elastic spherial antenna?

A general formalism is set up to analyze the response of an arbitrary solid elastic body to an arbitrary metric gravitational wave (GW) perturbation, which fully displays the details of the interaction antenna wave. The formalism is applied to the spherical detector, whose sensitivity parameters are thereby scrutinized. A multimode transfer function is defined to study the amplitude sensitivity, and absorption cross sections are calculated for a general metric theory of GW physics. Their scaling properties are shown to be independent of the underlying theory, with interesting consequences for future detector design. The GW incidence direction deconvolution problem is also discussed, always within the context of a general metric theory of the gravitational field.

Proposed gravitational wave observatory based on solid elastic spheres

Spherical gravitational wave (GW) detectors offer a wealth of so far unexplored possibilities to detect gravitational radiation. We find that a sphere can be used as a powerful testbed for any metric theory of gravity, not only general relativity as considered so far, by making use of a deconvolution procedure for all the electric components of the Riemann tensor. We also find that the spheres cross section is large at two frequencies, and advantageous at higher frequencies in the sense that a single antenna constitutes a real xylophone in its own. Proposed GW networks will greatly benefit from this. The main features of a two large sphere observatory are reported.

From Galilean-invariant to relativistic wave equations

Through an imaginary change of coordinates in the Galilei algebra in 4 space dimensions and making use of an original idea of Dirac and Lvy-Leblond, we are able to obtain the relativistic equations of Dirac and of Bargmann and Wigner starting with the (Galilean-invariant) Schrdinger equation.

In defense of the "tunneling" wave function of the universe

The tunneling approach to the wave function of the Universe has been recently criticized by Bousso and Hawking who claim that it predicts a catastrophic instability of de Sitter space with respect to pair production of black holes. We show that this claim is unfounded. First, we argue that different horizon size regions in de Sitter space cannot be treated as independently created, as they contend. And second, the WKB tunneling wave function is not simply the inverse of the Hartle-Hawking one, except in very special cases. Applied to the related problem of pair production of massive particles, we argue that the tunneling wave function leads to a small constant production rate, and not to a catastrophe as the argument of Bousso and Hawking would suggest.

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.

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.

Pulse wave analysis aortic pressure . distole should also be considered

La rigidité anormalement haute des artères à grande conductance est un marqueur de l'augmentation du risque cardiovasculaire et est typiquement retrouvée chez les patients diabétiques ou hypertendus. Ces vaisseaux deviennent plus rigides avec l'âge, expliquant la haute prévalence d'hypertension systolique chez les personnes âgées. Cette rigidification agit sur la pression sanguine de plusieurs façons. Notamment la fonction windkessel est gênée, menant à l'augmentation de la pression systolique et de la pression puisée, la diminution de la pression diastolique, et ainsi à l'augmentation de la postcharge ventriculaire gauche associée à une probable diminution de la perfusion coronarienne. De plus, la propagation des ondes de pression le long de l'arbre vasculaire est accélérée, de sorte que les ondes réfléchies générées au site de décalage d'impédance atteignent l'aorte ascendante plus tôt par rapport au début de l'éjection ventriculaire, aboutissant à une augmentation de la pression systolique centrale, ce qui n'arriverait pas en présence de vaisseaux moins rigides. Dans ce cas, au contraire, les ondes de pression antérogrades et réfléchies voyages plus lentement, de sorte que les ondes de réflexion tendent à atteindre l'aorte centrale une fois l'éjection terminée, augmentant la pression diastolique et contribuant à la perfusion coronarienne. La tonométrie d'applanation est une méthode non invasive permettant l'évaluation de la forme de l'onde de pression au niveau l'aorte ascendante, basée sur l'enregistrement du pouls périphérique, au niveau radial dans notre étude. Nous pouvons dériver à partir de cette méthode un index d'augmentation systolique (sAIX) qui révèle quel pourcentage de la pression centrale est du aux ondes réfléchies. Plusieurs études ont montré que cet index est corrélé à d'autres mesures de la rigidité artérielle comme la vitesse de l'onde de pouls, qu'il augmente avec l'âge et avec les facteurs de risques cardiovasculaires, et qu'il est capable de préciser le pronostic cardiovasculaire. En revanche, peu d'attention a été portée à l'augmentation de la pression centrale diastolique due aux ondes réfléchies (dAIX). Nous proposons donc de mesurer cet index par un procédé d'analyse développé dans notre laboratoire, et ce dans la même unité que l'index systolique. Etant donné que les modifications de la paroi artérielle modulent d'une part la vitesse de l'onde de pouls (PWV) et d'autre part le temps de voyage aller-retour des ondes de pression réfléchies aux sites de réflexion, toute augmentation de la quantité d'énergie réfléchie atteignant l'aorte pendant la systole devrait être associée à une diminution de l'énergie arrivant au même point pendant la diastole. Notre étude propose de mesurer ces deux index, ainsi que d'étudier la relation de l'index d'augmentation diastolique (dAIX) avec la vitesse de propagation de l'onde de pouls (PWV) et avec le rythme cardiaque (HR), ce dernier étant connu pour influencer l'index d'augmentation systolique (sAIX) . L'influence de la position couchée et assise est aussi étudiée. Les mesures de la PWV et des sAIX et dAIX est réalisée chez 48 hommes et 45 femmes âgées de 18 à 70 ans, classés en 3 groupes d'âges. Les résultats montrent qu'en fonction de l'âge, le genre et la position du corps, il y a une relation inverse entre sAIX et dAIX. Lorsque PWV et HR sont ajoutés comme covariables à un modèle de prédiction comprenant l'âge, le genre et la position du corps comme facteurs principaux, sAIX est directement lié à PWV (p<0.0001) et inversement lié à HR (p<0.0001). Avec la même analyse, dAIX est inversement lié à PWV (p<0.0001) et indépendant du rythme cardiaque (p=0.52). En conclusion, l'index d'augmentation diastolique est lié à la rigidité vasculaire au même degré que l'index d'augmentation systolique, alors qu'il est affranchi de l'effet confondant du rythme cardiaque. La quantification de l'augmentation de la pression aortique diastolique due aux ondes réfléchies pourrait être une partie utile de l'analyse de l'onde de pouls.

Mean first-passage time for system driven by the coin-toss square wave

We study the mean-first-passage-time problem for systems driven by the coin-toss square-wave signal. Exact analytic solutions are obtained for the driftless case. We also obtain approximate solutions for the potential case. The mean-first-passage time exhibits discontinuities and a remarkable nonsmooth oscillatory behavior which, to our knowledge, has not been observed for other kinds of driving noise.