Squeezed Coherent State Representation of Scalar Field and Particle Production in the Early Universe

The present work is an attempt to explain particle production in the early univese. We argue that nonzero values of the stress-energy tensor evaluated in squeezed vacuum state can be due to particle production and this supports the concept of particle production from zero-point quantum fluctuations. In the present calculation we use the squeezed coherent state introduced by Fan and Xiao [7]. The vacuum expectation values of stressenergy tensor defined prior to any dynamics in the background gravitational field give all information about particle production. Squeezing of the vacuum is achieved by means of the background gravitational field, which plays the role of a parametric amplifier [8]. The present calculation shows that the vacuum expectation value of the energy density and pressure contain terms in addition to the classical zero-point energy terms. The calculation of the particle production probability shows that the probability increases as the squeezing parameter increases, reaches a maximum value, and then decreases.

Squeezed Coherent State Representation of Scalar Field and Particle Production in the Early Universe

The present work is an attempt to explain particle production in the early univese. We argue that nonzero values of the stress-energy tensor evaluated in squeezed vacuum state can be due to particle production and this supports the concept of particle production from zero-point quantum fluctuations. In the present calculation we use the squeezed coherent state introduced by Fan and Xiao [7]. The vacuum expectation values of stressenergy tensor defined prior to any dynamics in the background gravitational field give all information about particle production. Squeezing of the vacuum is achieved by means of the background gravitational field, which plays the role of a parametric amplifier [8]. The present calculation shows that the vacuum expectation value of the energy density and pressure contain terms in addition to the classical zero-point energy terms. The calculation of the particle production probability shows that the probability increases as the squeezing parameter increases, reaches a maximum value, and then decreases.

Aspects of a noncommutative scalar/tensor duality

We study the noncommutative massless Kalb-Ramond gauge field coupled to a dynamical U(1) gauge field in the adjoint representation together with a compensating vector field. We derive the Seiberg-Witten map and obtain the corresponding mapped action to first order in theta. The (emergent) gravity structure found in other situations is not present here. The off-shell dual scalar theory is derived and it does not coincide with the Seiberg-Witten mapped scalar theory. Dispersion relations are also discussed. The p-form generalization of the Seiberg-Witten map to order theta is also derived.

One-loop energy-momentum tensor in QED with electriclike background

We have obtained nonperturbative one-loop expressions for the mean-energy-momentum tensor and current density of Dirac's field on a constant electriclike back-round. One of the goals of this calculation is to give a consistent description of backreaction in such a theory. Two cases of initial states are considered: the vacuum state and the thermal equilibrium state. First, we perform calculations for the vacuum initial state. In the obtained expressions, we separate the contributions due to particle creation and vacuum polarization. The latter contribution,, are related to the Heisenberg-Euler Lagrangian. Then, we Study the case of the thermal initial state. Here, we separate the contributions due to particle creation, vacuum polarization, and the contributions due to the work of the external field on the particles at the initial state. All these contributions are studied in detail, in different regimes of weak and strong fields and low and high temperatures. The obtained results allow us to establish restrictions on the electric field and its duration under which QED with a strong constant electric field is consistent. Under such restrictions, one can neglect the backreaction of particles created by the electric field. Some of the obtained results generalize the calculations of Heisenberg-Euler for energy density to the case of arbitrary strong electric fields.

An evaluation of the time dependence of the anisotropy of the water diffusion tensor in acute human ischemia

We have performed MRI examinations to determine the water diffusion tensor in the brain of six patients who were admitted to the hospital within 12 h after the onset of cerebral ischemic symptoms. The examinations have been carried out immediately after admission, and thereafter at varying intervals up to 90 days post admission. Maps of the trace of the diffusion tensor, the fractional anisotropy and the lattice index, as well as maps of cerebral blood perfusion parameters, were generated to quantitatively assess the character of the water diffusion tensor in the infarcted area. In patients with significant perfusion deficits and substantial lesion volume changes, four of six cases, our measurements show a monotonic and significant decrease in the diffusion anisotropy within the ischemic lesion as a function of time. We propose that retrospective analysis of this quantity, in combination with brain tissue segmentation and cerebral perfusion maps, may be used in future studies to assess the severity of the ischemic event. (C) 1999 Elsevier Science Inc.

Determination of chemical shielding tensor of an indole carbon and application of tryptophan orientation of a membrane peptide

Using tryptophan C-13-enriched at the C-4 (C epsilon(3)) of the indole, the orientation of the C epsilon(3) chemical shift tensor relative to the C epsilon(3)-H dipolar axis was determined from the C-13 chemical shift/C-13-H-1 dipolar 2D NMR powder pattern. The principal values obtained were 208, 137 and 15 ppm with sigma(33) perpendicular to the indole plane, and sigma(11) (least shielded direction) 5 degrees off the C epsilon(3)-H bond toward C xi(3). The side off the C epsilon(3)-H bond was determined by comparing the reduced chemical shift anisotropies obtained by solid-state NMR and from molecular dynamics calculations of [4-C-13] tryptophans in gramicidin A aligned in phospholipid membranes. (C) 1999 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Loss of connectivity in Alzheimer's disease: an evaluation of white matter tract integrity with colour coded MR diffusion tensor imaging

A novel MRI method-diffusion tensor imaging-was used to compare the integrity of several white matter fibre tracts in patients with probable Alzheimer's disease. Relative to normal controls, patients with probable Alzheimer's disease showed a highly significant reduction in the integrity of the association white matter fibre tracts, such as the splenium of the corpus callosum, superior longitudinal fasciculus, and cingulum. By contrast, pyramidal tract integrity seemed unchanged. This novel finding is consistent with the clinical presentation of probable Alzheimer's disease, in which global cognitive decline is a more prominent feature than motor disturbance.

R-matrices and the tensor product graph method

A systematic method for constructing trigonometric R-matrices corresponding to the (multiplicity-free) tensor product of any two affinizable representations of a quantum algebra or superalgebra has been developed by the Brisbane group and its collaborators. This method has been referred to as the Tensor Product Graph Method. Here we describe applications of this method to untwisted and twisted quantum affine superalgebras.

Caracterização de regiões encefálicas no cérebro normal por tensor de difusão e aplicação à epilepsia pós-traumática

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde.

Imagem de tensor de difusão em alzheimer

Dissertação apresentada na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Estimação da permeabilidade em reservatórios fraturados - Comparação entre o método do tensor e o método de upscaling

A simulação dinâmica de reservatórios de petróleo requer a alocação de permeabilidades equivalentes para todos os blocos. A determinação da permeabilidade equivalente em reservatórios fraturados é uma questão complexa e crítica no fluxograma de modelação, porque é totalmente dependente da geometria 3D sistema de fraturas, e respetivas aberturas, que muitas vezes são mal conhecidos. Para avaliar a permeabilidade equivalente de blocos fraturados, o método do tensor ou de Oda é um dos mais utilizados. É expedito e eficiente mesmo para a sistemas com vários milhões de fraturas. Todavia, na literatura são apontadas algumas críticas, por exemplo, sobrestima a permeabilidade em blocos pouco fraturados e subestima-a em blocos muito fraturados. Este trabalho tem como objetivos, revisitar a problemática da caracterização da permeabilidade equivalente em blocos de reservatórios fraturados. Recorreu-se a um pacote de programas informáticos FROM3D-K (fractures object model – permeability evaluation) desenvolvidos e/ ou adaptados no contexto deste trabalho e que permitem as funcionalidades: (1) simulação estocástica 3D de fraturas; (2) determinação da permeabilidade equivalente pelo método do tensor; (3) determinação da permeabilidade equivalente pelo método de upscaling de microblocos. Estas funções permitem que a mesma rede de fraturas seja avaliada pelos dois métodos. Para a demonstração de resultados mostram-se dois exemplos, o primeiro onde são simuladas fraturas condicionadas a estatísticas sintéticas de orientação, intensidade e abertura e o segundo onde se utilizam dados FMI de poço de um reservatório fraturado.

Estudo da variabilidade dos parâmetros derivados do tensor de difusão na doença de Parkinson e no tremor essencial

A Doença de Parkinson (PD) e o Tremor Essencial (ET) são duas doenças neurológicas, crónicas e progressivas. Mundialmente, estima-se que a PD afete cerca de 1% da populaçãom com mais de 65 anos e que o ET afete até 5% da população com mais de 40 anos. A PD é o principal diagnóstico diferencial do ET, sendo que o diagnóstico se baseia em critérios clínicos cuja sensibilidade e especificidade em fase precoce da doença pode ser baixa. Como tal, é necessário descobrir biomarcadores que auxiliem o diagnóstico destas doenças e a sua diferenciação. Com recurso à técnica de imagem de RM com tensores de difusão (DTI) e à análise com regiões de interesse, este estudo teve como principal objetivo avaliar se os valores de anisotropia fracional (FA) e de difusibilidade média (MD) medidos em 11 regiões neuroanatómicas, podem ser biomarcadores precoces da PD e do ET. Teve também como objetivos estudar a reprodutibilidade destas medições, a sua evolução no espaço de 1 ano e se nos doentes com diagnóstico inicial de PD esses valores eram influenciados pela medicação anti-parkinsónica. Como resultado deste estudo foram encontradas alterações nos valores de FA ao nível do pedúnculo cerebeloso médio e nos valores de MD ao nível do núcleo lenticular (NL), pedúnculo cerebeloso superior e núcleo dentado. Foi também verificado que na substantia nigra, núcleo caudado e NL, os valores de FA e MD são satisfatoriamente reprodutíveis, não se alteram com o início da medicação anti-parkinsónica e que de uma forma geral não variam significativamente no espaço de 1 ano. Estes resultados comprovam que os valores de FA e MD medidos nas referidas regiões neuroanatómicas podem constituir potenciais biomarcadores que auxiliem os clínicos no diagnóstico precoce e diferencial da PD e do ET, bem como na monitorização da progressão destas doenças.

Alinhamento e continuação de volumes de imagem de tensor de difusão da perna

A imagem por tensor difusão (DTI) é uma extensão da imagem por ressonância magnética que permite a caraterização microestrutural dos tecidos, sendo um destes, os músculos esqueléticos. No entanto, dadas as grandes dimensões dos mesmos, a aquisição de volumes DTI deste tipo de tecidos é comumente realizada em mais que uma sessão. A não linearidade dos gradientes de codificação espacial e a presença de magnetizações parasitas levam a que ocorram distorções que impossibilitam, quando unidos, a continuação de volumes na sua transição. No mercado já existem sotwares que permitem estas correções, no entanto, o seu objetivo tem como fim estudos populacionais aplicados na neurologia, não estando preparados para o alinhamento e união de volumes contíguos. Ao recorrer a algoritmos aplicados nestes softwares, com a devida preparação, é possível garantir a continuidade de volumes. Um desses algoritmos, demons, foi aplicado em pontos de sobreposição de imagens de volumes contíguos. A transformada resultante deste algoritmo foi aplicado ao volume considerado a transformar e unido ao volume de referência. Mostra-se ser possível a aplicação destes algoritmos para a continuação de volumes, sendo observada a preservação da coerência anatómica das fibras quando comparadas aos grupos de controlo. Numa versão futura, recomenda-se a utilização de algoritmos mais robustos, que tomam partido da informação direcional que a imagem por tensor de difusão fornece.