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We discuss the possibility of producing a new kind of nuclear system by putting a few antibaryons inside ordinary nuclei. The structure of such systems is calculated within the relativistic mean field model assuming that the nucleon and antinucleon potentials are related by the G parity transformation. The presence of antinucleons leads to decreasing vector potential and increasing scalar potential for the nucleons. As a result, a strongly bound system of high density is formed. Due to the significant reduction of the available phase space the annihilation probability might be strongly suppressed in such systems.
The width of the ω meson in cold nuclear matter is computed in a hadronic many-body approach, focusing on a detailed treatment of the medium modifications of intermediate πρ states. The π and ρ propagators are dressed by their self-energies in nuclear matter taken from previously constrained many-body calculations. The pion self-energy includes Nh and Δh excitations with short-range correlations, while the ρ self-energy incorporates the same dressing of its 2π cloud with a full 3-momentum dependence and vertex corrections, as well as direct resonance-hole excitations; both contributions were quantitatively fit to total photo-absorption spectra and πN→ρN scattering. Our calculations account for in-medium decays of type ωN→πN(⁎),ππN(Δ), and 2-body absorptions ωNN→NN(⁎),πNN. This causes deviations of the in-medium ω width from a linear behavior in density, with important contributions from spacelike ρ propagators. The ω width from the ρπ cloud may reach up to 200 MeV at normal nuclear matter density, with a moderate 3-momentum dependence. This largely resolves the discrepancy of linear T–ϱ approximations with the values deduced from nuclear photoproduction measurements.
The dynamics of strange pseudoscalar and vector mesons in hot and dense nuclear matter is studied within a chiral unitary framework in coupled channels. Our results set up the starting point for implementations in microscopic transport approaches of heavy-ion collisions, particularly at the conditions of the forthcoming experiments at GSI/FAIR and NICA-Dubna. In the K̄ N sector we focus on the calculation of (off-shell) transition rates for the most relevant binary reactions involved in strangeness production close to threshold energies, with special attention to the excitation of sub-threshold hyperon resonances and isospin effects (e.g. K̄ p vs K̄ n). We also give an overview of recent theoretical developments regarding the dynamics of strange vector mesons (K*, K̄* and ϕ) in the nuclear medium, in connection with experimental activity from heavy-ion collisions and nuclear production reactions. We emphasize the role of hadronic decay modes and the excitation of hyperon resonances as the driving mechanisms modifying the properties of vector mesons.
n this contribution we lay down a lattice setup that allows for the nonperturbative study of a field theoretical model where a SU(2) fermion doublet, subjected to non-Abelian gauge interactions, is also coupled to a complex scalar field doublet via a Yukawa and an “irrelevant” Wilson-like term. Using naive fermions in quenched approximation and based on the renormalizedWard identities induced by purely fermionic chiral transformations, lattice observables are discussed that enable: a) in theWigner phase, the determinations of the critical Yukawa coupling value where the purely fermionic chiral transformation become a symmetry up to lattice artifacts; b) in the Nambu-Goldstone phase of the resulting critical theory, a stringent test of the actual generation of a fermion mass term of non-perturbative origin. A soft twisted fermion mass term is introduced to circumvent the problem of exceptional configurations, and observables are then calculated in the limit of vanishing twisted mass.
Testing a non-perturbative mechanism for elementary fermion mass generation: numerical results
(2018)
Based on a recent proposal according to which elementary particle masses could be generated by a non-perturbative dynamical phenomenon, alternative to the Higgs mechanism, we carry out lattice simulations of a model where a non-abelian strongly interacting fermion doublet is also coupled to a doublet of complex scalar fields via a Yukawa and an “irrelevant" Wilson-like term. In this pioneering study we use naive fermions and work in the quenched approximation. We present preliminary numerical results both in the Wigner and in the Nambu-Goldstone phase, focusing on the observables relevant to check the occurrence of the conjectured dynamical fermion mass generation effect in the continuum limit of the critical theory in its spontaneously broken phase.
A generalized teleparallel cosmological model, f(TG,T), containing the torsion scalar T and the teleparallel counterpart of the Gauss–Bonnet topological invariant TG, is studied in the framework of the Noether symmetry approach. As f(G,R) gravity, where G is the Gauss–Bonnet topological invariant and R is the Ricci curvature scalar, exhausts all the curvature information that one can construct from the Riemann tensor, in the same way, f(TG,T) contains all the possible information directly related to the torsion tensor. In this paper, we discuss how the Noether symmetry approach allows one to fix the form of the function f(TG,T) and to derive exact cosmological solutions.
Die Primärwirkung von Röntgenstrahlung einer Dosis von 2 — 30 Millionen r auf kristallisiertes Lysozym wurde mit Hilfe physikalisch-chemischer (Elektrophorese, Ultrazentrifuge), chemischer, biochemischer und biologischer Arbeitsmethoden untersucht. Es wurde gefunden, daß durch Bestrahlung eine Reihe nah verwandter, jedoch weniger basischer Proteine verschiedenen Mol.-Gew. entsteht, deren Aminosäure-Bausteine als Folge der Bestrahlung teilweise in andere Verbindungen umgewandelt wurden. Bei der Untersuchung der amino- und carboxyl-endständigen Aminosäuren des bestrahlten Proteins wurden Unterschiede gegenüber Lysozym nur bei den carboxyl-terminalen Gruppen festgestellt. Die biologische Aktivität des Proteins blieb auch nach Bestrahlung mit einer Dosis von 5 Millionen r praktisch unverändert.
We explore some implications of our previous proposal, motivated in part by the Generalised Uncertainty Principle (GUP) and the possibility that black holes have quantum mechanical hair that the ADM mass of a system has the form M+βM2Pl/(2M), where M is the bare mass, MPl is the Planck mass and β is a positive constant. This also suggests some connection between black holes and elementary particles and supports the suggestion that gravity is self-complete. We extend our model to charged and rotating black holes, since this is clearly relevant to elementary particles. The standard Reissner–Nordström and Kerr solutions include zero-temperature states, representing the smallest possible black holes, and already exhibit features of the GUP-modified Schwarzschild solution. However, interesting new features arise if the charged and rotating solutions are themselves GUP-modified. In particular, there is an interesting transition below some value of β from the GUP solutions (spanning both super-Planckian and sub-Planckian regimes) to separated super-Planckian and sub-Planckian solutions. Equivalently, for a given value of β, there is a critical value of the charge and spin above which the solutions bifurcate into sub-Planckian and super-Planckian phases, separated by a mass gap in which no black holes can form.
The neutron capture cross section of some unstable nuclei is especially relevant for s-process nucleosynthesis studies. This magnitude is crucial to determine the local abundance pattern, which can yield valuable information of the s-process stellar environment. In this work we describe the neutron capture (n,γ) measurement on two of these nuclei of interest, 204Tl and 171Tm, from target production to the final measurement, performed successfully at the n_TOF facility at CERN in 2014 and 2015. Preliminary results on the ongoing experimental data analysis will also be shown. These results include the first ever experimental observation of capture resonances for these two nuclei.
Die Dissertation ist in den Bereichen der semiklassischen Quantengravitation und der pseudokomplexen Allgemeinen Relativitätstheorie (pk-ART) anzusiedeln. Dabei wird unter semiklassischer Quantengravitation die Untersuchung quantenmechanischer Phänomene in einem durch eine klassische Gravitationstheorie gegebenen gravitativen Hintergrundfeld verstanden und bei der pk-ART handelt es sich um eine Alternative zu der aktuell anerkannten klassischen Gravitationstheorie, der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART), die die reellen Raumzeitkoordinaten der ART pseudokomplex erweitert. Dies führt zusammen mit einer Veränderung des Variationsprinzips in führender Ordnung auf eine Korrektur der Einstein- Gleichung der ART mit einem zusätzlichen Quellterm (Energie-Impuls-Tensor), dessen exakte Form jedoch bisher nicht bekannt ist.
Die Beschreibung der Gravitation als Hintergrundfeld ergibt sich zwangsläufig daraus, dass auf Basis der ART bisher keine quantisierte Beschreibung für sie gefunden werden konnte. Jedoch wird erhofft, dass die Untersuchung semiklassischer Phänomene Hinweise auf die korrekte Theorie der Quantengravitation gibt. Zudem motiviert der Mangel einer quantisierten Gravitationstheorie die Verwendung alternativer Theorien, da sich dadurch die Frage stellt, ob die ART die korrekte Beschreibung klassischer Felder ist.
Das Ziel der vorliegenden Dissertation war die grundlegenden Unterschiede zwischen der ART und der pk-ART für gebundene sphärisch symmetrische Zustände der Klein-Gordon- und der Dirac-Gleichung zu identifizieren und ein qualitatives Modell der Vakuumfluktuationen in sphärisch symmetrischen Materieverteilungen zu bestimmen, wobei der Zusammenhang der pk-ART mit den Vakuumfluktuationen in der Annahme besteht, dass ein Zusammenhang zwischen ihnen und dem zusätzlichen Quellterm der pk-ART existiert. Dafür wurden die gebundenen Zustände der Klein-Gordon- und der Dirac-Gleichung für drei verschiedene Metrikmodelle (zwei ART-Modelle und ein pk-ART-Modell) mit konstanter Dichte systematisch numerisch berechnet, einige repräsentative Grafiken erstellt, anhand derer die grundlegenden Unterschiede der Ergebnisse der ART-Modelle und des pk-ART-Modells erörtert wurden, und die ART Ergebnisse der Dirac-Gleichung soweit wie möglich mit Ergebnissen der Literatur verglichen. Insbesondere wurde dabei festgestellt, dass die Energieeigenwerte in der pk-ART im Gegensatz zu denen in der ART in Abhängigkeit der Ausdehnung des Zentralobjekts ein Minimum aufweisen. Zudem wurden die Energieeigenwerte der Klein-Gordon-Gleichung teilweise sowohl über das Eigenwertproblem einer Matrix als auch über ein Anfangswertproblem berechnet und es wurde festgestellt, dass die Beschreibung als Eigenwertproblem deutlich uneffektiver ist, wenn dafür die Basis des dreidimensionalen harmonischen Oszillators genutzt wird. Für die Entwicklung des qualitativen Vakuumfluktuationsmodells wurden zwei Näherungen für den Erwartungswert des Energie-Impuls-Tensors in führender Ordnung für die Schwarzschildmetrik (ART) verglichen und die Verwendung eines qualitativen Modells durch die dabei auftretende Diskrepanz gerechtfertigt. Danach wurden die Vakuumfluktuationen für Metriken konstanter Materiedichte mit Hilfe einer der Näherungen in führender Ordnung berechnet und ein Modell gesucht, das den gleichen qualitativen Verlauf aufweist. Im Anschluss wurde dieses Modell noch für einfache Metriken mit variabler Materiedichte verifiziert.
Die Dissertation leistet mit der Analyse der gebundenen Zustände einen Beitrag in der Identifikation der Unterschiede zwischen der pk-ART und der ART und führt somit auf weitere mögliche Messgrößen, die der Unterscheidung der beiden Theorien dienen könnten. Weiterhin ermöglicht das abgeleitete Modell eine Verfeinerung der schon publizierten Ergebnisse über Neutronensterne und die für die Erstellung nötigen Vorarbeiten leisten einen Beitrag zur Identifikation des
pk-ART Quellterms.