Radiation of scalar oscillons in 2 and 3 dimensions

The radiation loss of small-amplitude radially symmetric oscillons (long-living, spatially localized, time-dependent solutions) in two- and three-dimensional scalar field theories is computed analytically in the small-amplitude expansion. The amplitude of the radiation is beyond all orders in perturbation theory and it is determined using matched asymptotic series expansions and Borel summation. The general results are illustrated on the case of the two- and three-dimensional sine-Gordon theory and a two-dimensional $\phi^6$ model. The analytic predictions are found to be in good agreement with the results of numerical simulations of oscillons.Comment: 7 pages, 3 figure

Alacsonydimenziós kvantumtérelméletek vizsgálata = Investigation of low dimensional quantum field theories

Meghatároztuk a peremes sine-Gordon modell határkötött állapotainak spektrumát. Kiterjesztettük a redukciós formulát valamint a Landau egyenleteket és a Cutkosky szabályokat peremes kvantumtérelméletekre. N=1 szuperszimmetriájú modellekre általánositottuk és alkalmaztuk a peremes bootstrap eljárást. Levezettük a Lüscher formula peremes általánositását, amellyel kapcsolatot teremtettünk az alapállapoti energia végesméret korrekciója és a reflexiós amplitúdók között. A csonkitott konform állapottér közelités segitségével igazoltuk a periodikus SUSY sine-Gordon modell spektrumát, kianalizáltuk a multifrekvenciás sine-Gordon modell fázis szerkezetét valamint lezártunk egy vitát a kétfrekvenciás sine-Gordon modell spektrumáról. A racionális konform térelméletek vizsgálatában bevezettük a Galois áramok fogalmát, valamint megadtunk egy eljárást a királis karakterek moduláris adatokból történő meghatározására. | The spectrum of boundary bound states in sine-Gordon model with boundaries is determined. The reduction formula as well as the Landau equations and the Cutkosky rules are generalized for boundary QFTs. The boundary bootstrap is generalized and succesfully applied in models with N=1 SUSY. The boundary generalization of Luscher's formula is derived, thereby establishing a connection between the finite size correction of the ground state energy and the reflection amlitudes. TCSA is used succesfully in verifying the spectrum of bulk SUSY sine-Gordon, in analyzing the phase structure of the multi frequency sine-Gordon model as well as to close a debate on the spectrum of the two frequency sine-Gordon model. In RCFT the concept of Galois currents is introduced and a procedure is given to determine the chiral characters in terms of the modular data

Nocturnal Red Light Application Modulated the Fumonisin B1-Induced Changes in Glutathione Transferases of Different Wheat Cultivars

Plant defense responses against Fusarium infection can be controlled by light. In this study, the effects of nocturnal red light were investigated on glutathione transferases (GSTs) in the leaves of the moderate- and high- Fusarium resistant wheat cultivars, GK Ígéret and GK Arató, respectively. GST activity increased in the light phase during the day, while it decreased after midnight. Since GST activity was lowest at midnight, we examined whether red light application at midnight could prevent the night-time drop in enzyme activity. We found that 15-min-long nocturnal red light application was effective to increase GST activity at dawn. The effects of red light pretreatments on GST expression and activity, as well as the oxidative stress induced by fumonisin B1 (FB1), were investigated. FB1 exposure increased GST activity and the expression of GST genes at dawn but nocturnal red light application in combination with the mycotoxin also increased GST activity and the transcript levels of the selected GST s in the resistant GK Arató. In addition to its effects on GSTs, it was discovered that, depending on the degree of tolerance, nocturnal red light increased the activity of the major antioxidant enzymes at dawn in both of the chosen wheat genotypes. These decreased FB1’s oxidative stress-causing actions, resulting in lower lipid peroxidation and less cell viability loss when exposed to the mycotoxin. Pretreatment with nocturnal red light enhanced the activity of GST and antioxidant enzymes in wheat plant leaves, contributing to FB1 detoxification and reducing oxidative stress

Computation of the radiation amplitude of oscillons

The radiation loss of small amplitude oscillons (very long-living, spatially localized, time dependent solutions) in one dimensional scalar field theories is computed in the small-amplitude expansion analytically using matched asymptotic series expansions and Borel summation. The amplitude of the radiation is beyond all orders in perturbation theory and the method used has been developed by Segur and Kruskal in Phys. Rev. Lett. 58, 747 (1987). Our results are in good agreement with those of long time numerical simulations of oscillons.Comment: 22 pages, 9 figure

Alapvető szimmetriák vizsgálata antiprotonokkal = Study of fundamental symmetries using antiprotons

Tevékenységünk a CERN Antiproton-lassítója melletti ASACUSA együttműködés különböző kísérleteihez kapcsolódik, főként az anyag és antianyag egyenértékűségét kimondó CPT-invariancia kísérleti ellenőrzésére. Hangolható lézerrel átmenetet stimulálunk antiprotonos héliumatom hosszú és rövid élettartamú állapotai között, az átmeneti energiából meghatározzuk az antiproton és az elektron tömegének hányadosát. A méréseinket egészen ritka és hideg gázban végezve, a lézerfrekvenciát frekvenciafésűvel stabilizálva, az atomi mozgás miatti Doppler-hatást kétfotonos gerjesztéssel csökkentve, a protonéhoz közeli pontosságot értünk el az antiproton tömegének meghatározásában. A lézer-mikrohullám-lézer hármas rezonancia módszerével meghatároztuk az antiproton mágneses momentumát hélium-4 és hélium-3 atomokban és az elméletivel egyező spektrumokat kaptunk. Prototípust építettünk az antihidrogén előállítására szolgáló kétmódusú Paul-csapdához és megépítettük az antihidrogén képződését ellenőrző detektorrendszerünket. Kisenergiájú antiproton és hidrogén molekula ütközésében meghatároztuk az egyszeres ionizációs hatáskeresztmetszeteket és elméleti számításokat végeztünk egyszeresen és kétszeresen differenciális hatáskeresztmetszetekre antiproton és hélium ütközéseiben, valamint hidrogén- és vízmolekula ionizációjára polarizált lézertérben. Megmértük az ionvezetés hőmérsékletfüggését kapillárisokban és rámutattunk, hogy kis energián rugalmas ütközés, nagyobbakon a Coulomb-taszítás dominál. | Our activity is connected to the experiments of the ASACUSA collaboration at the Antiproton Decelerator of CERN, mainly to the tests of CPT invariance, stating the equivalence of matter and antimatter. Using tunable lasers to stimulate transitions between short- and long-lived states in antiprotonic helium atoms, from the transition energies we determine the antiproton-to-electron mass ratio. Performing the measurements in low-pressure cold gas, stabilising the laser tune using a frequency comb and reducing the Doppler broadening from atomic motion using two-photon spectroscopy we managed to reach a precision of determining to antiproton mass close to that of the proton. Using a laser-microwave-laser triple resonance technique we have measured the magnetic moment of the antiproton in He-4 and He-3 atoms in agreement with the theoretical predictions. We have built a prototype of a two-tone Paul-trap for antihydrogen formation and also a detector system for testing antihydrogen annihilation. We have measured single ionization cross sections for collisions of low-energy antiprotons with hydrogen molecules and calculated singly and doubly differential cross sections for collisons of antiprotons with helium and also for the ionization of hydrogen and water molecules in a polarized laser field. Measured the temperature dependence of ionic conductivity in capillaries and showed that at low energies elastic collisions whereas at higher ones Coulomb repulsion dominate

Szolitonok és kvázi-szolitonok sugárzási jelenségeinek vizsgálata = Radiative phenomena of solitons and quasi-solitons

Oszcillonokat vizsgáltunk skalárelméletekben 1,2,3 térdimenzióban egyrészt numerikusan, másrészt egy aszimptotikus sorfejtésen alapuló analitikus módszerrel. Numerikus eredményeink azt mutatják, hogy generikus kezdőállapotok is oszcillonok kialakulásához vezetnek, és élettartamukat is megmértük. A kifejlesztett analitikus eljárással a kis amplitúdójú oszcillonok élettartamát meghatároztuk, majd a numerikus eredményeinkkel összehasonlítva jó egyezést tapasztaltunk. Megmutattuk hogy a dilatonhoz, ill. a gravitációhoz csatolt skalármező esetén is létrejönnek oszcillonok, s rájuk is alkalmaztunk egy kis-amplitúdós kifejtést. Kiszámoltuk a stabil oszcillonok maximális tömegét és tömegveszteségi rátáját. Megmutattuk, hogy nagy skalár-tömegek esetén is, az oszcillon tömegének kevesebb mint a felét veszti el az univerzum életkorának megfelelő idő alatt. Következésképpen az oszcillonok az univerzum sötét anyagának egyik lehetséges összetevője lehetnek. Megmutattuk, hogy az oszcillonok pozitív kozmológiai konstans esetén, táguló univerzumban is lassan sugároznak. Tökéletes folyadékból álló csillag megoldásokat konstruáltunk a kozmológiai konstans jelenlétében. Lassan forgó csillagok esetén a csillag anyagát leíró lehetséges fizikai állapotegyenletek egy nagy osztályára megmutattuk, hogy a kvadrupólus-momentum mindig nagyobb, mint amilyen a megfelelő tömegű és impulzusmomentumú Kerr megoldásé. Egy új fizikai effektus létezésére mutattunk rá skalárelméletekben, egy térben lokalizált (ún. kink) megoldásra egy beeső hullám negatív sugárzási nyomást fejt ki - a besugárzott objektum a beeső hullám irányában gyorsul. | We studied oscillons in1,2,3 spatial dimensions, both numerically, and by analytical methods based on an asymptotic series expansion. Our numerical results show that generic initial data lead to oscillon formation. We have also measured their lifetime. We have determined the lifetime of small amplitude oscillons by our analytical methods. Comparing the analytical and numerical results we have found good agreement. We have shown that oscillons also form in those cases when the scalar field is coupled to a dilaton field or to gravitation. We have applied the small amplitude expansion to these as well. We have obtained the maximal mass and the mass loss rate of stable oscillons. We have found that even for large values of the mass of the scalar field, an oscillon loses less than half of its mass within the lifetime f the Universe. As a consequence, oscillons can contribute a significant part of the dark matter. We have also shown that in the case of a positive cosmological constant, oscillons radiate also very slowly in an expanding Universe. We have constructed solutions corresponding to a perfect fluid star, for nonzero values of the cosmological constant. For a large class of equations of state, we have shown that the quadrupole moment of slowly rotating stars is always larger than that of the corresponding Kerr solution, i.e. of the same mass and angular momentum. We have found a new physical effect in scalar field theory: an incoming plane wave can exert negative radiation pressure on a spatially localised (kink) solution, and as a result the kink accelerates towards the source of the incoming radiation

Small amplitude quasi-breathers and oscillons

Quasi-breathers (QB) are time-periodic solutions with weak spatial localization introduced in G. Fodor et al. in Phys. Rev. D. 74, 124003 (2006). QB's provide a simple description of oscillons (very long-living spatially localized time dependent solutions). The small amplitude limit of QB's is worked out in a large class of scalar theories with a general self-interaction potential, in $D$ spatial dimensions. It is shown that the problem of small amplitude QB's is reduced to a universal elliptic partial differential equation. It is also found that there is the critical dimension, $D_{crit}=4$, above which no small amplitude QB's exist. The QB's obtained this way are shown to provide very good initial data for oscillons. Thus these QB's provide the solution of the complicated, nonlinear time dependent problem of small amplitude oscillons in scalar theories.Comment: 24 pages, 19 figure

Nemperturbatív vizsgálatok a térelméletben = Nonperturbative investigation in the field theory

Részletesen leírtuk a SUSY sine-Gordon modellt. A véges intervallumon definiált, integrálható peremfeltételekkel rendelkező klasszikus sine-Gordon modell szisztematikus vizsgálatát hajtottuk végre. Általánosítottuk a kvantumos Lüscher formulát peremes térelméletekre. Rámutattunk, hogy a peremes Lüscher formula a fizikai (3+1 dimenziós) Casimir effektus leírására is alkalmas. Megmutattuk, hogy minden defektelmélet ekvivalens peremes elmélettel. Hatékony módszereket fejlesztettünk ki keskeny rezonanciák élettartamának meghatározására. Leírtuk a form faktorok véges térfogattól való függését, az L térfogat szerint kifejtve, 1/L minden rendjében egzakt módon. Sikerült egy szisztematikus alacsony hőmérsékletű kifejtést adni véges hőmérsékletű korrelátorokra. Bizonyítottuk a racionális konform térelméletek kongruencia-részcsoport tulajdonságát az orbifold kovariancia elvének felhasználásával. A permutációs orbifoldok elméletének speciális eseteként tárgyaltuk a másodkvantált húrelmélet alapjául szolgáló szimmetrikus szorzatok elméletét, legfontosabb eredményünk egy általános kombinatorikai azonosság felismerése, melynek révén a többhúr-járulékok expliciten felösszegezhetők. Elsőként vetettük fel annak lehetőségét, hogy az univerzum gyorsuló tágulása az anyag inhomogén térbeli eloszlásának a következménye. Megvizsgáltuk a szilárdtestbeli Bloch elektron Berry görbületi taggal módosított szemiklasszikus dinamikáját. Kiterjesztettük a Fermat-elvet spines fotonokra ez visszaadja az optikai Hall effektust linearizált esetben. | We gave a detailed description of the SUSY sine-Gordon model. We systematically investigated the sine-Gordon model with integrable boundary conditions. We have generalized Lüsher's formula for boundary field theories. We have pointed out that the boundary Lüsher's formula is applicable for describing 3+1 dimensional Casimir effect. We have pointed out that every defect model is equivalent with a given boundary model. We have developed new and powerful methods to determine the life time of narrow resonances. We have described in two papers the dependence of the form factors on the finite volume expanding in the volume L giving the exactly the terms in all orders of 1/L. We have succeeded to give a systematic low temperature expansion for finite temperature correlators. One of the most important result is the proof of the congruence-subgroup properties of rational conformal field theories using the orbifold covariance principle. Our most important result was to get a general combinatoric identity using this one can sum up the multi string contributions. We were the first to point out the possibility that the accelerating expansion of the universe is the consequence of the inhomogeneous distribution of the matter. We have shown that the semiclassical dynamics of a Bloch electron in a solid modified by a Berry curvature term is a Hamiltonian system. We have extended the Fermat principle for spinning photons, this gives back the optical Hall effect in the linearized case

Oscillons in dilaton-scalar theories

It is shown by both analytical methods and numerical simulations that extremely long living spherically symmetric oscillons appear in virtually any real scalar field theory coupled to a massless dilaton (DS theories). In fact such "dilatonic" oscillons are already present in the simplest non-trivial DS theory -- a free massive scalar field coupled to the dilaton. It is shown that in analogy to the previously considered cases with a single nonlinear scalar field, in DS theories there are also time periodic quasibreathers (QB) associated to small amplitude oscillons. Exploiting the QB picture the radiation law of the small amplitude dilatonic oscillons is determined analytically.Comment: extended discussion on stability, to appear in JHEP, 29 pages, 7 figure