Wormhole cosmic strings

We construct regular multi-wormhole solutions to a gravitating $\sigma$ model in three space-time dimensions, and extend these solutions to cylindrical traversable wormholes in four and five dimensions. We then discuss the possibility of identifying wormhole mouths in pairs to give rise to Wheeler wormholes. Such an identification is consistent with the original field equations only in the absence of the $\sigma$-model source, but with possible naked cosmic string sources. The resulting Wheeler wormhole space-times are flat outside the sources and may be asymptotically Minkowskian.Comment: 17 pages, LaTeX, 4 figures (hard copy available on request

Creep motion of a granular pile induced by thermal cycling

We report a time-resolved study of the dynamics associated with the slow compaction of a granular column submitted to thermal cycles. The column height displays a complex behavior: for a large amplitude of the temperature cycles, the granular column settles continuously, experiencing a small settling at each cycle; By contrast, for small-enough amplitude, the column exhibits a discontinuous and intermittent activity: successive collapses are separated by quiescent periods whose duration is exponentially distributed. We then discuss potential mechanisms which would account for both the compaction and the transition at finite amplitude.Comment: 4 pages, 5 figures, accepted for publication in Physical Review Letters (05sep08

Topologically massive gravito-electrodynamics: exact solutions

We construct two classes of exact solutions to the field equations of topologically massive electrodynamics coupled to topologically massive gravity in 2 + 1 dimensions. The self-dual stationary solutions of the first class are horizonless, asymptotic to the extreme BTZ black-hole metric, and regular for a suitable parameter domain. The diagonal solutions of the second class, which exist if the two Chern-Simons coupling constants exactly balance, include anisotropic cosmologies and static solutions with a pointlike horizon.Comment: 15 pages, LaTeX, no figure

Analytical Results for Multifractal Properties of Spectra of Quasiperiodic Hamiltonians near the Periodic Chain

The multifractal properties of the electronic spectrum of a general quasiperiodic chain are studied in first order in the quasiperiodic potential strength. Analytical expressions for the generalized dimensions are found and are in good agreement with numerical simulations. These first order results do not depend on the irrational incommensurability.Comment: 10 Pages in RevTeX, 2 Postscript figure

The affine preservers of non-singular matrices

When K is an arbitrary field, we study the affine automorphisms of M_n(K) that stabilize GL_n(K). Using a theorem of Dieudonn\'e on maximal affine subspaces of singular matrices, this is easily reduced to the known case of linear preservers when n>2 or #K>2. We include a short new proof of the more general Flanders' theorem for affine subspaces of M_{p,q}(K) with bounded rank. We also find that the group of affine transformations of M_2(F_2) that stabilize GL_2(F_2) does not consist solely of linear maps. Using the theory of quadratic forms over F_2, we construct explicit isomorphisms between it, the symplectic group Sp_4(F_2) and the symmetric group S_6.Comment: 13 pages, very minor corrections from the first versio

La sécurisation foncière favorise-t-elle l'aménagement rural ? Le cas de la ZGC d'Analalavaloha, Commune rurale d'Amparafaravola dans l'Ouest de l'Alaotra, Madagascar

Le Projet de Mise en Valeur et de Protection des Bassins Versants du Lac Alaotra à Madagascar (projet BV Lac) propose d'étudier les liens entre la sécurisation foncière et la mise en valeur des terres agricoles sur le cas de la ZGC d'Analalavaloha (Commune d'Amparafaravola) avec pour objectif de répondre au postulat " la sécurisation foncière est le point initial des actions d'aménagement du territoire ". Une enquête auprès de 19 agriculteurs a été réalisée ainsi qu'une analyse paysagère débouchant sur une cartographie pour illustrer les dynamiques de mises en valeur du territoire. L'obtention d'un titre foncier n'apparait pas comme une condition indispensable à la mise en valeur. Le facteur stimulant les aménagements est plutôt l'intervention des techniciens qui jouent un rôle moteur auprès des agriculteurs cherchant à valoriser au mieux leurs terres. Le thème de la sécurisation foncière nécessite une évaluation plus formelle dans un futur proche, lorsque ses effets seront plus perceptibles

Sécurisation foncière, aménagement rural et production de bois. Etude cas et méthodologie Le cas de la ZGC d'Analalavaloha, Commune rurale d'Amparafaravola dans l'Ouest de l'Alaotra, Madagascar

Le Projet de Mise en Valeur et de Protection des Bassins Versants du Lac Alaotra (projet BV Lac) développe un volet sur la sécurisation foncière (à travers les outils développés par le PNF, programme national foncier) et la mise en valeur des terres agricoles dont le reboisement à des fins productives, bois de feu et d'œuvre) est importante. La présente étude se focalise sur le cas de la ZGC d'Analalavaloha (Commune d'Amparafaravola). L'objectif de cette étude est de comprendre les stratégies paysannes en termes de reboisement dans un contexte de politique de sécurisation foncière censée permettre des actions d'aménagement du territoire. Une enquête a été réalisée auprès de 19 agriculteurs en 2007, représentant la diversité des situations des propriétaires de cette zone, ainsi qu'une analyse paysagère qui a permis de faire des cartes pour illustrer les dynamiques de mises en valeur du territoire. Globalement, les parcelles de la zone sont mises en valeur (essentiellement par des plantations d'eucalyptus) bien qu'elles ne correspondent pas toujours au schéma d'aménagement. L'obtention d'un titre foncier n'apparait pas comme une condition indispensable à la mise en valeur. Le facteur stimulant les aménagements est plutôt l'intervention des techniciens qui jouent un rôle moteur auprès des agriculteurs cherchant à valoriser au mieux leurs terres. Le projet BV Lac doit continuer à s'appuyer sur les ZGC pour penser l'aménagement territorial. La production de bois de feu, principale et le plus souvent unique source d'énergie en milieu rural, et la production de bois d'œuvre (perches) constituent ainsi des sources de revenus complémentaires importantes dans un contexte de foncier souvent saturé ou les terres prédisposées à la culture ne sont plus disponibles

Black hole mass and angular momentum in 2+1 gravity

We propose a new definition for the mass and angular momentum of neutral or electrically charged black holes in 2+1 gravity with two Killing vectors. These finite conserved quantities, associated with the SL(2,R) invariance of the reduced mechanical system, are shown to be identical to the quasilocal conserved quantities for an improved gravitational action corresponding to mixed boundary conditions. They obey a general Smarr-like formula and, in all cases investigated, are consistent with the first law of black hole thermodynamics. Our framework is applied to the computation of the mass and angular momentum of black hole solutions to several field-theoretical models.Comment: 23 pages, 3 references added, to be published in Physical Review

The cosmological gravitating σ\sigma model: solitons and black holes

We derive and analyze exact static solutions to the gravitating O(3) $\sigma$ model with cosmological constant in (2+1) dimensions. Both signs of the gravitational and cosmological constants are considered. Our solutions include geodesically complete spacetimes, and two classes of black holes.Comment: 10 pages, late

Motion and Trajectories of Particles Around Three-Dimensional Black Holes

The motion of relativistic particles around three dimensional black holes following the Hamilton-Jacobi formalism is studied. It follows that the Hamilton-Jacobi equation can be separated and reduced to quadratures in analogy with the four dimensional case. It is shown that: a) particles are trapped by the black hole independently of their energy and angular momentum, b) matter alway falls to the centre of the black hole and cannot understake a motion with stables orbits as in four dimensions. For the extreme values of the angular momentum of the black hole, we were able to find exact solutions of the equations of motion and trajectories of a test particle.Comment: Plain TeX, 9pp, IPNO-TH 93/06, DFTUZ 93/0