Accretion flows around exotic tidal wormholes I. Ray-tracing

This paper investigates the various spherically symmetric wormhole solutions in the presence of tidal forces and applies numerous methods, such as test particle orbital dynamics, ray-tracing and microlensing. We make the theoretical predictions on the test particle orbital motion around the tidal wormholes with the use of normalized by $\mathcal{L}^2$ effective potential. In order to obtain the ray-tracing images (of both geometrically thin and thick accretion disks, relativistic jets), we properly modify the open source $\texttt{GYOTO}$ code with python interface. We applied this techniques to probe the accretion flows nearby the Schwarzschild-like and charged Reissner-N\"ordstrom (RS) wormholes (we assumed both charged RS wormhole and special case with the vanishing electromagnetic charge, namely Damour-Solodukhin (DS) wormhole). It was shown that the photon sphere for Schwarzschild-like wormhole presents for both thin and thick accretion disks and even for the vanishing tidal forces. Moreover, it was observed that $r_{\mathrm{ph}}\to\infty$ as $\alpha\to\infty$, which constraints $\alpha$ parameter to be sufficiently small and positive in order to respect the EHT observations. On the other hand, for the case of RS wormhole, photon sphere radius shrinks as $\Lambda\to\infty$, as it was predicted by the effective potential. In addition to the accretion disks, we as well probe the relativistic jets around two wormhole solutions of our consideration. Finally, with the help of star bulb microlensing, we approximate the radius of the wormhole shadow and as we found out, for Schild WH, $R_{\mathrm{Sh}}\approx r_0$ for ZTF and grows linearly with $\alpha$. On the contrary, shadow radius for charged wormholes slowly decreases with the growing trend of DS parameter $\Lambda$.Comment: 18 pages, 14 figures, revision submitted to A&

ОСОБЛИВОСТІ СУБ’ЄКТНОЇ ПОЗИЦІЇ СТУДЕНТА ПРИ ВИВЧЕННІ ІНОЗЕМНОЇ ЛЕКСИКИ

The aim of the work – to identify the characteristics of a student’s subjectivity in the study of foreign vocabulary whereas language learning also depends on the position of the activity or inactivity of the person, ie his subjectivity.The main body. The article investigates the characteristics of the subjective position of students in the study of foreign vocabulary at higher education institution. The author presents the factors that influence the development of student subjectivity, age and social characteristics of students, specific training activities at universities, subjective position of teachers.Conclusion. It has been proven that cognitive activity or subjectivity of students is one of the components of foreign vocabulary learning at the university, as reflected in the ability to be a strategist of the activity, set and adjust goals, understand the motives to build their own actions and assess their compliance plan.Мета роботи – виявити особливості суб’єктності студентів при освоєнні іноземної лексики, оскільки вивчення мови також залежить і від позиції активності або неактивності самої людини, тобто її суб’єктності.Основна частина. Стаття присвячена дослідженню характерних особливостей суб’єктної позиції студентів при вивченні іноземної лексики у вищому навчальному закладі. Автором проаналізовано чинники, які впливають на розвиток суб’єктності студента, такі, як: вікові та соціальні особливості студентства, специфіка навчальної діяльності у ВНЗ, суб’єктні позиції педагогів. Висновок. Було доведено, що пізнавальна активність або суб’єктність студентів є одним із компонентів вивчення іноземної лексики у ВНЗ, що виявляється в здатності бути стратегом своєї діяльності, ставити і коригувати цілі, усвідомлювати мотиви, самостійно вибудовувати дії і оцінювати їх відповідність задуманому

Large radius exciton in single-walled carbon nanotubes

The spectrum of large radius exciton in an individual semiconducting single-walled carbon nanotube (SWCNT) is described within the framework of elementary potential model, in which exciton is modeled as bound state of two oppositely charged quasi-particles confined on the tube surface. Due to the parity of the interaction potential the exciton states split into the odd and even series. It is shown that for the bare and screened Coulomb electron-hole (e-h) potentials the binding energy of even excitons in the ground state well exceeds the energy gap. The factors preventing the collapse of single-electron states in isolated semiconducting SWCNTs are discussed.Comment: 14 pages, 1 figure, 5 table

Topological network alignment uncovers biological function and phylogeny

Sequence comparison and alignment has had an enormous impact on our understanding of evolution, biology, and disease. Comparison and alignment of biological networks will likely have a similar impact. Existing network alignments use information external to the networks, such as sequence, because no good algorithm for purely topological alignment has yet been devised. In this paper, we present a novel algorithm based solely on network topology, that can be used to align any two networks. We apply it to biological networks to produce by far the most complete topological alignments of biological networks to date. We demonstrate that both species phylogeny and detailed biological function of individual proteins can be extracted from our alignments. Topology-based alignments have the potential to provide a completely new, independent source of phylogenetic information. Our alignment of the protein-protein interaction networks of two very different species--yeast and human--indicate that even distant species share a surprising amount of network topology with each other, suggesting broad similarities in internal cellular wiring across all life on Earth.Comment: Algorithm explained in more details. Additional analysis adde

AUTOMATYCZNA REGULACJA MOCY BIERNEJ PRZEZ URZĄDZENIA FACTS W WARUNKACH NIESTABILNOŚCI NAPIĘCIA W SIECI ELEKTRYCZNEJ

This article describes the problem of automatic regulation of reactive power using electronic devices FACTS (Flexible AC Transmission Systems): static synchronous compensator (STATCOM) and unified power flow controller (UPFC). With the help of a complex writing form, the following are determined: voltages at the installation nodes of the FACTS device and loads, currents of loads, power sources and electronic compensators in case of voltage instability at the load node of the electrical network. Voltages and currents are determined using the node-voltage method. The task of STATCOM is partial or full compensation of reactive power. During the reduction of the voltage at the load node, the reactive power generated by the power source decreases. The STATCOM should partially or fully compensate for the reactive power imbalance as quickly as possible. However, at the same time, it is not possible to fully compensate for the voltage reduction. A series-parallel or parallel-series UPFC can be used to solve this problem. As a result of using the UPFC, it is possible to automatically raise the voltage level to acceptable values with the help of the UPFC series compensator. The analysis shows that the parallel-serial UPFC is characterized by the stability of operation. In the case of using a series-parallel UPFC, there are restrictions on the ability to adjust the imaginary voltage component of the series compensator, since the angle of the voltage vector changes, which causes a failure in the operation of the regulator of the parallel compensator UPFC.W artykule opisano problematykę automatycznej regulacji mocy biernej za pomocą urządzeń elektronicznych FACTS (Flexible AC Transmission Systems): statycznego kompensatora synchronicznego (STATCOM) oraz regulatora przepływu mocy (UPFC). Za pomocą złożonego formularza rejestracyjnego określane są: napięcia w węzłach instalacji urządzenia FACTS i obciążenia, prądy obciążenia, źródeł zasilania i kompensatorów elektronicznych w przypadku niestabilności napięcia w węźle obciążenia sieci elektrycznej. Napięcia i prądy są wyznaczane metodą napięć węzłowych. Zadaniem STATCOM jest częściowa lub pełna kompensacja mocy biernej. Podczas spadku napięcia w węźle obciążenia, moc bierna generowana przez źródło zasilania maleje. STATCOM powinien częściowo lub w pełni skompensować nierównowagę mocy biernej tak szybko, jak to możliwe. Jednocześnie jednak nie jest możliwe pełne skompensowanie spadku napięcia. W celu rozwiązania tego problemu można zastosować szeregowo-równoległy lub równoległo-szeregowy układ UPFC. W wyniku zastosowania UPFC możliwe jest automatyczne podniesienie poziomu napięcia do akceptowalnych wartości za pomocą kompensatora szeregowego UPFC. Analiza pokazuje, że równoległo-szeregowy UPFC charakteryzuje się stabilnością działania. W przypadku zastosowania szeregowo-równoległego UPFC istnieją ograniczenia w zakresie możliwości regulacji składowej urojonej napięcia kompensatora szeregowego, ponieważ zmienia się kąt wektora napięcia, co powoduje awarię działania regulatora kompensatora równoległego UPFC

УЗАГАЛЬНЕНА МОДЕЛЬ ІНТЕГРАТИВНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ УПРАВЛІННЯ САМОСТІЙНОЮ РОБОТОЮ СТУДЕНТІВ-МЕДИКІВ ПРИ ВИВЧЕННІ ІНОЗЕМНОЇ МОВИ

Different approaches to the study of the system of students’ individual work management have been analyzed. The peculiarity of the proposed integrative technology of students’ individual work management is that the management effectiveness is achieved through the organization of the students’ individual work with diagnostic objectives, the achievement of which is subject to a clear description and definition. Structural components of integrated technology are: goals, content, methods, organizational forms and functional components. It has been proved that the effectiveness of management of students’ individual work depends on the goals and methods of achieving them; internal motivation and cognitive interests of students; quality of the content aspect of educational information for self-study; creation of favorable conditions for self-realization of a student; the methodological provision of the discipline, its precise planning, organization and management, student’s free time; the competent use of various forms of current and periodic control. Integrated technology develops intellectual and creative students’ abilities, helps to make decisions. This circumstance is especially important, as in modern science, there is an increasingly evident tendency to the synthesis of knowledge, to the awareness and disclosure of the collectivity of cognition objects.У статті проаналізовано різні підходи до вивчення системи управління самостійною роботою студентів. Особливість запропонованої інтегративної технології управління самостійною роботою студентів полягає в тому, що ефективність управління досягається за рахунок організації СРС з діагностично поставленими цілями, досягнення яких піддається чіткому опису та визначенню. Структурними компонентами інтегративної технології є: цілі, зміст, методи, організаційні форми і функціональні компоненти. Було доведено, що ефективність управління СРС залежить від цілей і способів їх досягнення; внутрішньої мотивації і пізнавальних інтересів студентів; якості змістовного аспекту навчальної інформації для самостійного вивчення; створення сприятливих умов для самореалізації студента; методичного забезпечення навчальної дисципліни, від її чіткого планування, організації та управління, ретельного вивчення вільного часу студента; від компетентного використання різноманітних форм поточного та періодичного контролю. Інтеграційна технологія розвиває інтелектуальні та творчі здібності студентів, допомагає приймати масштабні рішення. Дана обставина особливо важлива, оскільки в сучасній науці все більш очевидна тенденція до синтезу знань, до усвідомлення і розкриття спільності об’єктів пізнання

Основні засади управління якістю водних ресурсів та їхня охорона

Викладено основні принципи управління водними ресурсами в країнах Європейського Союзу, США, в Україні та інших країнах. Розглянуто основні джерела забруднення природних вод, питання управління охороною вод. Охарактеризовано комплексну оцінку якості поверхневих вод і принципи екологічного нормування в галузі водокористування. Для студентів географічних факультетів університетів

Topologically stable magnetization states on a spherical shell: curvature-stabilized skyrmions

Topologically stable structures include vortices in a wide variety of matter, skyrmions in ferro- and antiferromagnets, and hedgehog point defects in liquid crystals and ferromagnets. These are characterized by integer-valued topological quantum numbers. In this context, closed surfaces are a prominent subject of study as they form a link between fundamental mathematical theorems and real physical systems. Here we perform an analysis on the topology and stability of equilibrium magnetization states for a thin spherical shell with easy-axis anisotropy in normal directions. Skyrmion solutions are found for a range of parameters. These magnetic skyrmions on a spherical shell have two distinct differences compared to their planar counterpart: (i) they are topologically trivial and (ii) can be stabilized by curvature effects, even when Dzyaloshinskii-Moriya interactions are absent. Due to its specific topological nature a skyrmion on a spherical shell can be simply induced by a uniform external magnetic field

Dynamics of quasi-one-dimensional structures under roughening transition stimulated by external irradiation

We studied the striking effect of external irradiation of nanowires on the dynamics of their surface morphology at elevated temperatures that do not destroy their crystal lattice. Numerical experiments performed on the basis of the Monte Carlo model revealed new possibilities for controlled periodic modulation of the cross-section of quasi-one-dimensional nanostructures for opto- and nanoelectronic elements. These are related to the fact that external irradiation stimulates the surface diffusion of atoms. On the one hand, such stimulation should accelerate the development of the well-known spontaneous thermal instability of nanowires (Rayleigh instability), which leads to their disintegration into nanoclusters. On the other hand, this leads to the forced development of the well-known roughening transition (RT) effect. Under normal circumstances, this manifests itself on selected crystal faces at a temperature above the critical one. The artificial stimulation of this effect on the lateral surface of quasi-one-dimensional structures determines many unpredictable scenarios of their surface dynamics, which essentially depend on the orientation of the nanowire axis relative to its internal crystal structure. In particular, the long-wave Rayleigh breakup observed in absence of external irradiation transforms into strongly pronounced short-wave metastable modulations of the cross-section (a chain of unduloids). The effect of the self-consistent relationship between the Rayleigh instability and RT is dimensional and can be observed only at relatively small nanowire radii. The fact is analyzed that, for the manifestation of this effect, it is very important to prevent significant heating of the nanowire when surface diffusion is stimulated. A number of developed theoretical concepts have already found confirmation in real experiments with Au and Ag nanowires irradiated by electrons and Ag+ ions, respectively