Explicit formulas for the generalized Hermite polynomials in superspace

We provide explicit formulas for the orthogonal eigenfunctions of the supersymmetric extension of the rational Calogero-Moser-Sutherland model with harmonic confinement, i.e., the generalized Hermite (or Hi-Jack) polynomials in superspace. The construction relies on the triangular action of the Hamiltonian on the supermonomial basis. This translates into determinantal expressions for the Hamiltonian's eigenfunctions.Comment: 19 pages. This is a recasting of the second part of the first version of hep-th/0305038 which has been splitted in two articles. In this revised version, the introduction has been rewritten and a new appendix has been added. To appear in JP

Star colloids in nematic liquid crystals

We present a study of the elastic alignment, accompanying director field distortions, and elastic pair interactions of star-shaped colloids suspended in aligned nematic liquid crystals. We design and fabricate lithographic colloids, “N-stars”, containing N rod-like protrusions (i.e. “rays” or “arms”) each having a constant angle between adjacent rays. N-star geometries contain concave regions while retaining the rotational and mirror symmetries of regular polygonal platelets having N sides. Planar anchoring of the nematic director at N-star surfaces induces elastic deformations of the uniform background director, resulting in distinct orientational states and pair interactions that depend upon N. Director fields around isolated N-stars are characterized using polarized optical microscopy. For each N-star, we observe long-lived metastable orientational states with accompanying metastable director configurations, which are topologically distinct from the ground state director field. We develop a model, based on a superposition of the elastic energy of rod-like inclusions at appropriate angles to the far-field director, to estimate the energies in both cases. Numerical calculations of the director field around an individual ray elucidate the effect of azimuthal degeneracy in the anchoring and cross-sectional shape of the ray. The analytical results agree with the simulations, however, we find that the total elastic energy must be rescaled to account for weaker anchoring. The long-range elastic pair interactions between N-stars are probed using optical tweezers and video microscopy. We observe a distinct multipole depending on whether N is even or odd, which dominates the distance-dependence for attractive elastic forces between pairs of N-stars. Finally, we discuss assemblies made up of mixtures of different types of N-stars that display a variety of aggregated states

Comparing Ecosystem Service preferences between urban and rural dwellers

Urbanization can profoundly alter socioecological relationships, but its influence on how people perceive and value ecosystem services (ES) is poorly understood. We reviewed an emerging literature in which sociocultural valuation of ES is compared among urban and rural dwellers. This research suggests that, although regulating and cultural ES were highly valued by both rural and urban dwellers, urban dwellers tended to value provisioning ES less than rural dwellers did. Differences in ES valuation could result from different experiences, uses, and needs for ES of urban and rural dwellers. We also identified two key gaps in the literature that relate to understanding how diverse ES contribute differently to the well-being of rural and urban populations (and the relevance of these differences for environmental education and policy) and the changing roles of ES in developing countries and vulnerable ecosystems, such as small islands, that face pressing environmental, social, and economic challenges

Production, purification, sequencing and activity spectra of mutacins D-123.1 and F-59.1

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>The increase in bacterial resistance to antibiotics impels the development of new anti-bacterial substances. Mutacins (bacteriocins) are small antibacterial peptides produced by <it>Streptococcus mutans </it>showing activity against bacterial pathogens. The objective of the study was to produce and characterise additional mutacins in order to find new useful antibacterial substances.</p> <p>Results</p> <p>Mutacin F-59.1 was produced in liquid media by <it>S. mutans </it>59.1 while production of mutacin D-123.1 by <it>S. mutans </it>123.1 was obtained in semi-solid media. Mutacins were purified by hydrophobic chromatography. The amino acid sequences of the mutacins were obtained by Edman degradation and their molecular mass was determined by mass spectrometry. Mutacin F-59.1 consists of 25 amino acids, containing the YGNGV consensus sequence of pediocin-like bacteriocins with a molecular mass calculated at 2719 Da. Mutacin D-123.1 has an identical molecular mass (2364 Da) with the same first 9 amino acids as mutacin I. Mutacins D-123.1 and F-59.1 have wide activity spectra inhibiting human and food-borne pathogens. The lantibiotic mutacin D-123.1 possesses a broader activity spectrum than mutacin F-59.1 against the bacterial strains tested.</p> <p>Conclusion</p> <p>Mutacin F-59.1 is the first pediocin-like bacteriocin identified and characterised that is produced by <it>Streptococcus mutans</it>. Mutacin D-123.1 appears to be identical to mutacin I previously identified in different strains of <it>S. mutans</it>.</p

Flame propagation across an obstacle: OH-PLIF and 2-D simulations with detailed chemistry

Flame propagation across a single obstacle inside a closed square channel is studied experimentally and numerically using a stoichiometric H_2/O_2 mixture at initial conditions 15 kPa and 300 K. The 50% blockage obstacle consists of a pair of fence-type obstacles mounted on the top and bottom walls of the channel. Direct optical visualization was performed using single-image measurement of the planar laser-induced fluorescence of the OH radical (OH-PLIF) and simultaneous high-speed schlieren video to study the flame topology and the flame tip velocity along the channel streamwise axis, respectively. The OH-PLIF images provide a novel level of detail and permit a thorough evaluation of the simulation accuracy. The flame tip accelerates to a peak velocity of 590 m/s just downstream of the obstacle followed by a deceleration and subsequent re-acceleration. The unburnt gas flow ahead of the flame is subsonic at all times. The flame does not show any signs of diffusive-thermal instability. Vortex–flame interactions in the recirculation zones downstream of the obstacle wrinkle the flame. The numerical simulations, based on solving the 2-D compressible reactive Navier–Stokes equations with detailed chemistry, predict the flame tip velocity accurately. However, differences in flame topology are observed, specifically, wrinkling is over-estimated. The over-prediction of flame wrinkling suggests a lower dissipation rate in the numerical simulations than in reality, which could be a consequence of neglecting the third channel dimension. Conditional means of the fuel consumption rate are similar to the consumption rates of 1-D unstretched laminar flames at all times. The increase in pressure during flame propagation causes an increase in fuel consumption rate which needs to be accounted for in simplified modeling approaches

Difficultés reliées à la résolution de problèmes de physique chez des élèves de cinquième année du secondaire

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.L'observation des comportements d'élèves de cinquième année du secondaire, inscrits à des cours de physique, montre que devant des problèmes à résoudre beaucoup de ces élèves, même s'ils ont acquis toutes les connaissances nécessaires pour résoudre les problèmes, éprouvent des difficultés majeures quand vient l'application de ces connaissances. De plus, les faibles pourcentages de réussite dans les différents examens régionaux ou provinciaux dans cette matière confirment cet état de fait. La présente étude vise à décrire et à analyser les processus de résolution de problèmes de physique employés par des élèves de cinquième année du secondaire pour parvenir à identifier les difficultés les plus fréquemment rencontrées dans cette activité intellectuelle. A cette fin, un modèle synthèse de résolution de problêmes de physique est élaboré à partir de différents modeles suggérés par les recherches en intelligence artificielle et en simulation par ordinateur sur la résolution de problèmes de physique. Une grille d'analyse du comportement construite à partir de ce modèle synthèse permet l'identification des étapes utilisées par l'élève pour résoudre les problèmes. Cette grille comporte une série de neuf étapes, chacune d'elles étant reliée soit à la lecture du problème, à sa compréhension ou à sa solution. Huit élèves en physique, au niveau de cinquième secondaire, répartis en forts, moyens et faibles sont invités à résoudre cinq problèmes de cinématique en formulant à haute voix les raisonnements qui les conduisent à la solution du problème. Leurs verbalisations sont transcrites sous forme de protocole et analysées à l'aide de la grille développée pour cette étude. Les cheminements des; élèves sont étudiés à l'aide de diagrammes qui facilitent le repère des difficultes pour résoudre les différents problèmes et permettent la comparaison entre les élèves. Les comparaisons des protocoles des élèves selon la catégorie à laquelle ils appartiennent ou selon qu'ils ont réussi ou échoué les problèmes font rassortir que, même dans la solution de problèmes de cinématique ayant un contenu notionnel restreint, aucun de ces élèves n'a pu résoudre correctement les cinq problèmes proposés. Ce qui différencie les trois catégories d'élèves, c'est d'abord la valeur du contenu de leur représentat.ion du problème. Chez les élèves "forts", cette représentation contient beaucoup plus d'informations pertinantes que chez les autres catégories d'êlèves. C'est à partir du contenu de cette représentation "enrichie" que les élèves "forts" arrivent à faire une sélection plus judicieuse des opérateurs et une utilisation plus efficace de ceux-ci. Seul un élève classé "moyen" a réussi à solutionner trois des cinq problèmes. Par contre, un élève "fort" n'a réussi qu'un seul problème. Les comparaisons mettent aussi en évidence que, dans les problèmes à contexte multiple, où il y a plusieurs objets qui se déplacent, la différence entre le succès et l'échec s'explique par la façon dont les élèves conçoivent la situation décrite dans le problème. Les élèves qui ont réussi à résoudre ce genre de problèmes ont utilisé une représsentation littérale du déroulement de la situation ou un dessin pour identifier des caractéristiques communes au mouvement de chaque objet. Les élèves qui ont échoué n'ont pas été en mesure de faire ce cheminement, de sorte qua même s'ils ont sélectionné de bons opérateurs sur la base de certains mots clefs contenus dans le texte du problème, l'application de ceux-ci demeurent inexacte, puisqu'ils opèrent sur une situation différente de celle décrite dans la donnée au problème. Dans les deux problèmes à contexte unique, les causes des échecs sont multiples. Dans un des problèmes, l'emploi d'unités de grandeurs différentes pour décrire une même variable est la cause principale des échecs dans la solution de ce problème. Dans l'autre problème, la difficulte de décrire le comportement de l'objet à partir des connaissances apprises au cours de physique est à l'origine des: échecs dans la solution de ce problème