Rotating light, OAM paradox and relativistic complex scalar field

Recent studies show that the angular momentum, both spin and orbital, of rotating light beams possesses counter-intuitive characteristics. We present a new approach to the question of orbital angular momentum of light based on the complex massless scalar field representation of light. The covariant equation for the scalar field is treated in rotating system using the general relativistic framework. First we show the equivalence of the U(1) gauge current for the scalar field with the Poynting vector continuity equation for paraxial light, and then apply the formalism to the calculation of the orbital angular momentum of rotating light beams. If the difference between the co-, contra-, and physical quantities is properly accounted for there does not result any paradox in the orbital angular momentum of rotating light. An artificial analogue of the paradoxical situation could be constructed but it is wrong within the present formalism. It is shown that the orbital angular momentum of rotating beam comprising of modes with opposite azimuthal indices corresponds to that of rigid rotation. A short review on the electromagnetism in noninertial systems is presented to motivate a fully covariant Maxwell field approach in rotating system to address the rotating light phenomenon.Comment: No figure

On the relation of Thomas rotation and angular velocity of reference frames

In the extensive literature dealing with the relativistic phenomenon of Thomas rotation several methods have been developed for calculating the Thomas rotation angle of a gyroscope along a circular world line. One of the most appealing concepts, introduced in \cite{rindler}, is to consider a rotating reference frame co-moving with the gyroscope, and relate the precession of the gyroscope to the angular velocity of the reference frame. A recent paper \cite{herrera}, however, applies this principle to three different co-moving rotating reference frames and arrives at three different Thomas rotation angles. The reason for this apparent paradox is that the principle of \cite{rindler} is used for a situation to which it does not apply. In this paper we rigorously examine the theoretical background and limitations of applicability of the principle of \cite{rindler}. Along the way we also establish some general properties of {\it rotating reference frames}, which may be of independent interest.Comment: 14 pages, 2 figure

Micro-instabilités et phénomènes de transports anormaux dans les plasmas

Micro-instability and abnormal transport effects in plasmas. Instability of a sufficiently short wave length to allow the plasma to be considered as practically uniform at the same scale. Consequences of the development of micro-instability. Micro-turbulent state of the plasma. Quasi-linear theories on the development of this micro-turbulence from the initially unstable condition. Examples of theories predicting abnormal plasma diffusion as a result of electromagnetic fields accompanying the micro-turbulence.Parmi toutes les instabilités dont les plasmas sont capables, les micro-instabilités sont celles qui font apparaître des oscillations de longueurs d'ondes assez petites pour que le plasma puisse être considéré comme presque uniforme à leur échelle. Il existe des plasmas faiblement instables dans lesquels peut se développer un état microturbulent caractérisé par une faible amplitude des oscillations. Sur des échelles de temps très supérieures aux périodes des oscillations, la microturbulence fait évoluer le plasma de manière analogue aux collisions entre les particules et fait apparaître des phénomènes de transport tels que la diffusion.Trocheris M. Micro-instabilités et phénomènes de transports anormaux dans les plasmas. In: Les instabilités en hydraulique et en mécanique des fluides. Compte rendu des huitièmes journées de l'hydraulique. Lille, 8-10 juin 1964. Tome 2, 1965

Historique des recherches sur la fusion contrôlée

C'est vers le milieu des années 1940 que s'est développée l'idée d'utiliser des réactions nucléaires entre éléments légers pour production de l'énergie à des fins pacifiques. Des premières explorations effectuées dans ce domaine jusqu'aux projets actuellement en cours de réalisation, l'auteur retrace les différentes étapes de la progression des recherches sur la fusion. Cheminement difficile qui va maintenant aborder une phase nouvelle où les problèmes technologiques auront une part déterminante

Sur le couplage entre le proton dépareillé et les neutrons dans 63Cu et 65Cu

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Mode interaction in a spectrum of weakly unstable plasma waves

The evolution of a spectrum of weakly unstable plasma waves in the presence of a warm beam is usually treated by quasilinear theory. Numerical simulations and laboratory experiments, however, showed departures from the quasilinear description both in the presence of persistent structures in phase space and in the behaviour of individual modes. It is shown in this paper that the unexpected evolution of individual modes can be explained in terms of interaction of the waves via long wave length free streaming perturbations. The starting point is a weakly non linear theory in which the free streaming portions of the perturbations are included. A basic system of equations is first derived which provides a generalization of quasilinear theory. The theoretical model is further simplified and leads to a system of ordinary differential equations, which are solved numerically in representative cases.L'évolution d'un spectre d'ondes de plasma légèrement instables en présence d'un faisceau élargi en vitesse est traitée habituellement par la théorie quasi linéaire. Cependant des simulations numériques et des expériences de laboratoire ont révélé des écarts à la description quasi linéaire dans la présence de structures persistantes dans l'espace des phases et dans le comportement individuel des modes. On montre dans cet article que l'évolution inattendue des modes individuels peut être expliquée à l'aide d'une interaction des ondes par l'intermédiaire de perturbations balistiques de grande longueur d'onde. Le point de départ est une théorie faiblement non linéaire qui comprend les parties balistiques des perturbations. On établit d'abord un système d'équations de base qui foumit une généralisation de la théorie quasi linéaire. En simplifiant le modèle théorique on arrive à un système d'équations différentielles ordinaires qui sont résolues numériquement dans des cas représentatifs

Sur une interdiction de configuration en radioactiyité β

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Introduction à l'étude comparée du modèle nucléaire de M. Mayer et des désintégrations β des noyaux

On rappelle dans cet article les notions générales et les conventions de langage qui sont nécessaires pour entreprendre une comparaison systématique entre les prédictions du modèle nucléaire de M. Mayer sur les noyaux de A impair et les données expérimentales sur la radioactivité β. Le modèle de M. Mayer est présenté comme un cas particulier du modèle des particules indépendantes. Après un résumé des principaux résultats de la théorie de la radioactivité β, on donne une méthode pour déterminer le changement de spin et de parité dans une transition β