Degenerate Odd Poisson Bracket on Grassmann Variables

A linear degenerate odd Poisson bracket (antibracket) realized solely on Grassmann variables is presented. It is revealed that this bracket has at once three nilpotent $\Delta$-like differential operators of the first, the second and the third orders with respect to the Grassmann derivatives. It is shown that these $\Delta$-like operators together with the Grassmann-odd nilpotent Casimir function of this bracket form a finite-dimensional Lie superalgebra.Comment: 5 pages, LATEX. Corrections of misprints. The relation (23) is adde

The two Josephson junction flux qubit with large tunneling amplitude

In this paper we discuss solid-state nanoelectronic realizations of Josephson flux qubits with large tunneling amplitude between the two macroscopic states. The latter can be controlled via the height and wells form of the potential barrier, which is determined by quantum-state engineering of the flux qubit circuit. The simplest circuit of the flux qubit is a superconducting loop interrupted by a Josephson nanoscale tunnel junction. The tunneling amplitude between two macroscopically different states can be essentially increased, by engineering of the qubit circuit, if tunnel junction is replaced by a ScS contact. However, only Josephson tunnel junctions are particularly suitable for large-scale integration circuits and quantum detectors with preset-day technology. To overcome this difficulty we consider here the flux qubit with high-level energy separation between "ground" and "excited" states, which consists of a superconducting loop with two low-capacitance Josephson tunnel junctions in series. We demonstrate that for real parameters of resonant superposition between the two macroscopic states the tunneling amplitude can reach values greater than 1K. Analytical results for the tunneling amplitude obtained within semiclassical approximation by instanton technique show good correlation with a numerical solution.Comment: 8 pages, 4 figure

Exterior Differentials in Superspace and Poisson Brackets

It is shown that two definitions for an exterior differential in superspace, giving the same exterior calculus, yet lead to different results when applied to the Poisson bracket. A prescription for the transition with the help of these exterior differentials from the given Poisson bracket of definite Grassmann parity to another bracket is introduced. It is also indicated that the resulting bracket leads to generalization of the Schouten-Nijenhuis bracket for the cases of superspace and brackets of diverse Grassmann parities. It is shown that in the case of the Grassmann-odd exterior differential the resulting bracket is the bracket given on exterior forms. The above-mentioned transition with the use of the odd exterior differential applied to the linear even/odd Poisson brackets, that correspond to semi-simple Lie groups, results, respectively, in also linear odd/even brackets which are naturally connected with the Lie superalgebra. The latter contains the BRST and anti-BRST charges and can be used for calculation of the BRST operator cohomology.Comment: 12 pages, LATEX 2e, JHEP format. Correction of misprints. The titles for some references are adde

Защита посевов зерновых культур гербицидом СЕКАТОР Плюс, МД

The natural and climatic conditions of Belarusare favorable for development of over 300 species of weeds. Currently, perennial, wintering, winter and spring weeds dominate among grain crops. When grain crops are infested with both annual and perennial dicotyledonous weeds, herbicides containing several active substances are efficient. One of such promising herbicides is the new herbicide Secator Plus, MD(2.4 acid, 433 g/l + iodosulfuron, 62.5 g/l + amidosulfuron, 25 g/l + mefenpyr /antidote/, 62.5 g/l). This herbicide used at the rate of 0.3-0.5 l/ha for winter grain crops provided high biological efficiency against the dominant annual and some perennial dicotyledonous weeds (80–100% loss): Chenopodium album L., Capsella bursa-pastoris (L.) Medik., Galeopsis tetrahit L., Tripleurospermum inodorum Sch.-Bip., Galium aparine L., Sonchus arvensis L., etc. In the studied crops, reliable increases in preserved grain yield were obtained. Economic benefit: the net income in winter wheat crops amounted to 60.0-90.0 dollars/ha, winter triticale 35.5-43.7 dollars/ha, and spring wheat 159.9-212.3 dollars/ha. Based on the research results, the herbicide Secator Plus, MD is registered in the State Register of Plant Protection Products (pesticides) and fertilizers permitted for use on the territory of theRepublic ofBelarus. The research results are of interest in the field of herbology, since they reveal the mechanisms of interaction of various active substances in herbicide, show possibilities of its widespread use in agriculture.Природно-климатические условия Беларуси благоприятны для развития более 300 видов сорных растений. В настоящее время в посевах зерновых культур доминируют многолетние, зимующие, озимые и яровые сорняки. При засоренности посевов зерновых колосовых культур как однолетними, так и многолетними двудольными сорными растениями эффективно применение гербицидов с содержанием нескольких действующих веществ. Одним из таких перспективных гербицидов является новый гербицид Секатор Плюс, МД (2,4 кислота, 433 г/л + йодосульфурон, 62,5 г/л + амидосульфурон, 25 г/л + мефенпир /антидот/, 62,5 г/л). Применение данного гербицида в норме 0,3–0,5 л/га в посевах озимых зерновых культур обеспечило высокую биологическую эффективность против доминирующих однолетних и некоторых многолетних двудольных сорных растений (гибель 80–100 %): Chenopodium album L., Capsella bursa-pastoris (L.) Medik., Galeopsis tetrahit L., Tripleurospermum inodorum Sch.-Bip., Galium aparine L., Sonchus arvensis L. и др. В посевах изучаемых культур получены достоверные прибавки сохраненного урожая зерна. Экономическая выгода: чистый доход в посевах озимой пшеницы составил 60,0–90,0 долл/га, озимого тритикале – 35,5–43,7 долл/га и яровой пшеницы 159,9–212,3 долл/га. На основании результатов исследований гербицид Секатор Плюс, МД зарегистрирован в Государственном реестре средств защиты растений (пестицидов) и удобрений, разрешенных к применению на территории Республики Беларусь. Результаты исследований представляют интерес в области гербологии, поскольку раскрывают механизмы взаимодействия различных действующих веществ в гербициде, показывают возможности его широкого применения в сельском хозяйстве

Hodge Duality Operation And Its Physical Applications On Supermanifolds

An appropriate definition of the Hodge duality $\star$ operation on any arbitrary dimensional supermanifold has been a long-standing problem. We define a working rule for the Hodge duality $\star$ operation on the $(2 + 2)$-dimensional supermanifold parametrized by a couple of even (bosonic) spacetime variables $x^\mu (\mu = 0, 1)$ and a couple of Grassmannian (odd) variables $\theta$ and $\bar\theta$ of the Grassmann algebra. The Minkowski spacetime manifold, hidden in the supermanifold and parametrized by $x^\mu (\mu = 0, 1)$, is chosen to be a flat manifold on which a two $(1 + 1)$-dimensional (2D) free Abelian gauge theory, taken as a prototype field theoretical model, is defined. We demonstrate the applications of the above definition (and its further generalization) for the discussion of the (anti-)co-BRST symmetries that exist for the field theoretical models of 2D- (and 4D) free Abelian gauge theories considered on the four $(2 + 2)$- (and six $(4 + 2)$)-dimensional supermanifolds, respectively.Comment: LaTeX file, 25 pages, Journal-versio

(In)finite extensions of algebras from their Inonu-Wigner contractions

The way to obtain massive non-relativistic states from the Poincare algebra is twofold. First, following Inonu and Wigner the Poincare algebra has to be contracted to the Galilean one. Second, the Galilean algebra is to be extended to include the central mass operator. We show that the central extension might be properly encoded in the non-relativistic contraction. In fact, any Inonu-Wigner contraction of one algebra to another, corresponds to an infinite tower of abelian extensions of the latter. The proposed method is straightforward and holds for both central and non-central extensions. Apart from the Bargmann (non-zero mass) extension of the Galilean algebra, our list of examples includes the Weyl algebra obtained from an extension of the contracted SO(3) algebra, the Carrollian (ultra-relativistic) contraction of the Poincare algebra, the exotic Newton-Hooke algebra and some others. The paper is dedicated to the memory of Laurent Houart (1967-2011).Comment: 7 pages, revtex style; v2: Minor corrections, references added; v3: Typos correcte

АКАДЕМІЧНА ДОБРОЧЕСНІСТЬ ЯК ЕЛЕМЕНТ ВНУТРІШНЬОЇ СИСТЕМИ ЯКОСТІ – ДОСВІД ТА ПЕРСПЕКТИВИ

Ukraine’s gradual accession to the European Education Area requires a number of reforms, which have been actively implemented since 2014. The development of external and internal quality assurance systems involves the development of a culture of zero tolerance for manifestations of academic dishonesty. At the national level, there were the rules and  norms of academic integrity legislated to be observed by each participant of the educational process, as well as the types of violations of academic integrity and the responsibility for its violation were specified. Given the provision of higher academic autonomy to higher education institutions of Ukraine, the development of the system of academic integrity and of institutional mechanisms for establishing responsibility for its violation fosters  educational institutions to independently create a system and develop local documents that regulate their own policies in shaping values, traditions, norms and approaches to establishing responsibility. This article describes the experience in developing the policy of academic integrity of the National University of Water and Environmental Engineering, which is a participant in the project «Initiative of Academic Integrity and Quality of Education» and develops its own institutional model of building mechanisms for academic integrity by all participants. The model is based on a high image of learning through transparent assessment of academic achievement, ensuring unimpeded student – teacher communication, use of electronic services and anti-plagiarism systems in the educational process. The main challenges faced by the institution of higher education are studied, and the prospects for further development of academic integrity as one of the factors that shape the internal quality system of higher education are identified. Поступове входження України до Європейського простору освіти і науки потребує проведення реформ, які активно впроваджуються з 2014 року. Розбудова зовнішньої і внутрішньої систем якості передбачає, зокрема, і розвиток культури нульової терпимості до проявів порушення академічної доброчесності. На рівні держави відбулося  законодавче закріплення правил та норм дотримання академічної доброчесності кожним учасником освітнього процесу, уточнено види порушень академічної доброчесності та відповідальність за її порушення. Враховуючи надання закладам вищої освіти України широкої академічної автономії питання розвитку системи забезпечення академічної доброчесності та розробки інституційних механізмів встановлення відповідальності за її порушення потребує від закладів освіти самостійного створення системи та локальних документів, що унормовують питання побудови власних політик у формуванні  цінностей, традицій, норм та підходів до встановлення відповідальності. У цій статті описано досвід у розбудові політики академічної доброчесностіНаціонального університету водного господарства та природокористування, який є учасником проєкту «Ініціатива академічної доброчесності та якості освіти» й здійснює напрацювання власної інституційної моделі побудови механізмів дотримання академічноїдоброчесності усіма учасниками освітнього процесу. В основу моделі закладено високий імідж навчання через прозоре оцінювання навчальних досягнень, забезпечення безперешкодного  спілкування «студент – викладач», застосування електронних сервісів та системи антиплагіату в освітньому процесі. Досліджено основні виклики, з якими стикається заклад вищої освіти, та визначено перспективи подальшої розбудови академічної доброчесності як одного з чинників, що формує внутрішню систему якості вищої освіти

Экологические характеристики современных систем бытового использования топлива. Часть 2. Образование вредных веществ при сжигании природного газа в атмосферных горелках: экспериментальные исследования

The Gas Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine performs comprehensive studies of the formation of toxic emissions in the flame of atmospheric burners and beyond the visible burning cones (“rich” primary flame). The experiments are based on the proven significant content of harmful substances in the combustion products of gas fuel in household appliances and on direct contact of consumers with gas emissions during the operation of the stoves. A methodology for the experimental researches of the harmful emissions formation has been proposed while the computerized firing rig serving as the diagnostic facility has been developed for studying the combustion of hydrocarbon gases in the burners of household stoves. Carbon oxides CO and nitrogen oxides NO and NO2 are considered as toxic emissions, while the primary air excess coefficient and the heat load of the burner are considered as variable parameters. Under operating conditions of a gas stove, its variable characteristics are the gas pressure in front of the nozzle of the atmospheric burner and its thermal power. When optimizing the design of burners, the determinant value of the stability of burning, energy and environmental indicators of fuel combustion is the coefficient of excess of primary air λpr at a given gas pressure before the burner. The influence of this coefficient on the formation of CO, NO, NO2 is established, and the possibility of emissions with a high concentration of nitrogen dioxide is proved. Since the concentration of [NO] decreases with an increase in λpr, and the absolute level of [NO2] concentrations is not significantly affected by the value of λpr, it is determined that the proportion of [NO2] concentration in the [NOx] = [NO] + [NO2] compound increases with an increase in the primary air excess coefficient.В Институте газа НАН Украины выполняются комплексные исследования формирования токсичных выбросов в пламени атмосферных горелок и за пределами видимых горящих конусов («богатое» первичное пламя). Проведение экспериментов обусловлено доказанным существенным содержанием вредных веществ в продуктах сгорания газового топлива в бытовых приборах и непосредственным контактом потребителей с газовыми выбросами при работе плит. Предложена методология изучения образования вредных выбросов, изготовлен огневой компьютеризованный стенд для исследования сжигания углеводородных газов в горелках бытовых плит. В качестве токсичных выбросов рассматриваются оксиды углерода СО и азота NO и NO2, а как варьируемые параметры приняты коэффициент избытка первичного воздуха и тепловая нагрузка горелки. В условиях эксплуатации газовой плиты ее варьируемые характеристики – это давление газа перед соплом атмосферной горелки и ее тепловая мощность. При оптимизации конструкции горелок определяющей величиной устойчивости горения, энергетических и экологических показателей сжигания топлива является коэффициент избытка первичного воздуха λpr при заданном давлении газа перед горелкой. Установлено влияние этого коэффициента на образование СО, NO, NO2, доказана возможность появления выбросов с высокой концентрацией диоксида азота. Поскольку концентрация [NO] с повышением λpr уменьшается, a на абсолютный уровень концентраций [NO2] величина λpr влияет незначительно, определено, что доля концентрации [NO2] в смеси [NOx] = [NO] + [NO2] возрастает с увеличением коэффициента избытка первичного воздуха.

Экологические характеристики современных систем бытового использования топлива. Часть 1

The analysis of the environmental component of the processes of natural gas burning in atmospheric burners of domestic gas stoves has been carried out. The computational and experimental studies of the harmful substances formation by combustion of natural gas have been performed. The chemical equilibrium of the NO–O2–NO2 system was considered. The thermodynamic analysis of transformation of the system during a process of natural gas (methane-air mixture) combustion has been tested. Despite an essential (sometimes – by the order(s)) difference between the thermodynamically equilibrium concentration of the nitrogen oxides [NOx]eq and the local, actually measured values [NOx] = [NO] + [NO2], the [NO]eq values could be served as the qualitative indicators of actual values of [NOx] concentrations. In the combustion processes natural gas and other fuels combustion at high temperatures [NO] >> [NO2] for both equilibrium and measured concentrations. By moderate and low local temperatures up to 600 K the equilibrium concentration [NO2]eq → [NO]eq in order of magnitude. Under some compositions of burning mixture the correlation could be set as [NO2] >> [NO], resulting in great danger for the human health. With regard to the formation of particularly toxic NO2 effluents observed in some cases, an influence of the reaction temperature and the composition of the combustible mixture on the possibility of nitrogen dioxide formation in the combustion products have been analyzed. A methodology for the experimental study of the harmful emissions formation has been proposed while the computerized firing rig has been developed for studying the combustion of hydrocarbon gases in burners of household stoves. An influence of the coefficient of primary air excess on the СО, NO, NO2 formation has been revealed and the possibility of appearance the emissions of a high concentration of nitrogen dioxide has been demonstrated. Выполнен анализ экологической составляющей процессов сжигания природного газа в атмосферных горелках бытовых газовых плит. Проведены расчетные и экспериментальные исследования образования вредных веществ при сжигании природного газа. Рассмотрено равновесие в системе NO–O2–NO2. Проведен термодинамический анализ трансформации системы в процессе горения природного газа (метановоздушной смеси). Несмотря на существенное (иногда на порядки) отличие термодинамически равновесных концентраций оксидов азота [NOx]eq от локальных, фактических замеренных значений [NOx] = [NO] + [NO2], величины [NO]eq могут служить качественным индикатором реальных концентраций [NOx]. В процессах горения природного газа и других топлив при высоких температурах [NO] >>[NO2] как для равновесных, так и для замеренных концентраций. При умеренных и низких локальных температурах, вплоть до 600 К, равновесные концентрации [NO2]eq → [NO]eq по порядку величин. При определенных составах горючей смеси может наступить соотношение [NO2] >> [NO], что представляет опасность для здоровья. В связи с наблюдаемым в ряде случаев образованием особо токсичного NO2 анализируется влияние температуры реакции и состава горючей смеси на возможность образования диоксида азота в продуктах сгорания. Предложена методология экспериментального изучения образования вредных выбросов и создан огневой компьютеризованный стенд для исследования сжигания углеводородных газов в горелках бытовых плит. Установлено влияние коэффициента избытка первичного воздуха на образование СО, NO, NO2. Доказана возможность появления выбросов с высокой концентрацией диоксида азота