Semiclassical Series from Path Integrals

We derive the semiclassical series for the partition function in Quantum Statistical Mechanics (QSM) from its path integral representation. Each term of the series is obtained explicitly from the (real) minima of the classical action. The method yields a simple derivation of the exact result for the harmonic oscillator, and an accurate estimate of ground-state energy and specific heat for a single-well quartic anharmonic oscillator. As QSM can be regarded as finite temperature field theory at a point, we make use of Feynman diagrams to illustrate the non-perturbative character of the series: it contains all powers of $\hbar$ and graphs with any number of loops; the usual perturbative series corresponds to a subset of the diagrams of the semiclassical series. We comment on the application of our results to other potentials, to correlation functions and to field theories in higher dimensions.Comment: 18 pages, 4 figures. References update

Semiclassical Statistical Mechanics

We use a semiclassical approximation to derive the partition function for an arbitrary potential in one-dimensional Quantum Statistical Mechanics, which we view as an example of finite temperature scalar Field Theory at a point. We rely on Catastrophe Theory to analyze the pattern of extrema of the corresponding path-integral. We exhibit the propagator in the background of the different extrema and use it to compute the fluctuation determinant and to develop a (nonperturbative) semiclassical expansion which allows for the calculation of correlation functions. We discuss the examples of the single and double-well quartic anharmonic oscillators, and the implications of our results for higher dimensions.Comment: Invited talk at the La Plata meeting on `Trends in Theoretical Physics', La Plata, April, 1997; 14 pages + 5 ps figures. Some cosmetical modifications, and addition of some references which were missing in the previous versio

Interações biofísicas em espécies arbóreas potencialmente acumuladoras de fósforo: diversidade de irradiância e de comportamento hídrico.

O entendimento das interações biofísicas entre espécies acumuladoras de fósforo, como Neea macrophylla e Cecropia palmata com a radiação e a água disponível em florestas secundárias no Nordeste Paraense torna-se fundamental para a composição de Sistemas Agroflorestais e Florestas Enriquecidas. O objetivo desta pesquisa foi o de identificar o quanto atravessava de radiação (PAR, BAR e PhyAR) pelas copas das espécies estudadas levando em consideração a densidade de agregação das árvores e a distância vertical a partir do solo, bem como o comportamento hídrico através da determinação dos potenciais hídricos (potencial antes do amanhecer e após meio-dia) em diferentes períodos climáticos. Os resultados mostraram que Cecropia palmata obteve as maiores irradiâncias independente da agregação das árvores sugerindo melhores condições aos processos fotossintéticos e morfogênicos às espécies que vierem a se localizar sob influência de suas copas. Quanto ao comportamento hídrico observou-se uma estratificação bem nítida entre as três espécies, onde Cecropia palmata foi a espécie que desenvolveu os maiores Potenciais Hídricos após o meio-dia sinalizando maior tolerância a períodos secos e por conseguinte se mantendo mais estável a condições de turgidez, o que é essencial aos processos de fotossíntese enquanto Casearia arborea pode ser considerada a mais sensível pois atingiu Potenciais Hídricos (?) muito negativos. O efeito do período climático sobre os Potencias Hídricos determinou uma redução destes nos meses com menor precipitação pluviométrica para todas as espécies.Disponível também on-line

The Role of Fermions in Bubble Nucleation

We present a study of the role of fermions in the decay of metastable states of a scalar field via bubble nucleation. We analyze both one and three-dimensional systems by using a gradient expansion for the calculation of the fermionic determinant. The results of the one-dimensional case are compared to the exact results of previous work.Comment: 15 pages, revtex, 9 figure