Showing papers in "Annalen der Physik in 1989"

On Berry Phases Along Mixtures of States

Abstract: Concepts connected with Berry's phase can be extended to curves and loops in state spaces defined by von Neumann algebras. This includes the important space of density operators. Berry-Phasen langs gemischter Zustande Mit der Berry-Phase verbundene Begriffe konnen auf Wege in Zustandsraumen von Neumannscher Algebren ausgedehnt werden. Der wichtige Raum der Dichteoperatoren wird dabei mit berucksichtigt.

Subspaces and Subgroups in Five‐Dimensional Gravity

Abstract: A systematic investigation of the one- and two-dimensional subspaces of the potential space in the projective field theory is made. From the one-dimensional subspaces some stationary charged solutions can be generated. The two-dimensional subspaces have an isometry group SU(1,1) which corresponds to the Einstein equations in vacuum, an O(2,1) group which corresponds to stationary charged solutions with constant scalar field, and an Abelian group which has no counterpart in the Einstein-Maxwell theory. Unterraume und Untergruppen in der funfdimensionalen Gravitationstheorie Es wird eine systematische Untersuchung der ein- und zweidimensionalen Unterraume des Potentials der projektiven Feldtheorie unternommen. Fur den eindimensionalen Unterraum konnen einige stationare geladene Losungen erzeugt werden. Die zweidimensionalen Unterraume besitzen eine Isometriegruppe SU(1,1), die der Einstein-Gleichung im Vakuum entspricht, eine O(2,1)-Gruppe, die stationar geladenen Losungen mit konstantem Skalarfeld entsprechen, und eine Abelsche Gruppe, die keine Entsprechung in der Einstein-Maxwell-Theorie findet.

Huygens' Principle on Petrov Type D Space-Times

Abstract: Generalizing the recently by J. Carminati and R. McLenaghan [2] obtained results it is shown that there exist no Petrov type D space-times on which the conformally invariant scalar wave equation, or Maxwell's equations, or Weyl's equations satisfy Huygens' principle. Huygenssches Prinzip in Raum-Zeiten vom Petrov-Typ D In Verallgemeinerung der kurzlich von J. Carminati und R. G. McLenaghan [2] erhaltenen Resultate wird gezeigt, das es keine Raum-Zeiten vom Petrov-Typ D gibt, in denen fur die konforminvariante skalare Wellengleichung oder die Maxwellschen Gleichungen oder die Weyl-Gleichung das Huygenssche Prinzip gilt.

Torsion Effects on Neutrino Emission from Dense Collapsing Cores

Abstract: We consider the effects of torsion on the emission of neutrinos in a hot dense neutron medium and we explore the consequences for the case of SN1987A neutrinos. Torsionseffekte boi dor Neutrinoemission au8 dichten, kollabierenden Hernen Inhal tsubersicht. Wir betrachten den Torsionseffekt bci der Neutrinoemission in einem heiBen und dichten Neutronenmedium und erlautern die Konsequenzen fur den Fall der SN1987A Neutri- nos. The detection of the neutrino burst from SN 1987 A in the Large Magellanic Cloud (LMC) reported by the Kamiokande I1 Collaboration (l), the IMB (a) and other groups has provided a unique opportunity to not only test theories of stellar collapse and super- novae hut also supply some information on the basic properties of the neutrino itself. In particular the data provided has already been used to put a limit on the electron- neutrino mass by several authors (3, 41. Others have tried to look for oscillation patterns and possible effects associated with the MSW mechanism 151. However it has to be borne in mind that the propert,ies of the source from which the supernova neutrinos are emitted, i.e. for the SN 1987 A case, in particular the density and temperature of the rnedium as well as the propagation properties of the emitted neutrinos are wastly different from the usual terrestrial and solar experiments. The neutrinos have to propagate in the very dense medium of the collapsing star and the presence of many heavier nuclei makes coherent neutrino scattering important (the cross-section a,,,, for which increases wE:A2 with neiitrino energy F:,,and atomic mass A). This enhanced cross-section increases the opacity, reducing the mean free path so that the neutrinos undergo several scatterings, literally diffusing out of the collapsed star. The diffusion time to M o NscJtt = number of scatterings, nip is proton mass), so that t~ w 0.1 (~/10'~) sec and for e m lo1* g/cc the neutrinos take about ten seconds to traverse out of the star. The fact that the neutrino burst detected lasted about ten seconds, rather than the hydrodynamical collapse time scale ( l/(Gp)(l'z) milliseconds) of a few milliseconds is strong evidence that such diffusion did take place. Moreover the several scatterings undergone by the neutrinos before emerging out (the medium being optically thick to neutrinos), reduces their mean energy to about a few tens of MeV (as detected) rather than the electron Fermi energy of

Processes with Higgs Scalar Bosons in External Electromagnetic Fields

Abstract: In this paper we consider the processes with real and virtual Higgs scalar H-boson in the presence of an external constant electromagnetic field. We get formulae for the probability of the H-boson emission by a charged lepton and the field radiative H-boson effects (i.e. the contribution to the mass and the anomalous magnetic moment of the lepton. Prozesse mit Higgs skalaren Bosonen in auseren elektromagnetischen Feldern In diesem Artikel werden Prozesse mit realen und virtuellen skalaren Higgs-Bosonen in einem auseren, konstanten elektromagnetischem Feld betrachtet. Ausdrucke fur die Wahrscheinlichkeit der H-Bosonenemission durch geladene Leptonen und fur die H-Bosonenstrahlungseffekte (d.h. Beitrage zur Masse und dem anomalen magnetischen Moment des Leptons) werden erhalten.

Homoclinic Bifurcations in Simple Parametrically Driven Systems

Abstract: In this paper we consider the onset of chaotic particle motion in a perturbed Morse potential and the homoclinic bifurcations in a parametrically driven Lorenz system. The Melnikov-Keener method is used to derive bifurcation conditions for the parameters of the dynamical systems. For some selected parameter values the theoretical predictions are checked by numerical experiments. Homokline Bifurkationen in einfachen Systemen mit parametrischer Erregung In der vorliegenden Arbeit werden das transiente chaotische Verhalten eines Teilchens im gestorten Morse-Potential und die homoklinen Bifurkationen in einem parametrisch getriebenen Lorenz-System betrachtet. Die Melnikov-Methode wird zur Herleitung von Bifurkations-bedingungen fur die Parameter der Systeme angewendet. Fur einige ausgewahlte Parameterwerte werden die theoretischen Vorhersagen durch numerische Experimente getestet.

Über Spin-3/2-Felder in Raum-Zeiten mit Torsion

Abstract: Ein geladenes massives Materiefeld mit Spin 3/2 wird im Rahmen der Riemann-Cartanschen Geometrie ohne Anwendung der ublichen Rarita-Schwingerschen Formulierung beschrieben. Die 2-spinoriellen, speziell relativistischen Fierz-Pauli-Gleichungen fur Spin-3/2-Felder werden in 4-Spinor-Formulierung ausgedruckt. Dies fuhrt zu einer Spin-3/2-Lagrange-Funktion, die zur Rarita-Schwingerschen aquivalent ist. Alle drei Paare der 2-Spinor-Gleichungen ergeben sich als nicht aquivalent und fur eine vollstandige Beschreibung des Spin-3/2-Feldes notwendig. Die Riemann-Cartansche Formulierung dieser Feldgleichungen last die Ursache von einer von H. A. Buchdahl festgestellten Inkonsistenz ihres Riemannschen Ausdrucks deutlich werden: keine Symmetrie der 2-Spinoren soll vor dem Variationsverfahren angenommen werden.

Detailed I.R. Study of the Phase Transition in the System AgNO3‐Fe(NO3)3

Abstract: A complete infrared study of the mixed crystal system of AgNO3 and Fe(NO3)3 is carried out in the region 400–4000 cm−1. The study includes internal fundamental normal vibrations of the NO3− ion in the ordered and disordered phases of AgNO3 at different values of the ferric concentration, I.R. spectra, spectral band shape intensities, and frequencies of the internal modes as functions of the ferric ion concentration. Special attention is paid to bending mode, combination mode, asymmetric stretching mode, and over-tone. The rotational energy barrier is determined at different concentration of the ferric ions in the system of AgNO3-Fe(NO3)3. Eine detaillierte I.R.-Untersuchung des Phasenubergangs im System AgNO3-Fe(NO3)3 Es wird eine vollstandige IR-Untersuchung des Mischkristallsystems aus AgNO3 und Fe(NO3)3 im Bereich zwischen 400 und 4000 cm−1 durchgefuhrt. Sie umfast die inneren Grundschwingungen des NO3−-Ions in der geordneten und ungeordneten AgNO3-Phase und die IR-Spektrencharakteristika bei unterschiedlichen Fe-Konzentrationen. Die Rotationsenergiebarriere wird fur unterschiedliche Fe-Konzentrationen im System bestimmt.

Strings and Antisymmetric Tensor Fields

Abstract: The string model described by antisymmetric tensor fields which in many respects are analogous to spinors, is considered. So new possibilities in constructing the unified theory of physical interaction is appeared. Strings and antisymmetrische Tensorfelder Ein mittels antisymmetrischer Tensorfelder (in vieler Hinsicht Spinoren ahnlich) beschriebenes Stringmodell wird betrachtet. Es ergeben sich damit Moglichkeiten, eine ver-einheitlichte Theorie physikalischer Wechselwirkungen aufzustellen.

Electron Kinetics with Attachment and Ionization from Higher Order Solutions of Boltzmann's Equation

Abstract: An appropriate approach is presented for solving the Boltzmann equation for electron swarms and nonstationary weakly ionized plasmas in the hydrodynamic stage, including ionization and attachment processes. Using a Legendre-polynomial expansion of the electron velocity distribution function the resulting eigenvalue problem has been solved at any even truncation-order. The technique has been used to study velocity distribution, mean collision frequencies, energy transfer rates, nonstationary behaviour and power balance in hydrodynamic stage, of electrons in a model plasma and a plasma of pure SF6. The calculations have been performed for increasing approximation-orders, up to the converged solution of the problem. In particular, the transition from dominant attachment to prevailing ionization when increasing the field strength has been studied. Finally the establishment of the hydrodynamic stage for a selected case in the model plasma has been investigated by solving the nonstationary, spatially homogeneous Boltzmann equation in twoterm approximation.

The Weak Energy Condition and Singularities in Classical Free N = 1 Supergravity

Abstract: With the use of the modification of the weak energy condition for theories with torsion developed by Hehl, we analyse classical free N = 1 supergravity in the hope that spin-spin contact interactions may avert singularities, as happens in the neutrinic case. We find that this does not happen, since the appearence of singularities is conditioned by the cosmological model of the gravitino field in consideration. We present a very simple singularity free model for a spatially homogeneous Rarita-Schwinger field in a Robertson-Walker spacetime. Die schwache Energiebedingung und Singularitaten in der klassischen freien N = 1 Supergravitat Mit dem Gebrauch der Modifikation der schwachen Energiebedingung fur Drehungstheorien, die von Hehl entwickelt wurden, analisieren wir die klassische freie N = 1 Supergravitat in der Hoffnung, das Spin-Spin-Kontaktwechselwirkungen wie im Neutrinofall Singularitaten verhuten konnten. Wir finden, das dies nicht der Fall ist, und die Erscheinung von Singularitaten vom betrachteten kosmologischen Modell des Gravitinos bedingt ist. Wir prasentieren ein sehr einfaches Modell, ohne Singularitaten fur ein raumhomogenes Rarita-Schwingerfeld, in einer Robertson-Walker-Raumzeit.

The Influence of Cation Substitution on the Magnetic Behaviour of Magnesium Ferrite

Abstract: New polycrystalline specimens of the ferrites Mg1.5Fe1Si0.5O4, Mg1.5Fe1Ge0.5O4, Mg1.5Fe1Ti0.5O4 and Mg1.66Fe1Sb0.33O4 have been prepared and studied by nuclear gamma ray resonance technique, over a wide temperature range. All samples are monophasic spinel type ferrite with cubic symmetry. Mossbauer effect spectra of the composition containing Si4+ or Ge4+ show magnetic hyperfine splitting at room temperature, and Neel transition points are found around 750 and 570 K for the two compounds respectively. The spectrum of Mg1.5Fe1Ti0.5O4 is paramagnetic at 300 K while at 78 K shows a superposition of a broad six lines pattern and a central quadrupole doublet. The sample with pentavalent antimony exhibits a strong ferromagnetic relaxation at 78 K where it shows six broad lines with enhancement of the two inner lines as the temperature is risen. For all compositions the Mossbauer effect parameters are determined and cation distributions are deduced and its effect on the magnetic behaviour is discussed. Der Einflus der Kationensubstitution auf die magnetischen Eigenschaften von Magnesiumferrit Neue polykristalline Proben der Ferrite Mg1.5Fe1Si0.5O4, Mg1.5Fe1Ge0.5O4, Mg1.5Fe1Ti0.5O4 und Mg1.66Fe1Sb0.33O4 wurden mit der Kern-Gamma-Strahlresonenztechnik uber einen weiten Temperaturbereich untersucht. Alle Proben sind einphasige spinelartige Ferrite mit kubischer Symmetrie. Die Mosbauerspektren der Si4+ oder Ge4+ enthaltenden Proben zeigen magnetische Hyperfeinaufspaltung bei Raumtemperatur und Neel-Ubergangspunkte bei etwa 750 und 570 K. Das Spektrum von Mg1.5Fe1Ti0.5O4 ist bei 300 K paramagnetisch, zeigt jedoch bei 78 K die Superposition von sechs breiten Linien mit einem zentralen Quadrupoldublett. Die Probe mit pentavalenten Antimon zeigt eine starke ferromagnetische Relaxation bei 78 K, mit steigender Temperatur jedoch sechs breite Linien bei Betonung der beiden inneren. Fur alle Proben werden die Parameter des Mosbauereffektes bestimmt, die Kationenverteilungen ermittelt und ihr Einflus auf das magnetische Verhalten diskutiert.

Symmetry Breaking Due to Conformally Invariant Scalar Field

Abstract: In the framework of Weyl invariant gravitational field theory including torsion coupled to a scalar field with arbitrary selfinteraction it will be shown that any solution of such a generalized Goldstone model contains the conformally invariant field of a massless scalar particle. Due to this fact it may happen that dynamical symmetry breaking becomes impossible. Symmetriebrechung durch ein konforminvariantes Skalarfeld Die Kopplung eines Skalarfeldes mit beliebiger Selbstwechselwirkung an das Gravitationsfeld wird im Rahmen einer Weyl-invarianten Gravitationstheorie mit Torsion untersucht. Es wird gezeigt, das jede Losung dieses verallgemeinerten Goldstone-Modells das konforminvariante Skalarfeld enthalt. Konsequenzen werden betrachtet, die z. B. die dynamische Symmetriebrechung ausschliesen konnen.

IR Spectral Analysis of the Mixed Crystal System of AgNO3 and Sr(NO3)2

Abstract: IR spectroscopy is utilized to analyse the mixed crystal system of AgNO3 and Sr(NO3)2 in the ordered phase II and disordered phases of silver nitrate. The study aims mainly to clearify the change and the affect of partial replacement of Ag+ ion by Sr++ ion in the mixed crystal system of the two metal nitrates. The change in the rotational energy barrier of the nitrate group was also checked. IR-Spektralanalyse des Mischkristallsystems AgNO3 and Sr(NO3)2 IR-Spektroskopie wird benutzt, um das Mischkristallsystem aus AgNO3 und Sr(NO3)2 in der geordneten Phase II und der ungeordneten Phase des Silbernitrats zu analysieren. Ziel ist es, die durch die Substitution von Ag+ durch Sr++ hervorgerufenen Anderungen und Effekte im Mischkristall zu erklaren. Damit zusammenhangend wird auch die Rotationsenergiebarriere der Nitratgruppe untersucht.

On the Combinatorial Foundations of Regge-Calculus†

Abstract: Lipschitz-Killing curvatures of piecewise flat spaces are combinatorial analogues of Lipschitz-Killing curvatures of Riemannian manifolds. In the following paper rigorous combinatorial representations and proofs of all basic results for Lipschitz-Killing curvatures not using analytic arguments are given. The principal tools for an elementary representation of Regge calculus can be developed by means of basic properties of dihedral angles. Eine kombinatorische Begrundung des Regge-Kalkuls Lipschitz-Killing-Krummungen stuckweise glatter Raume sind kombinatorische Analoga fur Lipschitz-Killing-Krummungen von Riemannschen Mannigfaltigkeiten. In der folgenden Arbeit ist gezeigt, das alle grundlegenden Resultate fur Lipschitz-Killing-Krummungen ohne die Verwendung analytischer Argumente formuliert und bewiesen werden konnen. Damit wird zugleich eine elementare Darstellung des Regge-Kalkuls geliefert, in die nur elementare Eigenschaften dihedraler Winkel eingehen.

The Internal Bremsstrahlung Accompanying the β‐Decay from 185W

Abstract: The internal bremsstrahlung (IB) spectrum accompanying the β-decay from 185W radionuclide has been measured. The obtained spectrum was analyzed into its constituting gamma lines taking into account all the proper corrections. The analyzed spectrum was compared with those theoretically calculated. The experimental results for the IB probability were found to be in good agreement with theoretical calculations especially with the shape corrected modified KUB theory of Nilsson up to 357.7 keV. Die den β-Zerfall von 185W begleitende innere Bremsstrahlung Das innere Bremsstrahlungsspektrum, das den β-Zerfall von 185W begleitet, wurde gemessen, in seine einzelnen Gamma-Linien unter Beachtung aller Korrekturen zerlegt und mit berechneten Spektren verglichen. Die experimentellen Ergebnisse fur die Wahrscheinlichkeit der inneren Bremsstrahlung befinden sich in guter Ubereinstimmung mit berechneten Werten. Das gilt besonders fur die formkorregierte, modifizierte KUB-Theorie nach Nilsson bis zu 357.7 keV.

On the Valence State of Iron in Sr0.52+Ca0.52+Fe0.54+ Me0.54+O32−

Abstract: Powder samples of Sr0.5Ca0.5Fe0.5Me0.5O3 (Me = Co, Zr or Mn) and Sr0.3La0.7FeO3 are investigated by X-ray diffraction and Mossbauer effect spectroscopy. Analysis of the completely ordered spectra suggested three kinds of iron ions coexist in general where the resolution into the different valence state is clearly seen. The Mossbauer effect parameters values are found to be close to those expected for Fe3+, Fe4+ and Fe5+ indicating that some of the tetravalent iron ions in its high spin state disproportionate into Fe3+ and Fe5+ ions passing through temperature dependent intermediate valence states. Zum Valenzzustand des Eisens in Sr0.52+Ca0.52+Fe0.54+ Me0.54+O32− Pulverproben von Sr0.5Ca0.5Fe0.5Me0.5O3 (Me = Co, Zr oder Mn) und Sr0.3La0.7FeO3 wurden mittels Rontgenstreuung und Mossbauer-Spektroskopie untersucht. Die Analyse der gesamten geordneten Spektren weist auf drei koexistierende Eisenionarten hin, die klar voneinander unterschieden werden konnen. Ihre Mossbauerparameter sind nahe den fur Fe3+, Fe4+ und Fe5+ erwarteten und legen nahe, das einige der tetravalenten Eisenionen in hohem Spinzustand in Fe3+- und Fe5+-Ionen uber temperaturabhangige Zwischenvalenzzustande aufspalten.

Neutron Distributions in Ducted Egyptian Ilmenite Concrete Shields

Abstract: In this work the measurement of neutron distributions along and normal to the axis of air filled ducts with different duct diameters pierced in ilmenite concrete have been carried out. The data show the dependence of the neutron doses on the duct length and diameter. The neutron distributions along the duct axis were compared with the corresponding distributions in solid ilmenite concrete. Semiempirical formulae have been derived fitting well with the experimental data obtained. Neutronenverteilung in durchbrochenen Betonabschirmungen Messungen der Neutronenverteilung entlang und senkrecht zur Achse von luftgefullten Durchbruchen verschiedenen Durchmessers in Ilmenitbeton werden vorgestellt. Die Abhangigkeiten der Neutronendosis von Lange und Durchmesser des Durchbruchs werden aufgezeigt. Die Neutronenverteilungen entlang der Durchbruchsachse und in massivem Beton werden verglichen. Die experimentellen Ergebnisse werden in semiempirischen Formeln zusammengefast.

The Internal Bremsstrahlung Accompanying the Electron Capture Decay of 57Co

Abstract: The internal bremsstrahlung (IB) spectrum accompanying the electron capture decay of 57Co have been measured. The measured spectrum was then analyzed into its constituting gamma lines. The proper corrections for the analyzed IB (EC) spectrum have been taken into account. A comparison between the present experimental results of the IB (EC) probability per electron capture and those calculated theoretically according to Martin and Glauber theory have been done. This comparison shows a good agreement throught the investigated range of energy (300 up to 650 keV). Die den durch Elektronenabsorption hervorgerufenen Zerfall von 57Co begleitende innere Bremsstrahlung Die den durch Elektronenabsorption hervorgerufenen Zerfall von 57Co begleitende innere Bremsstrahlung wurde gemessen, in die beitragenden γ-Linien zerlegt, wobei die geeigneten Korrekturen in Betracht gezogen wurden. Die gemessenen Werte wurden mit den Voraussagen der Theorie nach Martin und Glauber verglichen, und gute Ubereinstimmung im Energieinterval von 300 bis 650 keV festgestellt.

Determination of Neutron Spectra in a Graphite Sphere for Fusion Reactor Studies

Abstract: Calculated and experimental results for the neutron spectra at different radii in a graphite sphere irradiated with 14.1 MeV neutrons were shown to be in satisfactory agreement over the energy range 14.1 to 1.8 MeV neutrons. A group of curves were constructed which gives the radius of a graphite sphere shield required to attenuate the neutron intensity to a certain value. The data set used in the present work, with carbon-12 cross section, is shown to be useful for spherical calculations. Die Bestimmung der Neutronenspektren in einer Graphitkugel Die Ubereinstimmung experimentell bestimmter und berechneter Neutronenspektren in Abhangigkeit vom Ort in einer Graphitkugel wird in einem Energiebereich von 14,1 bis 1,8 MeV (bei einer Ausgangsenergie von 14,1 MeV je Neutron) gezeigt. Eine Gruppe von Kurven wird konstruiert, die den fur eine bestimmte Dampfung der Neutronenintensitat notwendigen Radius einer Graphitkugel angeben. Es wird nachgewiesen, das die in der Arbeit benutzte Datenbank fur den 12C-Wirkungsquerschnitt in spharischen Geometrien anwendbar ist.

Phenomenology of Late Stages of Kaluza‐Klein Cosmologies

Abstract: We consider the arguments to additional space dimensions in a general scheme of phenomenological cosmology, and show, that strong conditions are to be met. Phanomenologie spater Stadien von Kaluza-Klein-Kosmologien Wir betrachten die Argumente zur Frage zusatzlicher Raumdimensionen in einem allgemeinen Schema der phanomenologischen Kosmologie und zeigen, das starke einschrankende Bedingungen auftreten.

Inflation and the Rotation Problem

Abstract: The effect of an inflaton scalar field on cosmic rotation is discussed. It is shown that any physically reasonable inflaton scalar will dilute the cosmic vorticity by a factor of R−3γ when the false vacuum decays into matter. Since vorticity decays during inflation as R3γ-5, this leads to a total decay by a factor of R5, which is not dependent on the equation of state of the rotating non-vacuum component of the energy-momentum tensor. Die Inflation und das Rotationsproblem Der Effekt eines inflationierenden Skalarfeldes auf die kosmische Rotation wird diskutiert. Es wird gezeigt, das jeder physikalisch sinnvolle Skalar dieser Art die kosmische Wirbelstarke um den Faktor R−3γ verdunnt. Da die Wirbelstarke infolge der Inflation wie R3γ-5 abnimmt, fuhrt das zu einer totalen Verminderung um den Faktor R−5, was nicht von der Zustandsgleichung der rotierenden Nichtvakuumkomponente des Energie-Impulstensors abhangt.