comision de investigaciones
científicas de la provincia de
buenos aires
INFORME CIENTÍFICO-TECNOLÓGICO[1]
PERIODO: 2001-2002
Legajo Nº: 141/CI
1.
APELLIDO:SCHAPOSNIK
NOMBRES: Fidel Arturo
2.
TEMA
DE INVESTIGACION
Teoría de Campos y
partículas. Aplicaciones a Mecánica Estadística y Materia condensada
3.
DATOS
RELATIVOS A INGRESO Y PROMOCIONES EN LA CARRERA
INGRESO: Categoría:
Independiente Mes: agosto. Año:1978
ACTUAL:
Categoría:Superior desde el mes :julio.
Año: 1995
4.
INSTITUCION
DONDE DESARROLLA LA TAREA
Nombre: Departamento de
Física
Dependencia: Facultad de
Ciencias Exactas
Dirección.Calle:49 y
115 Nºs/n
Ciudad:La Plata .Pcia:
BsAsTel:4839061
Dirección
electrónica:fidel@athos.fisica.unlp.edu.ar
Cargo que ocupa Profesor
Titular con dedicación exclusiva
5.
DIRECTOR
DE TRABAJOS. (En el caso que corresponda)
Apellido y Nombres NO
CORRESPONDE
Dirección. Calle
............................................................................................................................
Ciudad:
................................................................... Pcia:
............................. Tel: .......................
Dirección electrónica:
...................................................................................................................
....................................................... ..................................................
Firma del Director (si corresponde)
Firma del Investigador
Fecha
26/ 05/2003
6.
EXPOSICION
SINTETICA DE LA LABOR DESARROLLADA EN EL PERIODO.
Durante el período, en colaboración con colegas y
estudiantes del grupo que dirijo en la Universidad de La Plata y también del
exterior, desarrollé una serie de trabajos centrados en el estudio de teorías
no conmutativas de campos. Estas teorías recibieron mucha atención a partir de
1998 cuando se descubrió que resultan ser teorías efectivas en el límite de
bajas energías de los modelos de supercuerdas que unifican todas las
interacciones conocidas en la naturaleza.
Nuestras contribuciones cubrieron diversos aspectos clásicos
y cuánticos de relevancia. En el primer aspecto, fuimos capaces de construir
soluciones clásicas del tipo vórtice (trabajos [2], [3], [6] de la lista
7.1) e instantón ([5],[9]) que tienen
importancia en cuanto a que permiten analizar aspectos no perturbativos en las
versiones cuánticas de las teorias. En
cuanto a los aspectos específicamente cuánticos que estudiamos, discutimos
modelos de interés central en el
análisis de la dinámica de cuerdas ([1]). También, en colaboración con físicos
de la Universidad Católica de Santiago de Chile construimos una teoría de
gravitación no conmutativa (trabajo [4]) y estudiamos las llamadas anomalías
quirales en el trabjo [8].
Finalmente, junto a un colega del Centro Brasileiro de
Pesquisas Físicas de Rio de Janeiro estudiamos los efectos de la no
conmutatividad en relación con la física de interferómetros cuánticos de manera
de poner cotas al parámetro que controla la posible no-conmutatividad espacia
([7])l.
Todos estos trabajos tuvieron una notable recepción a nivel
internacional. En particular, sus resultados fueron comentados en los trabajos
de “review” aparecidos en las dos revistas
más importantes donde se
condensan los avances recientes más importantes en el tema :
Noncommutative field theory
Michael Douglas, N.Nekrasov
Review of Modern Physics 73 (2001) 977
Quantum field theories in noncommutative space
Richard
J. Szabo
Physics
Reports. 378 (2003) 207
El trabajo [10] corresponde a otra área y continúa una colaboración que mantengo con colegas del Centro Atómico de Bariloche. Apunta a clarificar algunos aspectos del tratamiento, mediante el método de integración funcional de Feynman, de sistemas fermiónicos de interés en tanto en la física de partículas como en problemas de materia condensada.
7.
TRABAJOS
DE INVESTIGACION REALIZADOS O PUBLICADOS EN ESTE PERIODO.
7.1 PUBLICACIONES.
Como es tradición en
la especialidad, el orden de los autores es siempre alfabéticos. Va de suyo que
en todos los trabajos todos los autores hicimos aportes igualmente importantes.
[1] Wess-Zumino-Witten and fermion models in
noncommutative space.
Nuclear Physics
B596 (2001) 439.
E.Moreno,
F.A.Schaposnik
http://www.elsevier.com
Abstract: We analyze the connection between Wess-Zumino-Witten and free
fermion models in two-dimensional noncommutative space. Starting from the
computation of the determinant of the Dirac operator in a gauge field
background, we derive the corresponding bosonization recipe studying, as an
example, bosonization of the U(N) Thirring model. Concerning the properties of
the noncommutative Wess-Zumino-Witten model, we construct an orbit-preserving
transformation that maps the standard commutative WZW action into the
noncommutative one.
[2] Nielsen-Olesen
vortices in noncommutative space
Physics Letters B
504 (2001) 117.
http://www.elsevier.com
G.S.Lozano,
E.Moreno, F.A.Schaposnik
Abstract:
We construct an exact regular vortex solution to the self-dual equations of
the Abelian Higgs model in non-commutative space for arbitrary values of
θ. To this end, we propose an ansatz which is the analogous, in Fock
space, to the one leading to exact solutions for the Nielsen-Olesen vortex in
commutative space. We compute the flux and energy of the solution and discuss
its relevant properties.
[3] Self-dual Chern-Simons solitons in noncommutative space.
Journal of High Energy Physics
0102 (2001) 036.
http://jhep.cern.ch
G.S.Lozano, E.F.Moreno, F.A.Schaposnik
Abstract: We construct exact soliton solutions to the Chern-Simons-Higgs system
in noncommutative space, for non-relativistic and relativistic models. In both
cases we find regular vortex-like solutions to the BPS equations which approach
the ordinary selfdual non-topological and topological solitons when the
noncommutative parameter θ goes to zero.
[4] Chern-Simons formulation of noncommutative gravity in three
dimensions.
Physical Review D64 (2001) 084012.
http://link.aps.org
M.Bañados,
O.Chandía, E.Moreno, F.A.Schaposnik, G.Silva
Abstrac:t
We formulate noncommutative three-dimensional (3d) gravity by making use of
its connection with 3d Chern-Simons theory. In the Euclidean sector, we
consider the particular example of topology T2R and show that the 3d
black hole solves the noncommutative equations. We then consider the black hole
on a constant U(1) background and show that the black hole charges (mass and
angular momentum) are modified by the presence of this background.
[5] Comments on the U(2) noncommutative instanton.
Physics Letters B515 (2001)
206.
http://www.elsevier.com
D.H. Correa, G.S. Lozano, E.F. Moreno, F.A. Schaposnik
Abstract:
We discuss the 't Hoof ansatz for instanton solutions in noncommutative U(2)
Yang-Mills theory. We show that the extension of the ansatz leading to singular
solutions in the commutative case, yields to non self-dual (or self-antidual)
configurations in noncommutative space-time. A proposal leading to selfdual
solutions with Q=1 topological charge (the equivalent of the regular BPST
ansatz) can be engineered, but in that case the gauge field and the curvature
are not Hermitian (although the resulting Lagrangian is real).
[6] Particle vortex dynamics in noncommutative space.
Journal of High Energy Physics
11 (2001) 034. http://jhep.cern.ch
D.H. Correa, G.S. Lozano,
E.F. Moreno, F.A. Schaposnik
Abstract: We study the problem of a charged particle in the presence of a uniform
magnetic field plus a vortex in noncommutative planar space considering the two
possible non-commutative extensions of the corresponding Hamiltonian, namely
the ``fundamental'' and the ``antifundamental'' representations. Using a Fock
space formalism we construct eigenfunctions and eigenvalues finding in each
case half of the states existing in the ordinary space case. In the limit of
θ we recover the two classes of states found in ordinary space, relevant
for the study of anyon physics.
[7]
Noncommutative quantum mechanics and rotating frames.
Physical
Review D65 (2002) 086005 http://link.aps.org
H.Christiansen, F.A.Schaposnik
Abstract:
We study the effect of noncommutativity of space on the physics of a quantum
interferometer located in a rotating disk in a gauge field background. To this
end, we develop a path-integral approach which allows defining an effective
action from which relevant physical quantities can be computed as in the usual
commutative case. For the specific case of a constant magnetic field, we are
able to compute, exactly, the noncommutative Lagrangian and the associated
shift on the interference pattern for any value of θ.
[8]
Anomalies in noncommutative dipole field theories.
Journal of
High Energy Physics 0202 (2002) 031. http://jhep.cern.ch
D.H. Correa, G.S. Lozano, E.F. Moreno, F.A. Schaposnik
Abstract
We study chiral symmetries of fermionic non commutative dipole theories. By
using Fujikawa's approach we obtain explicit expressions of the anomalies for
Dirac and chiral fermions in 2 and 4 dimensions.
[9] Some
noncommutative multi-instantons from vortices in curved space.
Physics
Letters B543 (2002) 235. http://www.elsevier.com
D.H.
Correa, E.F. Moreno, F.A. Schaposnik
Abstract:
We construct U(2) noncommutative multi-instanton solutions by extending
Witten's ansatz [1] which reduces the problem of cylindrical symmetry in four
dimensions to that of a set of Bogomol'nyi equations for an Abelian Higgsmodel
in two dimensional curved space. Using the Fock space approach, we give
explicit vortex solutions to the Bogomol'nyi equations and, from them, we
present multi-instanton solutions.
[10] Finite
temperature regularization.
Physics
Letters B547 (2002) 69. http://www.elsevier.com
C.D.Fosco,
F.A. Schaposnik
Abstract: We present a non-perturbative regularization scheme for Quantum Field
Theories which amounts to an embedding of the originally unregularized theory
into a spacetime with an extra compactified dimensions of length L ~ Λ -1 (with Λ an ultraviolet cutoff), plus a
doubling in the number of fields, which satisfy different periodicity conditions
and have opposite Grassmann parity. The resulting regularized action may be
interpreted, for the fermionic case, as corresponding to a finite-temperature
theory with a supersymmetry, which is broken because of the boundary
conditions. We test our proposal in a perturbative calculation (the vacuum
polarization graph for a D-dimensional fermionic theory) and in a
non-perturbative one (the chiral anomaly).
7.2
TRABAJOS
EN PRENSA Y/O ACEPTADOS PARA SU PUBLICACIÓN
No consigna
7.3
TRABAJOS
ENVIADOS Y AUN NO ACEPTADOS PARA SU PUBLICACION
No con signa
7.4
TRABAJOS
TERMINADOS Y AUN NO ENVIADOS PARA SU PUBLICACION
No consigna
7.47.5
COMUNICACIONES.
No consigna
7.6
INFORMES
Y MEMORIAS TECNICAS
No consigna
- TRABAJOS
DE DESARROLLO DE TECNOLOGÍAS.
No consigna
- SERVICIOS
TECNOLÓGICOS
No consigna
- PUBLICACIONES
Y DESARROLLOS EN:
10.1
DOCENCIA
No
consigna
10.2
DIVULGACIÓN
No consigna
11.
DIRECCION DE BECARIOS
Y/O INVESTIGADORES.
Carlos Núñez:
Director local de beca externa Conicet
y Beca Antorchas en la Univ. de Harvard (USA),
Teoría de cuerdas . (2001-2002).
José Edelstein:
Director local de beca externa Conicet
en la Univ. de Harvard (USA), Teoría de
cuerdas . (2001).
Guillermo Silva: Director de beca de doctorado Conicet (2001), Departamento de Física
UNLP
y director
local de Beca externa CONICET y Beca
Antorchas en la Univ. de Cambridge (UK) Teoría de Cuerdas y supergravedad
(2002).
Nicolás Grandi: Director de beca de posgrado Conicet (2001), Departamento de Física
UNLP
y director local de
Beca externa (2002). Antorchas
en la Univ. de Cambridge (UK) Cuerdas y supergravedad
Diego Correa: Director
de beca de doctorado (2001-2002) Conicet, Departamento de Física UNLP Teorías
no conmutativas de campos.
Martín Schvellinger: Director local de beca
externa Conicet y Beca Antorchas en la MIT (USA), Teoría de cuerdas . (2001-2002).
Gustavo Lozano: Investigador
asistente Conicet en el Depto. de Física de la UBA 2001-2002
(hasta su promoción a
categoría sin director). Teorías de Campos en Materia condensada
Enrique Moreno: Investigador asistente Conicet en el Depto. de Física de la UNLP
2001-2002 (hasta su promoción a categoría sin director). Teorías de Campos
José Edelstein: Investigador asistente Conicet en el Depto. de Física de la UNLP (2002)
Teorías de Campos y cuerdas
Martín Schvellinger: : Investigador asistente Conicet en el Depto. de Física
de la UNLP (2002)
Teorías de Campos y cuerdas
10.12.
DIRECCION
DE TESIS.
Nicolás Grandi: Dirección de su tesis de Doctorado en Física en la
UNLP, en el tema de teorías
de Born-Infeld y
teorías de gravedad no conmutativa
Aprobada en diciembre 2001.
Diego Correa: Dirección de
su tesis de de Doctorado en Física en la UNLP, en el tema de
Teorías no
conmutativas de campos
En ejecución durante
el período
Aníbal Medina: : Dirección de
su tesis de deLicenciaturaen Física en la UNLP, en el tema de
soluciones en
teorías de supergravedad
En ejecución durante
el período
13.
PARTICIPACION EN
REUNIONES CIENTIFICAS
no consigna
12.14.
CURSOS DE
PERFECCIONAMIENTO, VIAJES DE ESTUDIO, ETC.
Investigador invitado en la Univ. Libre de Bruselas.
Una semana.Enero 2001 Dictado de una conferencia.
Profesor invitado en la Univ. de Oxford. Una semana.
Enero 2001. Dictado de una conferencia.
Profesor invitado en la Univ. de Amsterdam. Una
semana. Enero 2001. Dictado de una conferencia
Profesor invitado en la Univ. de Tours. Dos semanas
Enero 2002. Dictado de una conferencia
Investigador invitado en la Univ. de paris VI. Una
semana. Enero 2002. Dictado de una conferencia
13.15.
SUBSIDIOS
RECIBIDOS EN EL PERIODO
Subsidio PICT 97 de la ANPCyT (Bianual, segunda cuota)
para el grupo del que soy responsable. 20.000$. 2001. Desarrollo de investigaciones dentro del marco de
mi plan de trabajo como investigador de la CICBA.
Subsidio PICT 99 de la ANPCYT (Trianual, primera
cuota) para el grupo del que soy responsable.
40.000$. 2002. Desarrollo de investigaciones dentro del marco de mi plan
de trabajo como investigador de la CICBA.
Subsidio de emergencia Fundación Antorchas. para el
grupo del que soy responsable.
15.000$. 2002. Desarrollo de investigaciones dentro del marco de mi plan
de trabajo como investigador de la CICBA.
Subsidio automatico UNLP, para el grupo del que soy
responsable, cuotas de 866 $ cada uno de los dos años. Desarrollo de
investigaciones dentro del marco de mi plan de trabajo como investigador de la
CICBA.
Subsidio bianual de la SECyT en el marco del convenio
ECOS-Sud de colaboración Francia Argentina, con la Univ. de Tours. 2 viajes anuales en cada sentido para mienbros de ambos grupos (financiamientio de
viaje y estadia). 2002-2003. Responsable argentino: F.Schaposnik. Responsable
frances: P. Forcags
Subsidio bianual en el marco del Convenio de
cooperación CONICET-CNRS con la Univ.
de Paris 6. 2001-2002. 1 viaje anual en
cada sentido para miembros de ambos grupos. (financiamientio de viaje y
estadia). 2001-2002. Responsable argentino: F.Schaposnik. Responsable frances:
L. Cugliandolo.
14. 16.
DISTINCIONES O PREMIOS OBTENIDOS EN EL PERIODO.
14. No
consigna
14.
17. ACTUACION EN ORGANISMOS DE PLANEAMIENTO, PROMOCION
O EJECUCION CIENTIFICA Y TECNOLÓGICA .
- Miembro
del Consejo Asesor del Departamento de Física de la UNLP, por el Claustro
de
Profesores. 2001
- Evaluador de proyectos para Fondecyt – Chile: 2001 y 2002 (4 proyectos)
- Consultor del National Research Council de
Sudáfrica: 2001 (1 proyecto)
- Jurado de la Convocatoria Reuniones científicas 2001
de la ANPCYT
- Jurado de un concurso de Profesor titular en la
Universidad de Córdoba-Famaf (2002)
- Jurado de la evaluación trianual de los profesores
del Instituto Balseiro (2002)
Estas tareas no me han insumido un tiempo apreciable
16.18. TAREAS DOCENTES DESARROLLADAS EN EL PERIODO.
Dictado en cada cuatrimestre de una materia de grado (Mecanica cuántica I y II)
, posgrado (Integral funcional I y II)
de la Licenciatura y Doctorado en física.
16.
16.Tiempo aproximado que insume el dictado de la materia:
6 horas semanales durante 16 semanas de cada cuatrimestre.
16.
16.
17.19. OTROS ELEMENTOS DE JUICIO NO CONTEMPLADOS EN LOS
TITULOS ANTERIORES.
En el período actué compo referee de trabajos en las
siguientes revistas:
Physical Review D y
Physical Review Letters.
Journal of
Mathematical Physics.
Revista Brasileira
de Fisica.
Modern Physics
Letters A.
Nuclear Physics B.
Referee del Journal
of Physics A y G.
Physics Letters B.
Referee del Annals
of Physics (N.Y.)
Referee de The
European Physical Journal B y D
Nonlinearity
18.20. TITULO Y PLAN DE TRABAJO A REALIZAR EN EL PROXIMO
PERIODO. Desarrollar en no más de 3
páginas. Si corresponde, explicite la importancia de sus trabajos con relación
a los intereses de la Provincia
18.
Título:Teoría de Campos y partículas.
Aplicaciones a Mecánica Estadística y Materia condensada
Plan:
El plan de trabajo para el período
2003-2004 es la continuación natural del que vengo desarrollando como
investigador de la CICBA en los últimos años. Apunta a describir todas las
interacciones conocidas en la naturaleza de manera unificada. Se trata del tema
que ocupa a los físicos de partículas y campos de todo el mundo pues representa
un punto central en la comprensión de
todos los fenómenos físicos. Es el equivalente, en este principio de siglo, al
problema que planteaba la física atómica a principios del siglo pasado. En este
último caso, debió construirse la mecánica cuántica para dar cuenta de todos
los fenómenos descubiertos hasta entonces. En el presente, buscamos construir
una teoría unificada para incluir todos los fenómenos básicos en que interviene
materia y radiación.
Se trata
entonces de la unificación de las
fuerzas electromagnéticas, débiles, fuertes y
gravitatorias
en una única teoría que, es el convencimiento actual, será una teoría de
cuerdas
cuyo límite de
bajas energías es estudiado utilizando herramientas de la teoría de campos
cuánticos.
Como señalamos
más arriba, se descubrió muy recientemente que una de esas teorías efectivas
es la de campos
en espacios donde las coordenadas no conmutas (teorías no conmutativas). En
este dominio,
1. Planeamos obtener nuevas soluciones clásicas
(en particular multi- instantones) en teorías de
gauge y utilizarlas para estudiar aspects no
perturbativos mediante técnicas funcionales.
Otro ángulo de
ataque a las teorías de cuerdas es el que proveen los modelos de supergravedad
en diverso
número de dimensiones. En este contexto, esperamos
2.
Obtener soluciones del tipo monopolo y dión en
teorías que incluyan campos de gauge,
dilatón y axión (además de la métrica),
para usarlas como campos de fondo (background) en el estudio de la
cuantificación de cuerdas.
Pretendemos además continuar con las colaboraciones que
mantenemos con grupos locales y del extranjero, que incluyen aplicaciones a
problemas de materia condensada, mecánica estadística y física matemática en
temas en los que las herramientas y técnicas desarrolladas por nuestro grupo
permiten aportes originales en camino a la solución de problemas en tales
áreas.