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Tesi sul tema "Radiation de Hawking acoustique"
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Larré, Pierre-Élie. "Fluctuations quantiques et effets non-linéaires dans les condensats de Bose-Einstein : des ondes de choc dispersives au rayonnement de Hawking acoustique". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00875349.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse est dédiée à l'étude de l'analogue du rayonnement de Hawking dans les condensats de Bose-Einstein. Le premier chapitre présente de nouvelles configurations d'intérêt expérimental permettant de réaliser l'équivalent acoustique d'un trou noir gravitationnel dans l'écoulement d'un condensat atomique unidimensionnel. Nous donnons dans chaque cas une description analytique du profil de l'écoulement, des fluctuations quantiques associées et du spectre du rayonnement de Hawking. L'analyse des corrélations à deux corps de la densité dans l'espace des positions et des impulsions met en évidence l'émergence de signaux révélant l'effet Hawking dans nos systèmes. En démontrant une règle de somme vérifiée par la matrice densité à deux corps connexe, on montre que les corrélations à longue portée de la densité doivent être associées aux modifications diagonales de la matrice densité à deux corps lorsque l'écoulement du condensat présente un horizon acoustique. Motivés par des études expérimentales récentes de profils d'onde générés dans des condensats de polaritons en microcavité semi-conductrice, nous analysons dans un second chapitre les caractéristiques superfluides et dissipatives de l'écoulement autour d'un obstacle localisé d'un condensat de polaritons unidimensionnel obtenu par pompage incohérent. Nous examinons la réponse du condensat dans la limite des faibles perturbations et au moyen de la théorie de Whitham dans le régime non-linéaire. On identifie un régime dépendant du temps séparant deux types d'écoulement stationnaire et dissipatif : un principalement visqueux à faible vitesse et un autre caractérisé par un rayonnement de Cherenkov d'ondes de densité à grande vitesse. Nous présentons enfin des effets de polarisation obtenus en incluant le spin des polaritons dans la description du condensat et montrons dans le troisième chapitre que des effets similaires en présence d'un horizon acoustique pourraient être utilisés pour démontrer expérimentalement le rayonnement de Hawking dans les condensats de polaritons.
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Ciliberto, Giorgio. "Non-locality and Back-reaction in Acoustic Black Holes and Non-linearity in Quantum Fluid Dynamics". Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2024. http://www.theses.fr/2024UPASP174.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse porte essentiellement sur les corrélations quantiques et les fluctuations non-lineaires dans les fluides quantiques. Elle se concentre spéficiquement sur les fluctuations quantiques collectives, à savoir les ondes sonores, dans le flux stationnaire d'un quasi- condensat 1D de Bose-Einstein qui présente un horizon acoustique, c'est-à-dire une transition du flux d'un régime subsonique à un régime supersonique. Les phénomènes quantiques générés par la présence de l'horizon sont étudiés. La thèse présente également un bref excursus sur les turbulences dans un fluide quantique bidimensionnel.Nous étudions la non-séparabilité quantique, la non-localité et la rétro-action du rayonnement acoustique de Hawking émis par un trou noir analogue. L'intrication et les corrélations non locales au sein du système tri- partite de quasi-particules émises par l'horizon acoustique sont d'abord étudiées. Les équations de rétro-action qui régissent l'effet de ce rayonnement acoustique sur le fond inhomogène sont dérivées et des solutions stationnaires sont considérées. Enfin, une théorie phénoménologique basée sur des contraintes topologiques pour la création et l'annihilation de vortex est appliquée efficacement aux don- nées expérimentales, permettant ainsi de rendre compte des phases de croissance et de décroissance des turbulencesThis thesis is mainly about quantum correlations and non-linear fluctuations in quantum fluids. It focuses especially on collective quantum fluctuations, i.e. sound waves, in the stationary flow of a 1D Bose-Einstein quasi- condensate which exhibits an acoustic horizon, i.e. a transition from subsonic to supersonic flow. Quantum phenomena generated by the presence of the horizon are investigated. The thesis also presents a brief excursus on two- dimensional turbulence in a quantum fluid.We study quantum non-separability, non- locality and back-reaction of the acoustic Hawking radiation emitted by an analog black hole. The entanglement and nonlocal correlations within the tripartite system of quasi-particles emitted from the acoustic horizon are first investigated. Back-reaction equations govern- ing the effect of such acoustic radiation on the inhomogeneous background are derived and stationary solutions are considered. Finally, a phenomenological theory based on topological constraints for vortex creation and annihilation is effectively applied to experimental data, thus accounting for the growth and decay of turbulence
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Isoard, Mathieu. "Theoretical study of quantum correlations and nonlinear fluctuations in quantum gases". Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPASP004.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse est dédiée à l’étude des phénomènes non-linéaires dans deux fluides quantiques qui partagent de nombreuses similitudes : les condensats de Bose-Einstein et les “fluides de lumière”. Dans une première partie, nous étudions les analogues soniques des trous noirs. Il est possible de créer une configuration stationnaire d’un condensat de Bose-Einstein en écoulement d’une région subsonique vers une région supersonique. Ce fluide transsonique joue alors le rôle d’un trou noir puisque les ondes sonores ne peuvent s’échapper de la région supersonique. En outre, en quantifiant le champ sonore, il est possible de montrer qu’un rayonnement de Hawking analogue émerge des fluctuations quantiques du vide. Dans cette thèse, nous montrons que la prise en compte des “modes zéros” – omis jusqu’alors dans le contexte de la gravité analogue – est essentielle pour obtenir une description précise du processus de Hawking, menant alors à un excellent accord avec les résultats expérimentaux. Enfin, nous étudions l’intrication entre les différentes excitations quantiques et montrons que notre système crée de l’intrication tripartite. Dans un second temps, nous étudions la propagation des fluides non-linéaires grâce à une approche hydrodynamique et à des méthodes mathématiques développées par Riemann et Whitham. Nous étudions la structure oscillante et la dynamique des ondes de chocs dispersives qui se forment à la suite d’un déferlement. Notre approche permet de trouver des expressions analytiques simples qui décrivent les propriétés asymptotiques du choc. Cela donne accès à des paramètres d’intérêt expérimental, comme le temps de déferlement, la vitesse de l’onde de choc ou encore le contraste de ses frangesThis thesis is dedicated to the study of nonlinear-driven phenomena in two quantum gases which bear important similarities: Bose-Einstein condensates of ultracold atomic vapors and “fluids of light”. In a first part, we study sonic analogues of black holes. In a Bose-Einstein condensate, it is possible to implement a stationary configuration with a current flowing from a subsonic region to a supersonic one. This mimics a black hole, since sonic excitations cannot escape the supersonic region. Besides, quantizing the phonon field leads to a sonic analogue of Hawking radiation. In this thesis, we show that a correct account of “zero modes” – overlooked so far in the context of analogue gravity – is essential for an accurate description of the Hawking process, and results in a excellent comparison with recent experimental data. In addition, we characterize the entanglement shared among quantum excitations and show that they exhibit tripartite entanglement. In a second part, we investigate the short and long time propagation of nonlinear fluids within a hydrodynamic framework and by means of mathematical methods developed by Riemann and Whitham. In particular, we study the oscillating structure and the dynamics of dispersive shock waves which arise after a wave breaking event. We obtain a weak shock theory, from which we can extract a quantitative description of experimentally relevant parameters, such as the wave breaking time, the velocity of the solitonic edge of the shock or the contrast of its fringes
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Papapietro, Luca. "Gravitational collapse and Hawking radiation". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2019. http://amslaurea.unibo.it/17999/.
Testo completoAbstract (sommario):
This thesis is organized as follows:
In chapter 1 the theory of a massless scalar field in curved spacetime is introduced. Furthermore the Bogolubov transformation are discussed.
In chapter 2 the Hawking effect is derived with the necessary approximations. Then it is briefly mentioned the problem of the information loss paradox
In chapter 3 the contribution of the Hawking radiation to the bi-dimensional stress energy tensor is analyzed.
In chapter 4 a generic model of gravitational collapse is analyzed with emphasis on the quantum effects. Then we restrict to the case of the collapse of a thin shell, and the accuracy of the Unruh state approximation is examined.
In chapter 5 the proposals that the emission of pre-Hawking radiation could prevent the formation of an event horizon for a collapsing object are analyzed.
In chapter 6 the arguments which aim to disprove the possibility that pre-Hawking radiation could prevent the formation of a black hole are discussed. Then is questioned the existence of pre-Hawking radiation.
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Rahmati, Shohreh. "Vacuum polarization and Hawking radiation". Thesis, Lethbridge, Alta. : University of Lethbridge, Dept. of Physics and Astronomy, c2012, 2012. http://hdl.handle.net/10133/3302.
Testo completoAbstract (sommario):
Quantum gravity is one of the interesting fields in contemporary physics which is
still in progress. The purpose of quantum gravity is to present a quantum description
for spacetime at 10 33cm or find the `quanta' of gravitational interaction.. At
present, the most viable theory to describe gravitational interaction is general relativity
which is a classical theory. Semi-classical quantum gravity or quantum field
theory in curved spacetime is an approximation to a full quantum theory of gravity.
This approximation considers gravity as a classical field and matter fields are
quantized. One interesting phenomena in semi-classical quantum gravity is Hawking
radiation. Hawking radiation was derived by Stephen Hawking as a thermal emission
of particles from the black hole horizon. In this thesis we obtain the spectrum of
Hawking radiation using a new method.
Vacuum is defined as the possible lowest energy state which is filled with pairs of
virtual particle-antiparticle. Vacuum polarization is a consequence of pair creation
in the presence of an external field such as an electromagnetic or gravitational field.
Vacuum polarization in the vicinity of a black hole horizon can be interpreted as
the cause of the emission from black holes known as Hawking radiation. In this
thesis we try to obtain the Hawking spectrum using this approach. We re-examine
vacuum polarization of a scalar field in a quasi-local volume that includes the horizon.
We study the interaction of a scalar field with the background gravitational field of
the black hole in the desired quasi-local region. The quasi-local volume is a hollow
cylinder enclosed by two membranes, one inside the horizon and one outside the
horizon. The net rate of particle emission can be obtained as the difference of the
vacuum polarization from the outer boundary and inner boundary of the cylinder.
Thus we found a new method to derive Hawking emission which is unitary and well
defined in quantum field theory.ix, 109 leaves : ill. ; 29 cm
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Robertson, Scott James. "Hawking radiation in dispersive media". Thesis, University of St Andrews, 2011. http://hdl.handle.net/10023/1900.
Testo completoAbstract (sommario):
Hawking radiation, despite its presence in theoretical physics for over thirty years, remains elusive and undetected. It also suffers, in its original context of gravitational black holes, from conceptual difficulties. Of particular note is the trans-Planckian problem, which is concerned with the apparent origin of the radiation in absurdly high frequencies. In order to gain better theoretical understanding and, it is hoped, experimental verification of Hawking radiation, much study is being devoted to systems which model the spacetime geometry of black holes, and which, by analogy, are also thought to emit Hawking radiation. These analogue systems typically exhibit dispersion, which regularizes the wave behaviour at the horizon but does not lend itself well to analytic treatment, thus rendering Hawking’s prediction less secure. A general analytic method for dealing with Hawking radiation in dispersive systems has proved difficult to find. This thesis presents new numerical and analytic results for Hawking emission spectra in dispersive systems. It examines two black-hole analogue systems: it begins by introducing the well-known acoustic model, presenting some original results in that context; then, through analogy with the acoustic model, goes on to develop the lesser-known fibre-optical model. The following original results are presented in the context of both of these models: • an analytic expression for the low-frequency temperature is found for a hyperbolic tangent background profile, valid in the entire parameter space; it is well-known that the spectrum is approximately thermal at low frequencies, but a universally valid expression for the corresponding temperature is an original development; • an analytic expression for the spectrum, valid over almost the entire frequency range, when the velocity profile parameters lie in the regime where the low-frequency temperature is given by the Hawking prediction; previous work has focused on the low-frequency thermal spectrum and the characterization of the deviations from thermality, rather than a single analytic expression; and • a new unexplored regime where no group-velocity horizon exists is examined; the Hawking spectra are found to be non-zero here, but also highly non-thermal, and are found, in the limit of small deviations, to vary with the square of the maximum deviation; the analytic expression for the case with a horizon is found to carry over to this new regime, with appropriate modifications. Furthermore, the thesis examines the results of a classical frequency-shifting experiment in the context of fibre-optical horizons. The theory of this process is presented for both a constant-velocity and a constantly-decelerating pulse, the latter case taking account of the Raman effect. The resulting spectra are at least qualititively explained, but there is a discrepancy between theory and experiment that has not yet been accounted for.
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Gray, Sean. "Hawking Radiation and the Information Paradox". Thesis, Uppsala universitet, Teoretisk fysik, 2016. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-281080.
Testo completo
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Saida, Hiromi. "Hawking radiation in an expanding universe". Kyoto University, 2002. http://hdl.handle.net/2433/149871.
Testo completoAbstract (sommario):
Kyoto University (京都大学)0048
新制・課程博士
博士(人間・環境学)
甲第9663号
人博第147号
13||132(吉田南総合図書館)
新制||人||35(附属図書館)
UT51-2002-G421
京都大学大学院人間・環境学研究科人間・環境学専攻
(主査)教授 松田 哲, 助教授 阪上 雅昭, 助教授 早田 次郎
学位規則第4条第1項該当
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Mostoslavsky, Michael. "Hawking radiation photosphere around microscopic black holes". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape11/PQDD_0004/MQ44227.pdf.
Testo completo
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Abel, Paul Gordon. "A quantum Langevin approach to Hawking radiation". Thesis, University of Leicester, 2013. http://hdl.handle.net/2381/28008.
Testo completoAbstract (sommario):
An investigation of Hawking radiation and a method for calculating particle creation in Schwarzschild spacetime using a quantum Langevin approach is presented in this thesis. In particular we shall show that an oscillator confined to a free-fall trajectory in Schwarzschild spacetime radiates as a result of such motions, and this radiation can be interpreted as Hawking radiation. In chapter 1 we present a literature review of the underlying concept: the Unruh effect. We also present some introductory material pertinent to the calculations. Chapter 2 is concerned with the case of a thin collapsing shell to form a black hole in Schwarzschild anti-de Sitter spacetime. We determine the temperature of the black hole to be T[subscript H] = h(r[subscript h])/4π = κ/2π where h(r[subscript h]) is the factorization of the conformal factor, r is the radial coordinate with the location of the horizon situated atr = r[subscript h], and κ the surface gravity. We also calculate the stress tensor at early and late spacetimes which allows us to calculate the renormalized stress-tensor {T[subscript μν]} which satisfies the semi-classical Einstien field equations. In chapter 3 we examine the case of a harmonic oscillator in 2D Schwarzschild spacetime and we show that the choice of trajectory is responsible for making the oscillator radiate. In chapter 4 we derive a quantum Langevin equation for the oscillator in the Heisenberg picture. By solving this equation using the Wigner-Weiskopff approximation we show that, in the case of an oscillator confined to a free fall trajectory in Schwarzschild spacetime, the oscillator radiates with respect to the Boulware vacuum. In agreement with Hawking[1] we obtain a temperature of the black hole as T = 1/8πM[subscript B]. In chapter 5 we present our conclusions and recommendations for further work.
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Lorente, Espín Oscar. "Hawking radiation in NS5 and little string theory". Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2012. http://hdl.handle.net/10803/96780.
Testo completoAbstract (sommario):
In this thesis we have focused on semi-classical methods that enables us to obtain non-thermal spectra for the vast majority of black holes. This fact is due to taking into account the backreaction of the metric, when the black hole emits, imposing energy conservation. Specifically we have studied NS5 and Little String Theory (LST) black holes. We have calculated the Hawking radiation for both models, obtaining a non-thermal spectrum for NS5, whereas a purely thermal spectrum for LST. This last fact is due to the peculiar behavior of LST, whose temperature is independent of its mass. After a brief outline in Chapter 1 about properties of black holes, where we have introduced the information loss paradox, we have reviewed in the Chapter 2 how curved space-times, e.g. black hole backgrounds, create particles. Hawking demonstrated that black holes has temperature thus emit thermal radiation, and calculated its flux without taking into account the back-reaction of the metric. Afterwards we have presented two semi-classical methods, i.e. the tunneling approach and the complex path method, that somehow solve the information loss paradox stated by the work of Hawking. In Chapter 3 we have applied both semi-classical methods plus the covariant anomaly method in NS5 and Little String Theory (LST) black holes. We have calculated some thermodynamical quantities as the temperature and the entropy; furthermore, after reducing the ten-dimensional theory to a two-dimensional effective theory, we have calculated the emission rate and the corresponding fluxes taking into account the back-reaction of the metric. In Chapter 4 we have calculated the emission of fermions by NS5 and LST obtaining identical results as for scalar particles. In Chapter 5 we have presented a novel method in order to introduce quantum perturbations directly in the black hole metric, that accounts for back-reaction effects. This method has been applied in a general stationary spherically symmetric metric, recovering similar results as in the semi-classical methods presented in the previous chapters. Moreover, when we have applied this method in LST black hole we have obtained similar results as in string one-loop theory. Finally, in Chapter 6 we have calculated and compared some thermodynamical quantities as the entropy, using both Einstein frame and conformal frame.En aquesta tesi hem estudiat mètodes semiclàssics que ens permeten obtenir espectres no tèrmics en la majoria de forats negres. Aquest fet és degut a tenir en compte l'autoreacció de la mètrica quan el forat negre emet radiació, tot imposant la conservació de l'energia. Concretament hem estudiat els forats negres NS5 i Little String Theory (LST). Hem calculat la radiació de Hawking en tot dos models, obtenint un espectre no tèrmic per a NS5, mentres que hem obtingut un espectre purament tèrmic en LST. Aquest darrer fet és degut al comportament especial de LST, en què la temperatura no depèn de la seva massa. Després d'una breu introducció de les propietats dels forats negres al capítol 1, on hem introduït la paradoxa de la pèrdua d'informació, hem vist al capítol 2 com els espais-temps corbs, per exemple l'entorn d'un forat negre, creen partícules. Hawking va demostrar que els forats negres tenen temperatura, per tant emeten radiació tèrmica, i va calcular el flux de partícules emès per un forat negre sense tenir en compte l'autoreacció de la mètrica. A continuació hem presentat dos mètodes semiclàssics, a saber, l'aproximació de tunneling i el mètode de camins complexos, que d'alguna manera resolen la paradoxa de la pèrdua d'informació plantejada en el treball de Hawking. En el capítol 3 hem aplicat els dos anteriors mètodes semiclàssics anteriors a més del mètode de l'anomalia covariant, tant en forats negres NS5 com en LST. Hem calculat quantitats termodinàmiques com la temperatura i l'entropia; a més, després de reduir la teoria de dimensió deu a una teoria efectiva en dos dimensions, hem calculat el ritme d'emissió i els fluxes corresponents tenint en compte l'autoreacció de la mètrica. En el capítol 4 hem calculat l'emissió de fermions en NS5 i LST obtenint idèntics resultats que pel cas de partícules escalars. En el capítol 5 hem presentat un nou mètode que introdueix directament un tipus de perturbació quàntica en la mètrica del forat negre i que té en compte els efectes d'autoreacció de la mètrica. Aquest mètode ha estat aplicat a una mètrica estacionària general amb simetria esfèrica, i hem obtingut els mateixos resultats que fent servir els mètodes semiclàssics presentats en els anteriors capítols. A més, quan hem aplicat aquest nou mètode al forat negre LST, hem obtingut resultats similiars que fent servir teoria de cordes one-loop. Finalment, en el capítol 6 hem calculat i comparat algunes quantitats termodinàmiques com l'entropia, utilitzant tant el marc d'Einstein com el marc conforme.
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Creek, Simon. "Higher-dimensional black holes : braneworld stars and Hawking radiation". Thesis, Durham University, 2007. http://etheses.dur.ac.uk/2876/.
Testo completoAbstract (sommario):
In this thesis two aspects of braneworld models are studied. A new attempt at finding the metric of a braneworld black hole within the second Randall-Sundrum model is explored. Branes containing distributions of perfect fluid are embedded in a variety of 5-dimensional 5O(4)-symmetric bulk spacetimes so that the Israel junction conditions are satisfied. A particular class of time-dependent embeddings are studied and shown to be unable to describe the braneworld black hole. Static trajectories are then investigated in five-dimensional anti-de Sitter and Schwarzschild backgrounds. These reveal a wide variety of permissible trajectories which are classified according to their energy-momentum profiles. The static embedding of branes in a Schwarzschild-anti-de Sitter spacetime is then explored, revealing objects with possible interpretation as "braneworld stars”. The evaporation of higher-dimensional rotating black holes, both on the brane and in the bulk is studied from an analytical perspective. A matching technique is employed to derive the solution for the radial component of the fields of scalars, fermions and gauge bosons propagating in the brane-induced line-element of a higher-dimensional rotating black hole. These solutions are used to calculate Hawking radiation spectra from a black hole in the spin-down phase of its lifetime within the Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali model. The same method is used to calculate the emission of scalar fields into the bulk spacetime of a higher-dimensional rotating, black hole and a comparison is made between brane and bulk emission rates. Finally the matching technique is applied to the problem of graviton emission in the bulk from a higher-dimensional Schwarzschild black hole.
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Nemoz-Gaillard, Max. "Hydroélasticité et radiation acoustique". Grenoble 2 : ANRT, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37599988z.
Testo completo
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De, Vito Marco. "Analytic aspects of analogue Hawking radiation in Bose-Einstein condensates". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2022. http://amslaurea.unibo.it/25570/.
Testo completoAbstract (sommario):
We present a theoretical study of analogue Hawking effect in stepwise models of Bose-Einstein condensates. We focus on subsonic-supersonic configuration, where two stationary homogeneous condensates are connected by a step-like discontinuity in the local speed of sound. We provide a detailed analysis of the scattering processes of fluctuation modes at the sonic horizon based on microscopic Bogoliubov theory of dilute BECs. Spontaneous phonon emission is predicted to occur at the
horizon as a conversion of vacuum fluctuations into on-shell real particles. The condensed-matter analogue of Hawking radiation arises as a thermal Bose spectrum to low frequency order in the subsonic region. Stepwise BEC configurations with an extended sonic region are also taken into account in order to address more
general and realistic velocity flow profiles.
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Nathaniel, Obadia. "Le modèle de Davies-Fulling. Un modèle pour la radiation de Hawking". Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003015.
Testo completoAbstract (sommario):
Dans cette thèse nous reprenons, puis développons, le modèle de Davies-Fullingqui présente de nombreuses analogies avec la radiation engendrée par un Trou Noir.
Ce modèle consiste en l'étude de la radiation émise par un miroir
se déplaçant dans l'espace-temps de Minkowski.
Lorsque la trajectoire est non-inertielle, le miroir engendre un flux d'énergie
dont les propriétés sont des fonctionnelles de la trajectoire.
Dans le but de retrouver les problèmes présents dans l'étude de la radiation de Hawking,
nous nous sommes intéressés principalement au cas des miroirs
uniformément accélérés, qui possédent un horizon causal.
Afin de résoudre ces problèmes présents dans le cadre du modèle de Davies-Fulling,
nous avons introduit un nouveau modèle, qui dérive cette fois d'une action.
Un choix précis et motivé du Lagrangien permet d'y parvenir.
De plus, grâce à deux méthodes complémentaires, nous avons explicité
les corrélations quantiques présentes dans le flux émis.
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LUNA, Gabriela Coutinho. "Radiação Hawking de um buraco negro acústico não-comutativo". Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/2139.
Testo completoAbstract (sommario):
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-11-06T20:40:37Z
No. of bitstreams: 1
GABRIELA COUTINHO LUNA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 715387 bytes, checksum: 874a57d0f89fb17ac576dd091e90bb48 (MD5)Made available in DSpace on 2018-11-06T20:40:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GABRIELA COUTINHO LUNA – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 715387 bytes, checksum: 874a57d0f89fb17ac576dd091e90bb48 (MD5) Previous issue date: 2016-02
O estudo do buraco negro acústico, ou análogo acústico, se assemelha ao gravitacional da seguinte forma: verifi ca-se o fenômeno da radiação Hawking, apresença de um horizonte de eventos, a possibilidade de se calcular a sua temperatura, também chamada de temperatura Hawking, e obtêm-se uma métrica que descreve a geometria do buraco negro. Inserimos na métrica acústica a teoria não-comutativa, a fim de vericar as correções que resultam desta teoria. Neste trabalho, consideramos o princípio da incerteza generalizado, no formalismo de tunelamento via método de Hamilton-Jacobi, para determinar a temperatura Hawking e a entropia quântica corrigida para buracos negros acústicos não comutativo sem 2+1 dimensões. Em nossos resultados obtemos uma entropia de área, comum termo de correção logarítmica em ordem dominante um termo, em ordem menor, proporcional à temperatura de radiação associada com os buracos negros acústicos comutativos e um termo extra que depende de uma carga conservada. Assim, como no caso gravitacional, não há necessidade de apresentar o corte ultravioleta e as divergências são eliminadas.
Acoustic black hole study resembles the gravitational black hole as follows: we verify Hawking radiation phenomenon the presence of an event horizon, the possibility to calculate its temperature, also known as Hawking temperature, and we obtain a metric that describes the black hole geometry. We insert in the acoustic metric theory the non commutative theory in order to verify the corrections that result from this theory. In this study, we consider the generalized uncertainty principle in tunneling formalism by Hamilton-Jacobi method to determine Hawking temperature and quantum entropy corrected for non commutative acoustic black holes in 2+1 dimensions. In our results, we obtain an entropy are a with a termoflogarith mic correction in ruling order a termina smaller order, proportional to the radiation temperature associated with the commutative acoustic black holes and an extra term that depends on a conserved charge. Thus as in the gravitational case, there is noneed to present the ultraviolet cut-off and differences are eliminated.
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Inayat, Hussain Husnain. "Thermoviscous effects in acoustic radiation problems". Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0124/these.pdf.
Testo completoAbstract (sommario):
La science et la technologie ont une influence croissante sur notre vie quotidienne. On peut désormais s’imaginer voir le monde uniquement à travers le prisme d’un ordinateur. Ainsi, nous nous retrouvons asservis par la technologie moderne. Cette unique perspective, celle du progrès technologique, possède ses avantages et ses inconvénients. L’un des sousproduits indésirables de l’évolution technologique et industrielles est la pollution, et notamment la pollution sonore. Le bruit est et a toujours été un défi dans de nombreux secteurs industriels, tels que l’aéronautique ou l’automobile. Ce problème se pose surtout par l’utilisation de matériaux de plus en plus légers et performants. Toutefois, les vibrations d’une structure ont tendance à augmenter avec la légèreté du matériau utilisé, ce qui peut conduire à des niveaux de bruits importants, dans la mesure où le bruit rayonné par une structure est directement lié à ses vibrations. Pour réduire ces nuisances, les chercheurs et les ingénieurs ont développé différents moyens parmi lesquels : 1. Le contrôle du bruit actif, 2. La réduction du bruit à travers les matériaux absorbants, 3. La réduction du bruit en utilisant des fluides viscothermique. La présente thèse est basée sur l’utilisation des caractéristiques thermovisqueuse des fluides afin de réduire les niveaux de bruits générés par les structures. Différentes configurations ont été définies sur plusieurs cas pour démontrer l’efficacité des propriétés thermovisqueuses du milieu fluide dans la réduction du bruit. Les configurations étudiées ici restent simples, afin de mettre l’accent sur la recherche de tendances générales plutôt que sur la résolution de problèmes industriels complexes. L’étude se limite essentiellement aux structures régulières, bien que les fluides soient étudiés de manière plus globale. Un modèle général de fluide est introduit, permettant ainsi d’examiner n’importe quel milieu, pourvu que les caractéristiques du fluide soient connues. Le modèle proposé dans cette thèse repose sur la résolution simultanée du système complet des équations de Navier-Stokes qui de fait est fondamentalement différent des méthodes de résolution standards. Une solution tridimensionnelle est obtenue en utilisant des opérateurs différentiels modifiés. Ce modèle est tout d’abord appliqué à une plaque seule, puis à une double paroi. Les résultats théoriques sont encourageants, puisqu’ils mettent en évidence un gain considérable en matière d’isolation acoustique grâce à l’utilisation de milieux thermovisqueux. Les résultats pour de l’air et de l’eau sont ainsi présentés. Une validation expérimentale a aussi été réalisée. Les différences entre théories et expériences sont présentées et expliquées dans le texte. Pour finir, un modèle original de plaque équivalente est introduit. La méthode présentée s’appuie sur des fluides à très fortes viscosité comme les huiles Rhodorsil R 47. La méthode est basée sur une approche asymptotique, qui est considérablement plus simple que la résolution complète des équations de Navier-Stokes. Il a été montré que de forts facteurs d’amortissement sont obtenus en employant cette technique. Enfin, la comparaison des résultats permet de monter un réduction significative des niveaux de bruits rayonnéThe world we live in, is constantly changing under the influence of science and technology. The modern day technology has enslaved us in such a manner that now one may imagine leading a life simply by sitting in front of a personal computer and getting all things done from there. This “one window”operation, in other words the technological advancement, has its own advantages and disadvantages. One of the unwanted byproduct of the technological and industrial development is pollution. One of the major forms of pollution is NOISE. Noise is and has always been the challenge for many industries such as aircraft and automobile industries. This problem arises with the use of more efficient and light weight materials. The lighter the material, the more the vibration. Since noise is directly related with the vibration of the structure, hence more vibration implies higher noise. Scientist and engineers have devised ways in order to stand up to this menace. Three methods are identified in general: 1. Active Noise Control 2. Noise Reduction through Absorbing Materials 3. Noise Reduction using Thermoviscous Fluids The main theme of this thesis is based on the last method. The present work deals with the thermoviscous characteristics of the fluids in reducing the radiated noise levels. Various configurations with varying cases have been considered to demonstrate the effectiveness of thermoviscous properties of the medium in noise elimination. The configurations studied are essentially kept simple and emphasis is rather put on finding the trends than solving complicated industrial problems. By and large, the investigation is limited to only regular structures, however, the fluids are studied in a comprehensive manner. A general fluid model is introduced which permits to examine any medium, provided the characteristics of the fluid are known. The proposed model relies on the simultaneous solution of the full set of Navier Stoke’s equations and hence is essentially different from the contemporary solution methods. A 3D solution is obtained using modified differential operators. This model is applied on the simple plates initially and later on the double wall panel. The theoretical results are encouraging in showing considerable gain in sound isolation with the use of thermoviscous media. Results for both air and water are shown. Experimental validation has been performed also. Differences are indicated in the text and appropriate reasons given. Before giving the conclusion, an innovative model of an equivalent plate is introduced. The method shown uses very high viscosity fluids such as Rhodorsil R 47 oils. The method is based on an asymptotic approach, which is considerably simpler than the full solution of the Navier Stoke’s equation. It has been shown that high damping factors are obtained using this technique. The method is accompanied by radiation result comparison which successfully indicates an incredible reduction in noise levels
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Obadia, Nathaniel. "Le modèle de Davies-Fulling et ses généralisations : un modèle pour la radiation de Hawking". Tours, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUR4002.
Testo completoAbstract (sommario):
Dans cette thèse nous reprenons, puis développons, le modèle de Davies-Fulling qui présente de nombreuses analogies avec la radiation engendrée par un Trou Noir. Ce modèle consiste en l'étude de la radiation émise par un miroir se déplaçant dans l'espace-temps de Minkowski. Lorsque la trajectoire est non-inertielle, le miroir engendre un flux d'énergie dont les propriétés sont des fonctionnelles de sa trajectoire. Dans le but de retrouver les problèmes présents dans l'étude de la radiation de Hawking, nous nous sommes interessés principalement au cas des miroirs uniformément accélérés, qui possèdent un horizon causal. Afin de résoudre les problèmes pour la radiation engendrée par de tels miroirs, nous avons introduit un nouveau modèle, qui dérive cette fois d'une action. Un choix précis et motivé du Lagrangien nous a permis d'y parvenir. De plus, grâce à deux méthodes complémentaires, nous avons explicité les corrélations quantiques présentes dans le flux émis.
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CAVALCANTI, Arthur Gonçalves. "Radiação Hawking de um buraco negro BTZ não-comutativo". Universidade Federal de Campina Grande, 2016. http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1935.
Testo completoAbstract (sommario):
Submitted by Emanuel Varela Cardoso (emanuel.varela@ufcg.edu.br) on 2018-10-09T18:55:52Z
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ARTHUR GONÇALVES CAVALCANTI – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 845402 bytes, checksum: dbdfb2a26834c477a45e9e735fa670d3 (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-09T18:55:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ARTHUR GONÇALVES CAVALCANTI – DISSERTAÇÃO (PPGFísica) 2016.pdf: 845402 bytes, checksum: dbdfb2a26834c477a45e9e735fa670d3 (MD5) Previous issue date: 2016-02
Capes
A teoria da relatividade geral prevê soluções tipo buraco negro, as quais são caracterizadas pela existência de um horizonte de eventos. Como exemplo, podemos citar a métrica obtida por Bãnados-Teitelboim-Zanelli (BTZ), que é uma solução da gravitação em (2+1)- dimensões, em que se considera uma constante cosmológica negativa. Nos últimos anos, buracos negros não-comutativos têm sido investigados na literatura por muitos autores. Em particular, a métrica BTZ não-comutativa foi obtida considerando-se a equivalência, que existe em três dimensões, entre gravitação e a teoria de Chern-Simons, que e uma teoria quântica de campos topológica em três dimensões, e usando-se o mapeamento de Seiberg-Witter com a solução em (2+1)-dimensões. A presença de divergências na teoria quântica de campos leva a considerar a possibilidade de modificar o princípio da incerteza de Heisemberg, introduzindo uma escala de comprimento fundamental, e esta modificação geram correções nas propriedades termodinâmica de buracos negros. Um dos efeitos associados as soluções tipo buraco negro, independente da dimensão do espaço-tempo, e a emissão térmica (Radiação Hawking), a qual e vista como um processo de tunelamento devido as flutuações do vácuo que acontece na região próxima ao horizonte de eventos. Neste trabalho, com o objetivo de investigar as correções devido a não comutatividade e ao princípio da incerteza generalizado, consideramos a métrica BTZ não-comutativa. Para tanto, usamos o formalismo de tunelamento via método de Hamilton-Jacobi.
The general relativity theory predicts black hole type solutions, which are characterized by the existence of an event horizon. As an example, the metric obtained by Ba~nados- Teitelboim-Zanelli (BTZ), which is a soluton of the gravitation in (2 + 1)-dimensions in what is considered a negative cosmological constant. In recent years, noncommutative black holes have been investigated by many authors in the literature. In particular, the BTZ metric non-commutative was obtained considering the equivalent, which exists in three dimensions, between gravitation and Chern-Simons theory, which is a quantum theory topological elds in three dimensions, and using it mapping Seiberg-Witter with the solution of (2 + 1)-dimensions. The presence of divergences in quantum eld theory leads to consider the possibility of modifying the principle of Heisenberg uncertainty by introducing a fundamental length scale, and this modi cation generate corrections to the thermodynamic properties of black holes. One of the e ects associated with the black hole type solutions, regardless of the space-time dimension is the thermal emission (Hawking radiation), which is seen as a process of tunneling due to vacuum uctuations that happens in the region near the event horizon . In this work, in order to investigate the corrections due to noncommutativity and the principle of widespread uncertainty, we consider the metric BTZ noncommutative. For this, we use tunneling formalism via Hamilton-Jacobi method.
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Issenmann, B. "Déformations d'interfaces fluides par la pression de radiation acoustique". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00283449.
Testo completoAbstract (sommario):
Nous avons étudié expérimentalement la statique et la dynamique des déformations d'interfaces fluides induites par la pression de radiation acoustique d'un faisceau focalisé. Deux situations expérimentales ont été plus particulièrement étudiées : – nous avons réalisé un travail de métrologie pour tester pour la première fois la validité de l'expression de la pression de radiation acoustique sur des interfaces acoustiquement transparentes. Ce test a nécessité de mettre au point une technique de mesure de tension interfaciale in situ et sans contact utilisant la pression de radiation acoustique et de modéliser précisément la dynamique de la déformation d'interface. – lorsque l'interface liquide est parfaitement réfléchissante, une cavité acoustique se forme entre l'interface et l'émetteur, qui induit un fort couplage entre la propagation des ondes ultrasonores et la déformation de l'interface. Nous avons montré que ce couplage donne lieu à des phénomènes d'hystérésis, d'atténuation d'ondes capillaires par rétroaction passive, et d'oscillations spontanées de l'interface liquide.
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Issenmann, Bruno. "Déformations d'interfaces fluides par la pression de radiation acoustique". Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13505.
Testo completoAbstract (sommario):
Nous avons étudié expérimentalement la statique et la dynamique des déformations d'interfaces fluides par la pression de radiation acoustique d'un faisceau focalisé. Deux situations expérimentales ont été plus particulièrement étudiées : - Nous avons réalisé un travail de métrologie pour tester pour la première fois la validité de l'expression de la pression de radiation acoustique sur des interfaces acoustiquement transparentes. Ce test a nécessité de mettre au point une technique de mesure de tension interfaciale in situ et sans contact utilisant la pression de radiation acoustique et de modéliser précisément la dynamique de la déformation d'interface. -Lorsque l'interface liquide est parfaitement réfléchissante, une cavité acoustique se forme entre l'interface et l'émetteur, qui induit un fort couplage entre la propagation des ondes ultrasonores et la déformation de l'interface.
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Buri´c, Maja, Voja Radovanovi´c e rvoja@rudjer ff bg ac yu. "Quantum Corrections for (Anti)--Evaporating Black Hole". ESI preprints, 2000. ftp://ftp.esi.ac.at/pub/Preprints/esi917.ps.
Testo completo
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Sekmen, Sezen. "Higgs Formation At The Black Hole Decays At Large Hadron Collider". Master's thesis, METU, 2003. http://etd.lib.metu.edu.tr/upload/1106780/index.pdf.
Testo completoAbstract (sommario):
This thesis examines the possible creation of (4+n)-dimensional black
holes at Large Hadron Collider (LHC) at CERN, consequent decays of such black
holes via Hawking radiation and probable formation of Higgs boson among black
hole decay products. Firstly, a theoretical background was presented including black hole physics, Hawking radiation, large extra dimensions, brane-bulk models, 4+n black holes and Higgs mechanism. Then, a simulation modeling black hole formation and decay including 130 GeV Higgs as a decay product at LHC interfaced with a detector simulation of Compact Muon Selenoid (CMS) was analysed focusing especially on the Higgs decay channels and properties of Hawking radiation. Both theoretical assumptions and simulation analysis point out that black hole production and the signatures of black hole decay products could carry crucial information on dimensionality and structure of spacetime Furthermore there is a significant possibility to observe 130 GeV Higgs boson especially in the Black Hole ->H ->
jj and Black Hole ->
H &
#8211
>
WW/ZZ ->
lnln decay channels.
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Coutant, Antonin. "On the phenomenology of quantum gravity : stability properties of Hawking radiation in the presence of ultraviolet violation of local Lorentz invariance". Thesis, Paris 11, 2012. http://www.theses.fr/2012PA112213/document.
Testo completoAbstract (sommario):
Dans cette thèse, nous étudions plusieurs aspects de la radiation de Hawking en présence de violations de l'invariance locale de Lorentz. Ces violations sont introduites par une modification de la relation de dispersion, devenant non-linéaire aux courtes longueurs d’onde. Les principales motivations de ces travaux ont une double origine. Il y a d’une part le développement en matière condensée de trous noirs analogues, ou l’écoulement d’un fluide est perçu comme une métrique d’espace-temps pour les ondes de perturbations et ou la radiation de Hawking pourrait être détectée expérimentalement. D’autre part, il se pourrait que des effets de gravité quantique puissent être modélisés par une modification de la relation de dispersion. En premier lieu, nous avons obtenu des caractérisations précises des conditions nécessaires au maintien de l’effet Hawking en présence de violation de l’invariance de Lorentz. De plus, nous avons étudié l’apparition d’une onde macroscopique de fréquence nulle, dans des écoulements de type trous blancs et également pour des champs massifs. Une autre partie de ce travail a consisté à analyser une instabilité engendrée par les effets dispersifs, ou la radiation de Hawking est auto-amplifiée, générant ainsi un flux sortant exponentiellement croissant dans le tempsIn this thesis, we study several features of Hawking radiation in the presence of ultraviolet Lorentz violations. These violations are implemented by a modified dispersion relation that becomes nonlinear at short wavelengths. The motivations of this work arise on the one hand from the developing field of analog gravity, where we aim at measuring the Hawking effect in fluid flows that mimic black hole space-times, and on the other hand from the possibility that quantum gravity effects might be approximately modeled by a modified dispersion relation. We develop several studies on various aspects of the prob- lem. First we obtain precise characterizations about the deviations from the Hawking result of black hole radiation, which are induced by dispersion. Second, we study the emergence, both in white hole flows or for massive fields, of a macroscopic standing wave, spontaneously produced from the Hawking effect, and known as ‘undulation’. Third, we describe in detail an instability named black hole laser, which arises in the presence of two horizons, where Hawking radiation is self-amplified and induces an exponentially growing in time emitted flux
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Bertin, Nicolas. "Déformations d'interfaces liquides guidantes par la pression de radiation acoustique et optique". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14266/document.
Testo completoAbstract (sommario):
Ces travaux sont consacrés à l'étude de la déformation d'interfaces liquides planes par la pression de radiation acoustique. Deux configurations expérimentales sont étudiées, selon que la vitesse du son du liquide d'où vient l'onde est plus grande ou plus petite que la vitesse du son de la seconde phase liquide. Ces travaux de recherche fondamentale ont pour objectif de comprendre les différentes formes complexes observées : jets, déformations en forme de doigts, tétines. Cela est rendu possible par le développement d'un modèle de couplage entre la propagation de l'onde et la déformation de l'interface. Ce modèle est notamment utile pour la compréhension et la caractérisation de colonnes liquides à la fois créées et stabilisées par la pression de radiation acoustique. Pour chacune des études, un parallèle est fait entre les déformations d'interfaces par un faisceau ultrasonore focalisé et par un faisceau laser continuAcoustic radiation pressure allows us to remotely create and manipulate liquid objets. Using a highly focused transducer, which emitted field is studied, we can create large aspect ratio and complex liquid interface deformations. This fundamental research aims at understanding these various objects. For this purpose, we developed a theoretical model taking into account the coupling between the wave propagation and the deformation of the interface. This model allows us to predict the characteristics of liquid columns both formed and stabilized by the acoustic radiation pressure. A study of acoustic liquid jets is performed as well. Moreover, we characterize finger-shaped andpacifier-shaped objects as piles of acoustic waveguides. The acoustic wave creates a liquidobject self-adapted to its propagation. For each of these studies, we compare deformationsobtained via the acoustic radiation pressure and the electromagnetic radiation pressurefrom a continuous laser beam
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Callé, Samuel. "Application de la force de radiation ultrasonore à l'imagerie d'élasticité des tissus biologiques". Tours, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUR3307.
Testo completoAbstract (sommario):
L'imagerie d'élasticité apporte des informations complémentaires au diagnostic ultrasonore conventionnel : elle permet de différencier les tissus sains et malins de duretés différentes. L'utilisation de la force de radiation ultrasonore comme source de contrainte peut permettre de générer une force localisée en profondeur. Ce travail étudie, de manières analytique, numérique et expérimentale, l'onde de cisaillement induite en profondeur par cette force de radiation dans un solide viscoélastique. Plusieurs paramètres, liés à l'évolution des déplacements de cette onde dans l'espace et le temps, sont particulièrement étudiés. Ainsi il est possible, soit à partir du suivi de l'amplitude ou de la durée de déplacement en un point, soit à partir du suivi en 2D de la vitesse locale de l'onde de cisaillement, de suivre l'élasticité du tissu sondé. Ces résultats vont permettre l'élaboration d'un appareil d'imagerie d'élasticité dynamique ayant pour but la détection précoce du cancer du seinElasticity imaging adds a new quality to conventional diagnostic ultrasound : it enables differentiation of tissues based on their hardness. The use of the ultrasonic radiation force as stress source allows to generate a localized vibration inside the tissue. In this work, analytical and numerical modelisations of shear wave displacements remotely induced in a viscoelastic solid by this internal radiation force are described. An experimental study based on optical detection of these shear waves is presented and confirms the theoretical results. Any parameters of the evolution of the shear wave displacements as a function of space and time are particularly studied : the displacement amplitude and time to reach this maximum of amplitude are directly linked to the tissue elasticity. Moreover, the evolution of the local shear velocity can be used to image this elasticity. From these results, an elasticity imaging equipment will be elaborated to detect hard cancerous tumors of the breast
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Beghetto, Junior Dino. "Espinores exóticos e espinores RIM : aspectos físicos e algébricos /". Guaratinguetá, 2019. http://hdl.handle.net/11449/182192.
Testo completoAbstract (sommario):
Orientador: Julio Marny Hoff da SilvaResumo: Espinores exóticos surgem quando a topologia da variedade $M$ tomada como sendo o espaço-tempo é suposta ser não-trivial, no sentindo que seu grupo fundamental é não-trivial: $\pi_1(M) \neq 0$. Assim, um novo termo exótico $\partial_\mu \theta$ surge na equação dinâmica destes espinores, e novas propriedades se apresentam. A não-trivialidade de $\pi_1(M)$ pode ser diretamente ligada a própria existência de buracos negros. Assim, estudamos, nesta tese, relações entre estruturas espinoriais exóticas e a taxa de emissão de radiação Hawking por buracos negros assintoticamente \textit{flat} em Relatividade Geral, encontrando equações diferenciais para o termo exótico, o que dá a possibilidade de inferir uma forma explícita para $\theta$. Também, tratamos aqui dos chamados espinores RIM, que são espinores que respeitam uma equação dinâmica não-linear chamada de equação não-linear de Heisenberg. Apresentamos dois lemas relativos a estes espinores: um deles encontrando restrições para ocorrer a decomposição de espinores de Dirac em termos de espinores RIM, e outro que nega a existência de espinores RIM exóticos, ou seja, relaciona a existência de espinores RIM a própria estrutura topológica do espaço-tempo. Ainda, encontramos um método de classificarmos os espinores RIM nas classes de Lounesto. Por fim, apresentamos, na forma de dois teoremas, maneiras de deformar homotopicamente tais espinores no que chamamos de \textit{spinor-plane}.
Abstract: Exotic spinors emerge when the topology associatd to the manifold $M$, which is token as being the spacetime, is suppose to be non-trivial, in the sense that its fundamental group is non-trivial: $\pi_1(M) \neq 0$. Thus, a new exotic term $\partial_\mu \theta$ rises from the dynamical equation related to these spinors, and new properties are in order. The non-triviality of $\pi_1(M)$ may be directly linked to the very existence of black holes. In this vein, we study some relations between exotic spinorial structures and the Hawking radiation emission rate by asymptotically flat black holes solutions of General Relativity, finding an equation from which an explicity form for the exotic term could be inferred. Moreover, we work on the so-called RIM spinors, which are spinor fields satisfying a non-linear dynamical equation known as Heiseing non-linear equation. We present two \textit{lemmata} related to these spinors: one of them gives us restrictions for the decompostion of Dirac fields in terms of RIM spinors to occur, while the other deny the existence of exotic RIM spinors, i.e., it relates the very existence of RIM spinors to the spacetime topological structure. Besides, we develop a classifying method for RIM spinors into the Lounesto classes. Finally, we present, in the form of two theorems, ways to homotopically deform such spinors in what we call the spinor-plane.
Doutor
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Monti, Mirko. "Black hole evaporation and stress tensor correlations". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7042/.
Testo completoAbstract (sommario):
General Relativity is one of the greatest scientific achievementes of the 20th century
along with quantum theory.
These two theories are extremely beautiful and they are well verified by experiments, but
they are apparently incompatible.
Hints towards understanding these problems can be derived studying Black Holes, some the
most puzzling solutions of General Relativity.
The main topic of this Master Thesis is the study of Black Holes, in particular the Physics
of Hawking Radiation.
After a short review of General Relativity, I study in detail the Schwarzschild solution with
particular emphasis on the coordinates systems used and the mathematical proof of the
classical laws of Black Hole "Thermodynamics".
Then I introduce the theory of Quantum Fields in Curved Spacetime, from Bogolubov transformations
to the Schwinger-De Witt expansion, useful for the renormalization of the stress
energy tensor.
After that I introduce a 2D model of gravitational collapse to study the Hawking radiation phenomenon.
Particular emphasis is given to the analysis of the quantum states, from correlations to the
physical implication of this quantum effect (e.g. Information Paradox, Black Hole Thermodynamics).
Then I introduce the renormalized stress energy tensor.
Using the Schwinger-De Witt expansion I renormalize this object and I compute it analytically
in the various quantum states of interest.
Moreover, I study the correlations between these objects. They are interesting because they
are linked to the Hawking radiation experimental search in acoustic Black Hole models. In
particular I find that there is a characteristic peak in correlations between points inside and
outside the Black Hole region, which correpsonds to entangled excitations inside and outside
the Black Hole.
These peaks hopefully will be measurable soon in supersonic BEC.
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Baresch, Diego. "Pince acoustique : piégeage et manipulation d'un objet par pression de radiation d'une onde progressive". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066542/document.
Testo completoAbstract (sommario):
La pression de radiation acoustique est la force moyenne qu'une onde peut exercer sur un obstacle. Initialement, la faible manifestation de cette force ne suggérait pas d'applications potentielles. Néanmoins, avec l'avènement de sources acoustiques de haute puissance, il a rapidement été envisagé de manipuler de petits objets à distance par pression de radiation. Depuis, c'est via l'excitation d'ondes stationnaires dans des cavités que cette méthodologie connait son essor. Parallèlement, la pression de radiation de la lumière a rapidement permis de piéger et de manipuler des petits objets. Grâce à un laser fortement focalisé, la pince optique a donné une grande flexibilité aux techniques de manipulation sans contact et est devenue un outil fondamental pour de nombreuses disciplines scientifiques. Cependant, les faibles forces développées, les importantes intensités lumineuses requises et la petite taille des objets sont d'importantes limites tout particulièrement pour leur application en biologie.A l'heure actuelle, il n'existe pas l'équivalent de la pince optique en acoustique utilisant un unique faisceau. Le travail présenté donne un ensemble d'éléments théoriques et expérimentaux profitables pour la compréhension de la pression de radiation en acoustique et le dimensionnement d'une pince acoustique utilisant un unique faisceau ultrasonore : le vortex acoustique. Ce travail esquisse l'ébauche d'une nouvelle méthode de manipulation sans contact donnant une véritable dextérité de préhension. Les faibles intensités nécessaires associées aux larges forces développées sauront se montrer attractives pour imaginer un large panel de nouvelles applications scientifiquesAs an acoustic wave impinges an obstacle, a mean force is exerted on its surface. This so-called radiation pressure arises from the non linear interaction between the wave and the object.The early history of this force did not suggest any application of such a feeble effect. Nevertheless, as technological advances improved the prospects of new powerful sound sources, it was rapidly considered to use the acoustic radiation pressure as a mean of non-contact manipulation of small objects. Ever since, standing wave schemes excited in cavities has been the preferred strategy that is becoming considerably popular.In the same time, the radiation pressure of light was also recognised to trap and manipulate very small objects. Using a single focused laser beam, optical tweezers brought a great dexterity to non contact manipulation techniques and rapidly grew to become a fundamental tool in many scientific fields. However, the minuteness of the force, the high intensities required and the smallness of trappable objects are well-known limitations in particular for biological applications.Although optics and acoustics have shown many similarities, an acoustical analogue to optical tweezers using a single beam is yet to be demonstrated. Theoretical and experimental efforts are presented here and shed light on the underpinning mechanisms of single-beam acoustical tweezers. The analysis of a peculiar beam's radiation pressure, i.e. acoustical vortices, unveiled new characteristics for single-beam trapping. Our experimental demonstration along with the low intensities required and the large forces developed show promise for a wide spectrum of new scientific applications
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Garcia, Armijos Carlos Alberto. "Localization and acoustic radiation from complex structures". Electronic Thesis or Diss., Compiègne, 2022. http://www.theses.fr/2022COMP2715.
Testo completoAbstract (sommario):
Des vibrations localisées se produisent dans une variété de systèmes physiques, de la mécanique quantique aux tables d'harmonie des pianos. Le nouvel outil appelé paysage de localisation est la première méthode générale pour prédire la localisation. Il est ainsi possible d'étudier ces phénomènes sans avoir à résoudre de problèmes aux valeurs propres ou à effectuer des analyses dynamiques. Le paysage de localisation est une fonction statique qui permet de prédire où les modes se localisent, à quel point leur localisation sera forte et le passage entre localisation et délocalisation. Les modes localisés ressemblent à la déformée statique et permettent une estimation des fréquences en utilisant le quotient de Rayleigh. Cela permet d'extraire des informations dynamiques du paysage et d'étudier ses effets à la fois sur les vibrations et sur le rayonnement acoustique.Dans ce contexte, cette thèse vise à fournir les bases pour étudier le rayonnement acoustique à partir des propriétés du paysage, en considérant les modes localisés comme des radiateurs individuels. Cette thèse se structure en trois parties. Une partie traite de la relation entre la statique et la dynamique où on a étudié la déformation statique de géométries simples, circulaires et rectangulaires. En exprimant la solution statique en termes de modes, il est possible, par exemple, de dériver des équations qui relient la tension des membranes avec leur déformée statique. La même méthode est utilisée pour les plaques rectangulaires simplement appuyées. De plus, on peut en déduire tout le spectre en prenant en compte la valeur maximale de la déformation statique, dans les membranes et les plaques. On teste cette approche sur des plaques et des membranes avec diverses géométries complexes. La deuxième partie se concentre sur le rayonnement acoustique de structures complexes. Une méthode est proposée pour estimer le rayonnement modal dans des géométries simples et complexes, en utilisant des pistons circulaires comme radiateurs élémentaires. Grâce à l'approche de type piston, nous sommes en mesure de dériver des approximations analytiques pour le rayonnement modal dans des géométries complexes. En utilisant une approche modale, où tous les modes sont également favorisés, on peut exprimer des valeurs moyennes du rayonnement acoustique. Avec l’approche de type piston, la solution estimée peut être trouvée en quelques secondes, simplement en connaissant la forme de la structure et les fréquences de résonance. La troisième partie porte sur la localisation. Dans un premier temps, on développe une méthode de mesure quasi-statique de la fonction paysage, dans des cas de membranes complexes. Nos résultats confirment que la fonction de paysage peut prédire les modes localisés et les premières fréquences de résonance dans les membranes, même avec des champs de tension non uniformes et en plus inconnus. Dans un second temps, nous étudions le rayonnement de structures présentant des modes localisés. On propose une meilleure estimation des fréquences des modes localisées en exploitant la valeur moyenne des lignes de vallée. Enfin, le paysage est combiné avec deux modèles : l'un pour estimer les spectres, et l'autre pour estimer le rayonnement de plusieurs zones localisées. Les deux modèles permettent d'aller au-delà du premier mode localisé. Par conséquent, les valeurs moyennes de rayonnement acoustique peuvent être estimées grâce à l'utilisation du paysage et des modèles présentés dans cette thèseLocalized vibrations occur in a variety of physical systems, from quantum mechanics to piano soundboards. The novel tool called landscape of localization is the Ąrst general method for predicting localization. It is therefore possible to study such phenomena without having to solve any eigenvalue problem or perform dynamic analyses. The landscape of localization is a static function that allows for predicting where modes will localize, how strong their localization will be, and when they will start delocalizing. Localized modes will resemble the static deformation, allowing for estimations of resonance frequencies using Rayleigh’s quotient. As a result, it is possible to extract dynamic information from the landscape and to investigate its effects on both vibrations and acoustic radiation. Within this context, this thesis aims to provide the basis for studying acoustic radiation using the landscape’s properties, considering localized modes as individual radiators. We will summarize this thesis structure, for the sake of simplicity, into three parts. One part of this dissertation deals with the relationship between statics and dynamics. We study the static deformation of simple geometries, such as circles and rectangles. By expressing the static solution in terms of modes, it is possible to derive equations that relate the tension of membranes to their static deformation. The same method is used for simply supported rectangular plates. Further, we infer the total spectrum from the maximum value of the static deformation of both geometries, in membranes and plates. This approach is then tested on various complex geometries of plates and membranes. The second part is centered on the radiation of complex structures. A method is proposed for estimating the modal radiation of simple and complex geometries, using circular pistons as basis radiators. Through this piston approach, we derive analytical approximations for modal radiation of complex geometries. Moreover, with a modal approach, where all modes are alike favored, one can express average values of the acoustic radiation. Hence, the estimated solutions can be found within seconds, just by knowing the structure’s shape and its natural frequencies. The third part focuses on localization. As a first step, we develop a quasi-static method for measuring the landscape function in complex membranes. Our results conifrm that the landscape function can predict localized modes and fist resonance frequencies in membranes, even with non-uniform and additionally unknown tension fields. As a second step, we study the radiation of structures displaying localized modes. We propose better estimations of localized frequencies based on the mean value of the valley lines. Then, the landscape is combined with two models: one to estimate spectra, and the other to estimate modal radiation from multiple localized zones. The two models allow for going beyond the fist localized mode. Therefore, acoustic radiation average values can be estimated through the use of the landscape and the models presented in this dissertation
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Renier, Mathieu. "Contribution à l'étude de la pression de radiation acoustique : application à la non linéarité de l'élasticité de cisaillement dans les solides mous". Paris 7, 2008. http://www.theses.fr/2008PA077070.
Testo completoAbstract (sommario):
Ce manuscrit présente une étude de la pression de radiation acoustique induite par la propagation d'une onde ultrasonore. L'objectif de cette thèse est d'étudier expérimentalement et d'analyser les conditions d'existence d'une pression quasi-statique induite par la propagation non linéaire d'un train d'ondes émis dans un liquide (eau) non confiné. A l'aide d'un modèle en ondes planes, nous interprétons la composante quasi-statique du déplacement auto-démodulé comme la valeur moyenne temporelle du déplacement. Cette démarche montre qu'en champ proche, une composante quasi-statique s'ajoute à la pression auto-démodulée historiquement introduite et qu'elle s'identifie à la pression de radiation de Rayleigh, usuellement introduite dans le cas d'une onde harmonique émise dans un fluide confiné. Celle-ci existe et peut être interprétée comme un effet de « champ proche ». En champ lointain, la pression de radiation est celle de Langevin. Dans un solide mou (tissus biologiques) la pression de radiation est utilisée pour engendrer localement une onde de cisaillement. Etant donné leur très faible vitesse (quelques m/s), la propagation de ces ondes donne lieu à des phénomènes non linéaires très importants. Ceux-ci sont observés et mesurés, à l'aide du dispositif d'imagerie ultra-rapide développé au laboratoire pour les applications médicales (élastographie)This work presents a study of the acoustic radiation pressure induced by the propagation of an ultrasonic wave. The aim is to analyse the conditions of existence of a quasi-static pressure induced by the nonlinear propagation of a tone burst radiated in an unconfined liquid (water). Using a plane wave analysis, we interpret the quasi-static component of the self-demodulated displacement as the time average of the particle displacement. In the near-field area, a quasi-static pressure adds to the self-demodulated historically introduced. This term is formally identified as the Rayleigh radiation pressure, usually introduced in the case of a harmonic wave emitted in a confined fluid. Thus, this radiation pressure exists in a free liquid and can be interpreted as a "near-field" effect. In the far field, the Langevin radiation pressure is retrieved. In a soft solid (tissue), the radiation pressure is used to create a local shear wave. The very low shear wave speed (a few m/s) and the associated shear elastic Mach number allow us to observe cubic nonlinear effects induced by the propagation of shear waves. These effects are measured using the ultra-fast imaging technique developed in the laboratory for medical applications (elastography)
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Mitri, Farid-Georges. "The dynamic radiation force of ultrasound : applications for material characterization and medical imaging". Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10133.
Testo completoAbstract (sommario):
L'objectif de ce travail est d'explorer les applications d'une nouvelle technique d'imagerie basée sur la force de radiation ultrasonore. Une étude théorique a été développée pour comprendre les phénomènes physiques liés à la force de radiation. Un modèle analytique a été développé qui tient en compte l'effet dynamique de la force de radiation sur des échantillons élastiques et viscoélastiques de cylindres, coques cylindriques et coques sphériques. L'idée ensuite est d'utiliser cette force de radiation pour détecter des résonances d'objets immergés dans un fluide non visqueux. Dans ce manuscrit, nous montrons que les résonances détectées expérimentalement correspondent à des modes de vibrations de compression et non pas de torsion. Pour la suite, nous avons appliqué la force de radiation pour des fins diagnostiques, particulièrement pour la détection des grains de curiethérapie qui sont utilisés dans le traitement du cancer de la prostate. L'ensemble des résultats contenus dans ce mémoire nous encourage à penser que les techniques basées sur la force de radiation dynamique, tel que la Vibro-acoustographie, pourraient devenir un outil utile en rhéologie et en médecine
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Coutant, Antonin. "phénoménologie de la gravité quantique : Propriété de stabilité de la radiation d'Hawking en présence de violation de l'invariance local de Lorentz". Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747874.
Testo completoAbstract (sommario):
Dans cette thèse, nous étudions plusieurs aspects de la radiation de Hawking en présence de violations de l'invariance locale de Lorentz. Ces violations sont introduites par une modification de la relation de dispersion, devenant non-linéaire aux courtes longueurs d'onde. Les principales motivations de ces travaux ont une double origine. Il y a d'une part le développement en matière condensée de trous noirs analogues, ou l'écoulement d'un fluide est perçu comme une métrique d'espace-temps pour les ondes de perturbations et ou la radiation de Hawking pourrait être détectée expérimentalement. D'autre part, il se pourrait que des effets de gravité quantique puissent être modélisés par une modification de la relation de dispersion. En premier lieu, nous avons obtenu des caractérisations précises des conditions nécessaires au maintien de l'effet Hawking en présence de violation de l'invariance de Lorentz. De plus, nous avons étudié l'apparition d'une onde macroscopique de fréquence nulle, dans des écoulements de type trous blancs et également pour des champs massifs. Une autre partie de ce travail a consisté à analyser une instabilité engendrée par les effets dispersifs, ou la radiation de Hawking est auto-amplifiée, générant ainsi un flux sortant exponentiellement croissant dans le temps.
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Zhao, Dan. "Force calibration and wavefield synthesis for acoustical tweezers". Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS411.
Testo completoAbstract (sommario):
Les pinces acoustiques à faisceau unique ont été développées et appliquées à de nombreuses applications dans les domaines biologiques et biochimiques. Leur application lors de manipulations précises nécessite une connaissance complète des forces appliquées sur l'objet. Ce travail a pour objectif de calibrer la force exercée par une pince acoustique et de synthétiser le champ d'onde souhaité. Les pinces acoustiques à faisceau unique sont réalisées par un faisceau vortex focalisé. Un objet en interaction avec les ondes acoustiques est piégé grâce à la pression de radiation. Cette force tridimensionnelle peut être obtenue en connaissant les coefficients du champ incident ainsi que les coefficients de diffusion. Par conséquent, le calcul des forces peut être réalisé en mesurant le champ incident. La première partie de la thèse se concentre sur l’évaluation de différentes méthodes permettant de calculer ces coefficients du champ incident à partir de la mesure du champ de pression calibré. Ensuite, dans la deuxième partie, le champ est synthétisé en utilisant la méthode du filtre inverse. L'efficacité de cette méthode dépend de la distribution des points de contrôle. Les choix de distribution sont comparés. Pour les pinces acoustiques, une difficulté majeure est d'obtenir une force de rappel axiale d'amplitude suffisamment large pour compenser le poid de la sphère. Afin de surmonter cette difficulté, un nouveau champ de type vortex sphérique est introduit. Ce champ est destiné à piéger de grandes sphères de diamètres proches de la longueur d'onde afin d'obtenir en plus des forces de grande amplitude, une sélectivité améliorée de la pince. La faisabilité de ce vortex est analysée numériquement et expérimentalementSingle beam acoustical tweezers have been developed and applied to numerous applications in biological and biochemical domains. Their application in precise manipulations requires accurate control of the acoustical trap. This work sets out to calibrate the force exerted by acoustical tweezers and synthesize the desired wavefield. The single beam acoustical tweezers are achieved by a focused vortex beam. An object in interaction with the acoustic waves is trapped thanks to the radiation pressure. This three-dimensional force can be obtained by knowing the incident beam shape coefficients as well as the scattering coefficients. Therefore, the computation of the forces can be achieved by measuring the wavefield. The first part of the thesis concentrates on assessing different methods to compute the beam shape coefficients from the pressure field to estimate the radiation force exerted on an elastic sphere. Then, in the second part, the synthesis of the field using the inverse filtering method is carried out. A proper synthesis of the field requires a suitable distribution of control points where the wave propagation information is recorded. To synthesize the appropriate vortex beam, three kinds of distributions were compared. For the single beam acoustical tweezers, the most challenging part is the axial restoring force. In order to overcome this difficulty, the spherical vortex beam with high pressure gradient in the axial direction is introduced. This spherical vortex beam is intended to trap large spheres with diameters close to the wavelength. The feasibility of this vortex is analyzed numerically and experimentally
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De, Sanctis Valeria. "Gravitational Redshift in a Stochastic Black Hole Background". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2018. http://amslaurea.unibo.it/17058/.
Testo completoAbstract (sommario):
In questa tesi viene trattato il moto di un campo scalare non massivo in caduta libera radiale verso un buco nero di Schwarzschild, tramite l’utilizzo di un modello reticolare. L'equazione di moto risulta estremamente complessa, pertanto la soluzione viene data in modo approssimativo. Per studiare le caratteristiche del campo nei pressi dell'orizzonte degli eventi, è dunque necessario lo studio del redshift di radiazione e la sua distribuzione, a partire da una configurazione di tipo cinetico, studiando la caduta di un singolo modo di radiazione. Tale trattatazione risulta comunque semplificata, poiché lo spazio tempo è considerato statico ed il buco nero un oggetto completamente assorbitore della radiazione. Per uno spazio tempo non statico, le fluttuazioni quantistiche dei campi diventano consistenti e si generano fenomeni di emissione come la radiazione di Hawking.
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Le, Garrec Thomas. "Simulation directe du bruit de bord de fuite d’un profil par une méthode multi domaines". Paris, ENSAM, 2008. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004430.
Testo completoAbstract (sommario):
L’analyse des mécanismes de génération de bruit pour des tronçons d’aile placés dans des écoulements à grand nombre de Reynolds s’inscrit dans le cadre de la réduction du bruit de cellule des avions. Afin d’améliorer la compréhension des phénomènes mis en jeu, nous proposons de développer un code aéroacoustique permettant d’obtenir directement le bruit d’un profil. Nous détaillons en particulier le développement de méthodes numériques minimisant les erreurs de dispersion et de dissipation afin de préserver la nature des ondes acoustiques. Une stratégie de calcul multi échelles multi pas de temps permet la réalisation de raffinements locaux en maillage structuré et ainsi la réduction du coût de calcul. Ce code est mis en oeuvre pour simuler le bruit rayonné par un profil NACA0012 en 2D à faible nombre de Reynolds et étudier l’influence de l’angle d’attaque. Parmi les mécanismesde génération de bruit, le mécanisme de bruit tonal peut se rencontrer dans des configurations avec des nombres de Reynolds modérés. Une discussion sur l’existence de ce mécanisme par un profil NACA0012 à Reynolds 2×105 est proposée. Nous menons aussi une étude numérique 3D de l’influence du confinement expérimental, créé par les parois d’une soufflerie, sur les champs aérodynamique et acoustique autour d’un profil NACA0018 à Reynolds 2×105. Enfin, le bruit de bord de fuite d’un profil NACA0012 tronqué à grand nombre de Reynolds (2. 32×105) est calculé par simulation des grandes échelles. Une première comparaison des résultats est effectuée avec la base de données expérimentale. EXAVAC. Les principaux mécanismes de génération sonore sont bien reproduits par notre approche multi domaineAbstract : The study of the mechanisms of noise generation by the flow over an airfoil is essential to reduce the airframe noise. A direct aeroacoustic solver has been developed to shed some light on these mechanisms. Low dissipation and low dispersion numerical schemes are designed to preserve the weak acoustic waves. A multi-size mesh multi-time step algorithm has been developed to realize local grid refinements on a structured mesh and to reduce the calculation cost of the direct noise computation. The present solver is used to compute the noise generated by a 2-D NACA0012 airfoil at a low Reynolds number and to study the effect of the angle of attack on both flow and acoustic fields. Furthermore, the presence of the tonal noise from a NACA0012 airfoil at a moderate Reynolds number of 2×105 is investigated. A numerical insight into the effect of the experimental confinement due to the wind tunnel walls is then given for a 3-D NACA0018 airfoil at Reynolds 1. 6×105. Finally,a direct computation of the flow over a 3-D truncated NACA0012 airfoil at a high Reynolds number (2. 32 × 106) is performed by large eddy simulation. The solution is compared with an experimental database named EXAVAC. The main noise generation mechanisms are well reproduced with the multi-domain approach
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McLenaghan, Joanna Siân. "Negative frequency waves in optics : control and investigation of their generation and evolution". Thesis, University of St Andrews, 2014. http://hdl.handle.net/10023/6532.
Testo completoAbstract (sommario):
This thesis is concerned with various methods for the control and investigation of pulse dynamics in a Photonic Crystal Fibre (PCF) and of the radiation driven by a short pulse. In particular the focus is on pulses in the anomalous dispersion region which would form solitons in the absence of higher order effects. Several different types of radiation can be driven by such pulses if they are perturbed by higher order dispersive and non-linear effects - for example Resonant Radiation (RR) and Negative Resonant Radiation (NRR) two dispersive waves which gain energy at the expense of the pulse. The feature of NRR which is of particular importance is that it is the first observed example of a coupling between positive and negative frequencies in optics. This has only been possible due to recent advances in fields such as PCFs, lasers and analogue systems. As with many scientific discoveries, NRR was found by bringing together ideas and techniques from these different fields. Both the pulse and the driven radiation are investigated using a number of different pulse and PCF parameters. These include power, chirp, polarisation and PCF dispersion. These are used to vary the wavelengths at which the driven radiation occurs as well as its generation efficiency. Furthermore the power and chirp are used to vary where in the PCF the driven radiation is generated by controlling where the driving pulse compresses and spectrally expands. This property is used to investigate different stages in the evolution of the pulse and driven radiation as well as to optimise the generation efficiency of the driven radiation.
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Murugan, Anand. "Fuzzy blackholes". Pomona College, 2007. http://ccdl.libraries.claremont.edu/u?/stc,18.
Testo completoAbstract (sommario):
The fuzzball model of a black hole is an attempt to resolve the many paradoxes and puzzles of black hole physics that have revealed themselves over the last century. These badly behaved solutions of general relativity have given physicists one of the few laboratories to test candidate quantum theories of gravity. Though little is known about exactly what lies beyond the event horizon, and what the ultimate fate of matter that falls in to a black hole is, we know a few intriguing and elegant semi-classical results that have kept physicists occupied. Among these are the known black hole entropy and the Hawking radiation process.
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Ben, Haj Slama Rafika. "Écoulements générés en milieu fluide par une onde ultrasonore focalisée : streaming acoustique et écoulement de particules solides". Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1009/document.
Testo completoAbstract (sommario):
Les travaux de recherche du présent projet se situent dans le contexte général de l'optimisation de la technique de sono-thrombolyse (destruction d'un caillot sanguin ou d'un thrombus par cavitation ultrasonore). En effet, certes cette technique a plusieurs avantages par rapport à la solution chirurgicale, mais elle présente des limitations qui sont principalement le risque de libération de fragments du thrombus, susceptibles d'engendrer l'embolie pulmonaire. Face à ces limites actuelles que de la technique de sono-thrombolyse, s'est imposée la nécessité de pousser plus loin les recherches pour mieux comprendre les mécanismes qui la régissent. D'où le projet de la présente thèse qui s'intéresse plus particulièrement aux écoulements générés lors de l'application des ultrasons focalisés dans un liquide. L'objet du présent travail consiste à étudier minutieusement les phénomènes hydrodynamiques et acoustiques, en particulier le streaming acoustique du fluide et la force de radiation ultrasonore agissant sur les particules solides. Cela permettra d'obtenir une connaissance profonde des phénomènes hydrodynamiques se produisant lors de l'application des HIFU dans un milieu liquide chargé de particules.La technique optique de PIV a été adoptée pour mesurer l'écoulement du fluide ainsi que des particules solides. Ceci a permis de caractériser le streaming acoustique induit par la propagation des ultrasons focalisés dans un milieu liquide infini, de le comparer à un écoulement classique de type jet circulaire libre, et de déterminer un diamètre critique au-dessus du quel l'écoulement des particules solides sphériques dans un liquide est dominée par la force de radiation ultrasonore plutôt que par l'entrainement du streaming acoustique. Comme approche numérique, un outil de simulation CFD a été utilisé afin de modéliser le même écoulement de streaming en question et afin de comparer les résultats numériques avec les résultats expérimentaux obtenusThe research work of this project is provided in the context of sono-thrombolysis technique optimization (blood clot or thrombus destruction by ultrasonic cavitation). Indeed, although this technique has several advantages over the surgical solution, but it has limitations that are mainly the risk of thrombus fragments releasing in the circulation, likely to induce pulmonary embolism.In view of these sono-thrombolysis technique current limitations, it has become necessary to carry out further research to better understand the mechanisms that govern it. Hence, comes the project of the present thesis, which is particularly interested in the flows generated by the application of focused ultrasound in a liquid. The purpose of the present work is to accurately study the hydrodynamic and acoustic phenomena, in particular the fluid acoustic streaming and the ultrasound radiation force acting on solid particles. This would provide a deep understanding of the hydrodynamic phenomena occurring during HIFU (High Intensity Focused Ultrasound) application in a liquid medium with particles.Particle Image Velocimetry (PIV) optical technique has been adopted to measure the fluid flow as well as solid particles flow. This allowed us to characterize the focused ultrasound induced acoustic streaming in an infinite liquid medium, to compare it with a conventional circular free jet flow, and to determine a critical diameter above which solid spherical particles flow in a liquid is dominated by the radiation force rather than the acoustic streaming drag force. As a numerical approach, a CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation tool was used to model the same streaming flow and to compare the numerical results with the experimental obtained ones
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Rosi, Giuseppe. "Control of sound radiation and transmission by means of passive piezoelectric networks : modelling, optimization and experimental implementation". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00815038.
Testo completoAbstract (sommario):
Cette thèse a comme objet la réduction du rayonnement acoustique des structures minces par un réseau piézoélectrique passif. Une analyse détaillé des caractéristiques de rayonnement des structures minces est présenté, avec l'objectif d'utiliser ces caractéristiques pour l'optimisation de la structure intelligente. Deux stratégies de contrôle sont considérées: contrôle localisé et contrôle distribué. Le contrôle localisé utilise un réseau de actionneurs positionnés en des endroits optimisés, et le circuit est conçu pour concentré l'effort de contrôle dans la réduction de la puissance acoustique rayonnée. La modélisation, l'optimisation et l'étude expérimentale d'une structure intelligente localisée est ici présenté. Le contrôle distribué utilise un réseau uniforme de actionneurs piézoélectriques, connecté à un circuit optimisé pour profiter de cette distribution spatiale en termes de efficacité dans la réduction de la puissance acoustique rayonnée et transmise. Une nouvelle structure intelligente, la plaque avec un électrode résistif (PRE) est ici présenté.
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Hebri, Salem. "Études de la pression de radiation dans les interféromètres utilisés pour la détection des ondes gravitationnelles". Nice, 2007. http://www.theses.fr/2007NICE4103.
Testo completoAbstract (sommario):
Le détecteur Virgo est constitué d’un interféromètre de Michelson avec des cavités Fabry Perot de 3 km de long dans les bras et utilise la technique du recyclage de la puissance. Il a pour but la détection directe des ondes gravitationnelles émises par des sources astrophysiques. Le système d’injection Virgo est constitué essentiellement d’une cavité triangulaire de 144 m appelée le mode cleaner, son rôle est de filtrer et de contrôler le faisceau d’entrée. Le miroir suspendu de la cavité est très léger (360 g) ce qui peut le rendre sensible à la pression des photons. J’ai développé des programmes de simulations pour une cavité triangulaire avec tous les contrôles identiques au mode cleaner de Virgo réel. Ces programmes peuvent être utilisés pour d’autres études. Une partie de la thèse est consacrée à voir les effets de la pression de radiation sur le verrouillage longitudinal de la cavité, les effets du ressort optique angulaire etc. Dans une autre partie de la thèse j’observe les effets de la pression de radiation dans les bras de Virgo et l’existence des effets du ressort optique sur les degrés angulaires qui n’empêchent pas le bon fonctionnement de l’alignement. Enfin, je décris ma participation dans la recette de Virgo, qui consiste essentiellement à travailler sur les contrôles du système d’injection et leurs optimisationsThe Virgo detector is a Michelson interferometer with 3 km Fabry Perot cavities in the arms and using the power recycling technique. The main aim is the direct detection of gravitational waves emitted by astrophysical sources. The injection system is constituted essentially by a triangular 144 m long cavity with the middle mirror suspended called the Mode Cleaner, capable of selecting the TEM00 mode only. The suspended mirror is very light (360g), which can make it sensitive to the photon pressure. I developed some simulation codes for a triangular cavity with all controls identical to a real Virgo mode cleaner. These codes can be used for other studies. The first part of this thesis is dedicated to studying the effects of the radiation pressure on the mode cleaner for the lock acquisition, the optical angular spring etc. In the second part, I made the same simulation for studying the effect of the radiation pressure in 3 km long Virgo cavities, essentially on the optical angular spring, which can make problems for the automatic alignment on Virgo. Finally, I describe my participation to the Virgo commissioning, which primarily consists in working on control systems for the system of laser beam injection and their optimization
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Boisdron, Gilles. "Etude de l’atomisation d’un jet liquide assisté par air soumis à une onde acoustique stationnaire transverse haute fréquence". Rouen, 2006. http://www.theses.fr/2006ROUES057.
Testo completoAbstract (sommario):
Les instabilités haute fréquence dans les moteurs fusées impliquent un couplage entre l’acoustique du foyer et la combustion. Cette étude porte sur l’influence d’un champ traverse sur le processus d’atomisation d’un jet liquide assisté par air. Un injecteur coaxial est placé à un ventre de pression (VP) ou de vitesse (VV) d’une onde plane stationnaire limitée à des fluctuations de 3600 Pa. En VP, l’onde impose à l’écoulement gazeux annulaire une modulation pouvant conduire à l’émission d’intenses vortex, permettant au jet liquide de développer une instabilité précoce de type cisaillement. En VV, des effets non linéaires de pression de radiation provoquent l’aplatissement en nappe du corps continu liquide du jet. Un critère, basé sur un nombre de Bond de radiation, détermine son apparition. Elle s’atomise sous l’action d’instabilités intrinsèques de nappe, de Faraday et de rupture de membranes. Enfin, l’acoustique impose à certaines gouttes de rester ou revenir au ventre de vitesseHigh frequency combustion instabilities ( ˜few kHz) in rocket engines imply a coupling between chamber acoustics and combustion. This study debates on the influence of a transverse acoustic field on the atomization of an air-assisted jet. A coaxial injector is placed at a pressure anti-node (PA) or velocity anti-node (VA) of a stationary plane acoustic wave with maximum fluctuation of 3600 Pa. At hte Pa, the acoustic wave modulates the annular gaseous flow and can induce the emission of intense vortices, which leads to a early shear-stress instability. Placed at a VA, non linear effects due to radiation pressure flattened the jet under the form of a sheet. A criterion, established from a radiation acoustic Bond number, determines its apparition. The sheet is atomised under the action of intrinsic sheet instabilities, Faraday instability and break-up of membranes. Acoustic effects organize the spray: amass and low speed droplets stay or go to the velocity anti-node
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Wuester, Sebastian, e sebastian wuester@gmx net. "Classical and Quantum Field Theory of Bose-Einstein Condensates". The Australian National University. Faculty of Science, 2007. http://thesis.anu.edu.au./public/adt-ANU20070802.161045.
Testo completoAbstract (sommario):
We study the application of Bose-Einstein condensates (BECs) to simulations of phenomena across a number of disciplines in physics, using theoretical and computational methods.
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Collapsing condensates as created by E. Donley et al. [Nature 415, 39 (2002)]
exhibit potentially useful parallels to an inflationary universe. To enable the exploitation of this analogy, we check if current quantum field theories describe collapsing condensates quantitatively, by targeting the discrepancy between experimental and theoretical values for the time to collapse. To this end, we couple the lowest order quantum field correlation functions to the condensate wavefunction, and solve the resulting Hartree-Fock-Bogoliubov equations numerically. Complementarily, we perform stochastic truncated Wigner simulations of the collapse. Both methods also allow us to study finite temperature effects.
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We find with neither method that quantum corrections lead to a faster collapse than is predicted by Gross-Pitaevskii theory. We conclude that the discrepancy between the experimental and theoretical values of the collapse time cannot be explained by Gaussian quantum fluctuations or finite temperature effects.
Further studies are thus required before the full analogue cosmology potential of collapsing condensates can be utilised.
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As the next project, we find experimental parameter regimes in which stable three-dimensional Skyrmions can exist in a condensate. We show that their stability in a harmonic trap depends critically on scattering lengths, atom numbers, trap rotation and trap anisotropy. In particular, for the Rb87 |F=1,m_f=-1>, |F=2,m_f=1> hyperfine states, stability is sensitive to the scattering lengths at the 2% level. We find stable Skyrmions with slightly more than 2*10^6 atoms, which can be stabilised against drifting out of the trap by laser pinning.
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As a stepping stone towards Skyrmions, we propose a method for the stabilisation of a stack of parallel vortex rings in a Bose-Einstein condensate. The method makes use of a ``hollow'' laser beam containing an optical vortex, which realises an optical tunnel for the condensate. Using realistic experimental parameters, we demonstrate numerically that our method can stabilise up to 9 vortex rings.
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Finally, we focus on analogue gravity, further exploiting the analogy between flowing condensates and general relativistic curved space time. We compare several realistic setups, investigating their suitability for the observation of analogue Hawking radiation. We link our proposal of stable ring flows to analogue gravity, by studying supersonic flows in the optical tunnel. We show that long-living immobile condensate solitons generated in the tunnel exhibit sonic horizons, and discuss whether these could be employed to study extreme cases in analogue gravity.
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Beyond these, our survey indicates that for conventional analogue Hawking radiation,
simple outflow from a condensate reservoir, in effectively one dimension, has the best properties. We show with three dimensional simulations that stable sonic horizons exist under realistic conditions. However, we highlight that three-body losses impose limitations on the achievable analogue Hawking temperatures. These limitations vary between the atomic species and favour light atoms.
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Our results indicate that Bose-Einstein condensates will soon be useful for interdisciplinary studies by analogy, but also show that the experiments will be challenging.
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Sanalatii, Maryna. "Synthèse d'un champ acoustique avec contraste spatial élevé". Thesis, Le Mans, 2018. http://www.theses.fr/2018LEMA1005/document.
Testo completoAbstract (sommario):
L'objectif de ce travail de thèse est la conception d'un système de haut-parleurs transportable, capable de générer un champ sonore prédéfini et focalisé avec un contraste spatial élevé. Ce système doit permettre à terme d'effectuer différents types d'études, par exemple des essais de transparence acoustique ou encore des essais vibratoires en conditions non-anéchoïques. La minimisation du nombre de canaux à piloter ainsi que du nombre des transducteurs est l'un des enjeux principaux du travail. Le choix du nombre de sources et la sélection de leurs positions optimales afin de générer un champ acoustique cible n'a pas de solution triviale. Pour répondre à cette question, la méthode proposée se base sur la décomposition du rayonnement d’une source en série de fonctions orthogonales indépendantes (les"modes de rayonnement"), construits numériquement via une décomposition en valeurs singulières de la matrice d'impédance. En filtrant les termes évanescents, le champ lointain peut être reconstruit à l'aide d'un faible nombre de termes. De plus, la méthode permet d'estimer une distribution de débit efficace pour générer le champ cible. La méthode proposée étant relativement peu étudiée dans la littérature, la première partie de la thèse a été consacrée au problème de la validation expérimentale de la méthode directe et à l'étude des principaux paramètres en influençant le résultat. La problématique du positionnement des sources permettant de synthétiser un champ sonore prédéfini et focalisé est abordée dans la deuxième partie du travailThe goal of this thesis is the design of a transportable speaker system, able to generate a predefined and focused sound field with a high spatial contrast. This system has eventually to allow carrying out different types of studies, for example acoustic transmission loss tests or vibration tests in non-anechoic conditions. The minimization of the number of driven channels and the number of transducers is one of the main goals of the work. The choice of the number of sources and the selection of their optimal positions in order to generate a target acoustic field has no trivial solution. To answer this question, the proposed method is based on the decomposition of the source radiation into a series of independent orthogonal functions (the "radiation modes"), constructed numerically via a singular value decomposition of the impedance matrix. By filtering the evanescent terms, the far field can be reconstructed using a small number of terms. In addition, the method allows the estimation of an efficient flow distribution to generate the target field. With the proposed method having been scarcely studied in the literature, the first part of the thesis is devoted to the problem of the experimental validation of the direct method and the study of the main parameters that are influencing the result. The problem of sources positioning in order to synthesize a predefined and focused sound field is discussed in the second part of the thesis
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Rénier, Mathieu. "Contribution à l'étude de la pression de radiation acoustique : application à la non linéarité de l'élasticité de cisaillement des solides mous". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00297132.
Testo completoAbstract (sommario):
Ce manuscrit présente une étude de la pression de radiation acoustique induite par la propagation d'une onde ultrasonore. L'objectif de cette thèse est d'étudier expérimentalement et d'analyser les conditions d'existence d'une pression quasi-statique induite par la propagation non linéaire d'un train d'ondes émis dans un liquide (eau) non confiné. A l'aide d'un modèle en ondes planes, nous interprétons la composante quasi-statique du déplacement auto-démodulé comme la valeur moyenne temporelle du déplacement. Cette démarche montre qu'en champ proche, une composante quasi-statique s'ajoute à la pression auto-démodulée historiquement introduite et qu'elle s'identifie à la pression de radiation de Rayleigh, usuellement introduite dans le cas d'une onde harmonique émise dans un fluide confiné. Celle-ci existe et peut être interprétée comme un effet de « champ proche ». En champ lointain, la pression de radiation est celle de Langevin.Dans un solide mou (tissus biologiques) la pression de radiation est utilisée pour engendrer localement une onde de cisaillement. Etant donné leur très faible vitesse (quelques m/s), la propagation de ces ondes donne lieu à des phénomènes non linéaires très importants. Ceux-ci sont observés et mesurés, à l'aide du dispositif d'imagerie ultra-rapide développé au laboratoire pour les applications médicales (élastographie)
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Ben, Haj Slama Rafika. "Écoulements générés en milieu fluide par une onde ultrasonore focalisée : streaming acoustique et écoulement de particules solides". Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1009.
Testo completoAbstract (sommario):
Les travaux de recherche du présent projet se situent dans le contexte général de l'optimisation de la technique de sono-thrombolyse (destruction d'un caillot sanguin ou d'un thrombus par cavitation ultrasonore). En effet, certes cette technique a plusieurs avantages par rapport à la solution chirurgicale, mais elle présente des limitations qui sont principalement le risque de libération de fragments du thrombus, susceptibles d'engendrer l'embolie pulmonaire. Face à ces limites actuelles que de la technique de sono-thrombolyse, s'est imposée la nécessité de pousser plus loin les recherches pour mieux comprendre les mécanismes qui la régissent. D'où le projet de la présente thèse qui s'intéresse plus particulièrement aux écoulements générés lors de l'application des ultrasons focalisés dans un liquide. L'objet du présent travail consiste à étudier minutieusement les phénomènes hydrodynamiques et acoustiques, en particulier le streaming acoustique du fluide et la force de radiation ultrasonore agissant sur les particules solides. Cela permettra d'obtenir une connaissance profonde des phénomènes hydrodynamiques se produisant lors de l'application des HIFU dans un milieu liquide chargé de particules.La technique optique de PIV a été adoptée pour mesurer l'écoulement du fluide ainsi que des particules solides. Ceci a permis de caractériser le streaming acoustique induit par la propagation des ultrasons focalisés dans un milieu liquide infini, de le comparer à un écoulement classique de type jet circulaire libre, et de déterminer un diamètre critique au-dessus du quel l'écoulement des particules solides sphériques dans un liquide est dominée par la force de radiation ultrasonore plutôt que par l'entrainement du streaming acoustique. Comme approche numérique, un outil de simulation CFD a été utilisé afin de modéliser le même écoulement de streaming en question et afin de comparer les résultats numériques avec les résultats expérimentaux obtenusThe research work of this project is provided in the context of sono-thrombolysis technique optimization (blood clot or thrombus destruction by ultrasonic cavitation). Indeed, although this technique has several advantages over the surgical solution, but it has limitations that are mainly the risk of thrombus fragments releasing in the circulation, likely to induce pulmonary embolism.In view of these sono-thrombolysis technique current limitations, it has become necessary to carry out further research to better understand the mechanisms that govern it. Hence, comes the project of the present thesis, which is particularly interested in the flows generated by the application of focused ultrasound in a liquid. The purpose of the present work is to accurately study the hydrodynamic and acoustic phenomena, in particular the fluid acoustic streaming and the ultrasound radiation force acting on solid particles. This would provide a deep understanding of the hydrodynamic phenomena occurring during HIFU (High Intensity Focused Ultrasound) application in a liquid medium with particles.Particle Image Velocimetry (PIV) optical technique has been adopted to measure the fluid flow as well as solid particles flow. This allowed us to characterize the focused ultrasound induced acoustic streaming in an infinite liquid medium, to compare it with a conventional circular free jet flow, and to determine a critical diameter above which solid spherical particles flow in a liquid is dominated by the radiation force rather than the acoustic streaming drag force. As a numerical approach, a CFD (Computational Fluid Dynamics) simulation tool was used to model the same streaming flow and to compare the numerical results with the experimental obtained ones
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Pacilio, Costantino. "Classical and quantum aspects of black hole dynamics". Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2014. http://amslaurea.unibo.it/7532/.
Testo completoAbstract (sommario):
Il contenuto fisico della Relatività Generale è espresso dal Principio di Equivalenza, che sancisce l'equivalenza di geometria e gravitazione. La teoria predice l'esistenza dei buchi neri, i più semplici oggetti macroscopici esistenti in natura: essi sono infatti descritti da pochi parametri, le cui variazioni obbediscono a leggi analoghe a quelle della termodinamica. La termodinamica dei buchi neri è posta su basi solide dalla meccanica quantistica, mediante il fenomeno noto come radiazione di Hawking. Questi risultati gettano una luce su una possibile teoria quantistica della gravitazione, ma ad oggi una simile teoria è ancora lontana.
In questa tesi ci proponiamo di studiare i buchi neri nei loro aspetti sia classici che quantistici. I primi due capitoli sono dedicati all'esposizione dei principali risultati raggiunti in ambito teorico: in particolare ci soffermeremo sui singularity theorems, le leggi della meccanica dei buchi neri e la radiazione di Hawking. Il terzo capitolo, che estende la discussione sulle singolarità, espone la teoria dei buchi neri non singolari, pensati come un modello effettivo di rimozione delle singolarità. Infine il quarto capitolo esplora le ulteriori conseguenze della meccanica quantistica sulla dinamica dei buchi neri, mediante l'uso della nozione di entropia di entanglement.
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Daoudi, Khalid. "Caractérisation des milieux mous par optoélastographie transitoire". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00548741.
Testo completoAbstract (sommario):
Au cours de ce travail, nous avons étudié une méthode de caractérisation des milieux mous combinant ondes optiques et mécaniques. Cette méthode s'appuie sur une détection optique d'un mouvement transitoire causé par la force de radiation acoustique, induit en profondeur de milieux mous optiquement diffusants. Le mouvement consiste en un déplacement initialement au foyer acoustique qui se propage par la suite dans le milieu sous forme d'ondes de cisaillement. Le principe de la détection est basé sur l'illumination du milieu avec une lumière cohérente. La lumière traverse le milieu en étant fortement diffusée, produisant une figure d'interférence (speckle) en transmission. Avec une caméra rapide (2 kHz) méga-pixel, nous enregistrons des figures de speckle avant et pendant le mouvement transitoire. Nous calculons ensuite la corrélation des figures de speckle dans le temps. Cette technique, de par son mode d'excitation et de détection, s'est avérée sensible à des contrastes d'absorption optique et des contrastes de module de cisaillement dans des milieux mous épais et optiquement diffusant. De plus, des images de ces deux types de contrastes ont pu être obtenues, avec une résolution millimétrique pour les contrastes d'élasticité. L'étude expérimentale a été appuyée par une approche de modélisation des phénomènes physiques, basée sur le couplage de modèle de propagation d'ondes élastiques engendrées par la pression de radiation ultrasonore et de propagation des ondes optiques dans les milieux multi-diffusifs.
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Grau, Loïc. "Approche analytique modale pour la prévision vibratoire de plaques couplées à des sols : Applications ferroviaires". Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0113/document.
Testo completoAbstract (sommario):
Ce travail de thèse présente la formalisation du problème de couplage d'une plaque en vibration de flexion avec le sol. La notion d'impédance intermodale de rayonnement vibratoire est définie de façon analogue à son équivalent acoustique. A partir de cette définition, la notion de masse, raideur et amortissement modal ajoutée sur la structure par le sol est introduite. L'effet sur le niveau vibratoire de la structure est présenté, notamment l'effet très amortissant du sol sur la structure. Une comparaison avec le modèle équivalent acoustique est présentée avec une attention particulière portée sur les différences entre les impédances intermodales. L'influence de la stratification sur le niveau vibratoire de la structure fait apparaitre des phénomènes nouveaux sur la partie imaginaire de l'impédance intermodale. Une comparaison théorie-expérience a été effectuée dans le cas d'une dalle de tramway couplée au sol. On présente également une comparaison avec un code numérique, MEFISSTO développé par P. Jean au sein du CSTB. On présente également une extension du modèle d'une plaque couplée au sol au cas de couplage de deux plaques avec le sol. On montre notamment que l'écriture du problème reste très similaire au problème d'une plaque couplée au sol. Les impédances intermodales peuvent encore être définies avec la prise en compte du couplage des modes d'une plaque sur les modes de l'autre plaque. On présentera trois applications de ce modèle. La première concerne l'utilisation d'une Barrière Vibratoire Horizontale à la surface du sol pour atténuer les vibrations issues d'une première plaque modélisant la dalle de tramway. Finalement une ouverture du problème de couplage d'une plaque avec le sol par l'utilisation de ce modèle dans des problématiques inverses est présentée. On montre qu'il est possible par un problème inverse de remonter aux efforts injectés sur une dalle de tramway au passage de celui-ciThis thesis is concerned with the coupling between a fexural vibrating plate and a stratifed ground. A semi-analytical solution is introduced similar to the equivalent acoustical problem. The ground cross modal impedance is defined in a similar way as the equivalent acoustical impedance. From this definition, the ground added mass, stiffness and damping to the plate are presented. Similarities and discrepancies between the acoustical and the ground cross modal impedance are introduced. Influence of the ground stratification on the plate vibration shows new phenomena especially on the imaginary part of the ground cross modal impedance. A comparison between the model developed in this thesis and an experiment made on a tramway slab has been done as well as a comparison with a numerical model, MEFISSTO developed by P. jean at CSTB. One introduces an extension of the modeling developed and is concerned with modeling two flexural plates to the ground. It can be pointed out that problem formulation is still close to the problem formulation of one plate coupled to the ground. Three different fields of application of such modeling is presented. The first field of application is concerned with ground mitigation due to the passing tramway on. The first plate is the excited plate by the tramway and the second plate, called Horizontal Wave Barrier, is acting at the top surface as a ground attenuator. The second field of application is concerned with the modeling of building foundation. It is shown that the vibration received by the foundation of a building can be an input data for modeling an entire building vibration. The third field of application is concerned with different cases of tramway slab for reduction of ground vibration. Finally one presents an introduction of the use of this ground structure modeling in the case of inverse problem. It is shown that it is possible to identify injected force to the plate by the tramway. Furthermore the ground allows a regularization of the problem in the inversion which is not the case in the acoustical case
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Michelucci, Jean-Christophe. "Optimisation de forme structurale axisymétrique en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0589.
Testo completoAbstract (sommario):
On aborde un problème d'optimisation de forme structurale en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences, portant sur un système axisymétrique compose d'une structure couplée a une cavité acoustique. La structure a un comportement mécanique viscoélastique linéaire à mémoire instantanée et le fluide interne est compressible et dissipatif. La structure est soumise à un champ de pression pariétale aléatoire externe modélisé par un champ stochastique. Pour construire la fonction coût à partir du champ de pression pariétale aléatoire externe, on développe en série de Fourier selon la variable angle polaire, le champ de déplacement structural et le potentiel des vitesses du fluide interne sur leurs bases respectives de modes propres circonférentiels calculés numériquement par la méthode des éléments finis. La réponse stationnaire du système couplé à l'excitation aléatoire est obtenue en intégrant les modèles réduits matriciels résultant de cette réduction modale de type Ritz-Galerkin. On calcule alors la densité spectrale de puissance normalisée au niveau d'une surface d'observation interne ce qui permet de calculer la fonction cout du problème d'optimisation dont la variable est le paramètre d'élancement géométrique structural. Le problème d'optimisation est résolu en construisant point par la fonction cout ce qui permet d'en localiser le minimum. En exemple, on donne le cas d'un dôme en CVR, d'épaisseur constante, couplé a une cavité remplie d'eau.