Prof. Khalil Idiab, Humboldt University, Berlin

Yang-Baxter deformations of the flat space string

Symmetric space sigma models (SSSM) and their Yang-Baxter deformations are integrable, which makes them useful in providing exact results in the AdS/CFT correspondence. Much is known about these integrable models at classical level, but difficulties with quantization makes it hard to make general statements about their quantum integrable structure. By considering deformations of the flat space sigma model, with non semi-simple Poincaré symmetry, it turns out one can find deformed models that can be canonically quantized (plane waves), enabling future investigation of their quantum structure. As a first step, this requires extending Yang-Baxter deformations of SSSMs to cases with non semi-simple symmetry groups, this will be the main objective of the talk.

mgr Arkadiusz Bochniak, prof. Andrzej Sitarz (joint talk) (UJ)

Physics from spectral triples with non-product geometries

We'll briefly review the concept of applying the construction of Connes' spectral triples to the Standard Model and gravity which goes beyond the commonly assumed product of two spectral triples. The application to the SM allows having no fermion doubling, explains naturally CP violation and no strong symmetry breaking while the gravity part leads to interesting models similar to bimetric modifications of gravity.

Prof. Richard Kerner, Sorbonne, Paris

Lorentz covariance from discrete symmetries Z2 and Z3

Our aim is to derive the symmetries of the space-time, i.e. the Lorentz transformations, from symmetries of the interactions between the most fundamental constituents of matter, in particular quarks and leptons. We show how the discrete symmetries Z_2 and Z_3 combined with the superposition principle result in the SL(2, C) and SU(3) symmetries. The role of Pauli's exclusion principle in the derivation of the SL(2, C) symmetry is put forward as the source of the macroscopically observed Lorentz symmetry. Then Pauli's principle is generalized for the case of the Z_3 grading replacing the usual Z_2 grading, leading to ternary commutation relations. We present the cubic and ternary algebras which are a direct generalization of fermionic algebras with Z_3-grading replacing the usual Z_2-grading. Elementary properties and structures of such algebras are discussed, with special interest in the low-dimensional ones, with two generators only. Invariant cubic forms on Z_3-graded algebra with two generators are introduced, a possible description of the isospin. It is shown how a Z_3-graded generalization of the SL(2,C) group arises naturally as the symmetry group preserving the Z_3-graded ternary isospin algebra. Vectorial and spinorial representations of the generalized Z_3-graded. Lorentz algebra are briefly discussed.

mgr Aleksander Kozak

Inflationary potentials from F(R) gravity in a unified hybrid metric-Palatini approach

A class of scalar-tensor theories that unify metric, Palatini and hybrid metric-Palatini gravitational actions with nonminimal interaction is investigated from the point of view of their consistency with generalized conformal transformations. It is known that such theory can be represented on shell by a purely metric scalar-tensor theory. This extends the formalism previously introduced in our last paper [1]. Exploiting properties of the Legendre transformation, we relate some viable inflationary potentials with F(R)-gravitational Lagrangians by solving corresponding Clairaut's equation. Then for given potential function various gravitational scenarios are discussed within a metric, Palatini, as well as a hybrid metric-Palatini formulations. [1] A. Kozak and A. Borowiec, "Palatini frames in scalar-tensor theories of gravity", Eur.Phys.J. C79 (2019) no.4, 335

prof. Michele Arzano

Horizon temperature without space-time

I will show how the characteristic thermal effects that observers experience in space-times possessing an event horizon, emerge already in a simple quantum system with affine symmetry living on the real line. The derivation I will present is essentially group theoretic in nature: a thermal state emerges naturally when comparing different representations of the group of affine transformations of the real line. The freedom in the choice of different notions of translation generators is the key to the Unruh effect on the real line which I will describe.

dr Anna Pachoł, Queen Mary University of London

Digital quantum geometries

Noncommutative geometry, as the generalised notion of geometry, allows us to model the quantum gravity effects in an effective description without full knowledge of quantum gravity itself. On a curved space one must use the methods of Riemannian geometry - but in their quantum version, including quantum differentials, quantum metrics and quantum connections. The brief introduction to the general framework involving noncommutative differential graded algebra and construction of quantum Riemannian geometry elements will be provided. This framework has been applied to classification of all possible noncommutative Riemannian geometries in small dimensions (including finding explicit forms for quantum Levi-Civita connections and Riemann, Ricci and Einstein tensors), working over the field F_2 of 2 elements and with coordinate algebras up to dimension n<=3. We have found a rich moduli of examples for n=3 and top form degree 2 (providing a landscape of all reasonable up to 2D quantum geometries), including many which are not flat. Their coordinate algebras are commutative but their differentials are not. The choice of the finite field in this framework proposes a new kind of 'discretisation scheme', which we called the 'digital geometry'.

prof. L. Dąbrowski, SISSA, Trieste, Italy

Almost commutative geometry of the Standard Model

By functions on a noncommutative (or `quantum') space one usually means a suitable algebra of operators. Then the smooth and metric structures can be described in terms of a spectral triple which involves an analogue of the Dirac operator. The Standard Model of fundamental particles in physics can be understood as the almost commutative geometry, the exterior part of which is the canonical spectral triple on a spin manifold and the finite inner part a quantum analogue of the de-Rham-Hodge spectral triple.

prof. Zbigniew Haba

Conformally flat travelling plane wave solutions of Einstein equations

Einstein equations with a conformally flat metric and ideal fluid source are discussed. It is shown that these equations have plane wave solutions. Scalar fields, electromagnetic plane waves and relativistic particles can be considered as the source of such an energy-momentum.

Josua Unger

Asymptotic Symmetries and Quantum Groups

In this talk I will discuss the BMS analysis of asymptotically flat spacetime, their algebraic properties and important consequences for black hole physics. The deformation by twisting of the BMS (Hopf-)algebra is presented and motivated in the context of the information loss paradox.

prof. Jerzy Kowalski-Glikman

Gravity as a constrained BF theory

In my talk I will present the construction of gravity Lagrangian as a sum of the topological term, the BF theory with (anti-) de Sitter gauge group and a 'constraint' term, explicitly breaking the symmetry down to local Lorentz symmetry. I will then comment on several properties of such defined theory: perturbative expansion around topological vacuum, particle(s) coupling, canonical analysis, and calculation of black hole entropy.

dr Remigiusz Durka

Nuts approach to the Taub-NUT space-time (Pokręcone podejście do czasoprzestrzeni Tauba-NUT)

I offer new approach to the subject of Taub-NUT space-time supposedly possessing gravitational analog of the magnetic monopole. Starting from realizing that the source of many inconsistencies lies in neglecting the effects of the wire singularities present in that solution, I am able to explain existence of the NUT parameter by the means of quite peculiar rotation. Among many things, this leads to the consistent description of the black hole thermodynamics for the Lorentzian Taub-NUT spacetime with the essential contribution to the angular momentum and the total entropy.

prof. Jerzy Lukierski

Celebration of prof. Jerzy Lukierski birthday

Our next group seminar on May 21st is going to be devoted to the celebration of prof. Jerzy Lukierski birthday. We are offering short speeches, a bit of wine, some sweets, and a good deal of friendly chats. Everybody is cordially invited.

mgr Lennart Brocki

BMS Group at Spatial Infinity

In this talk I present a recent publication by Henneaux and Troessaert in which they propose new boundary conditions for asymptotically flat spacetimes at spatial infinity and find that the conserved charges close according to the BMS algebra. Their analysis relies on the Hamiltonian formalism of general relativity and is an extension of the work done by Regge and Teitelboim in 1974, which will therefore also be summarized, and mainly differs in the choice of parity conditions. For a more complete understanding the talk will also cover some basics about the BMS Group.

mgr Lennart Brocki

BMS Group at Spatial Infinity

In this talk I present a recent publication by Henneaux and Troessaert in which they propose new boundary conditions for asymptotically flat spacetimes at spatial infinity and find that the conserved charges close according to the BMS algebra. Their analysis relies on the Hamiltonian formalism of general relativity and is an extension of the work done by Regge and Teitelboim in 1974, which will therefore also be summarized, and mainly differs in the choice of parity conditions. For a more complete understanding the talk will also cover some basics about the BMS Group.

mgr Aleksander Kozak

Palatini frames in scalar-tensor theories of gravity

Conformal transformations play an important role in the scalar-tensor theories of gravity, as they allow one to carry out calculations in a more convenient frame, simplifying the field equations. In the Palatini approach, however, the metric structure of space-time is decoupled from its affine structure, so that a transformation of the metric does not entail a corresponding change in the connection. One needs to define independent transformation for the connection, reducing to the standard formula in case the connection is Levi-Civita with respect to the metric. In my presentation, I shall introduce a scalar-tensor theory taking into account such transformation and discuss properties of the solution to the field equation for the connection. I will also introduce invariant quantities, whose functional form remains the same in every conformal frame, and show how they can be applied to analysis of possible equivalence between F(R) and scalar-tensor theories of gravity in the Palatini approach. The main part of the talk will be preceded by a short introduction to metric scalar-tensor theories and conformal transformations.

dr Tomasz Pawłowski

Introduction to Loop Quantum Cosmology

dr Jakub Bilski

Fenomenology of quantum general relativity: idea, difficoulties and possible predictions

During the seminar I will briefly introduce my idea of a canonical quantization under restrictions of general relativity. First I will show how a proper choice of canonical variables leads to the manifestly diffeomorphism invariant description of a quantum field. Next I will present a list of assumptions and simplifications that I will use in direct calculations. Then I will sketch the main steps in the derivation of quantum corrections coming from the gravitational degrees of freedom on the example of the scalar field. Discussing phenomenological applications of my result, I will consider possibilities of proving the assumptions and generalizing the simplifications from the first part of my talk.

Prof. Evgeny Ivanov

Deformed supersymmetric quantum mechanics with spin variables

A model of the SU(2|1) supersymmetric quantum mechanics with additional semi-dynamical spin degrees of freedom is studid. The energy spectrum and the full set of physical states are found as functions of the deformation parameter m and SU(2) spin q. The states at the fixed energy levels form irreducible multiplets of the supergroup SU(2|1). The hidden superconformal symmetry OSp(4|2) of the model is revealed and shown to play a role of the spectrum-generating algebra. Some further generalizations are sketched. Based on arXiv:1710.02130 [hep-th] (in collaboration with Sergey Fedoruk and Stepan Sidorov).

Remigiusz Durka

Topological insulators from the Maxwell algebra

The subject of the talk will concern a recent work of D. Palumbo It introduces interesting model of three dimensional topological insulators in the presence of the electromagnetic field, which results from the Chern-Simons theory with the gauge connection that takes values in the Maxwell algebra. The final action written in terms of the dreibein, spin connection and electromagnetic gauge potential leads to a description of the Hall conductance, the torsional Hall viscosity, and novel non-minimal coupling between the abelian gauge field and curved background, which resemble the relativistic version of the Wen-Zee term.

Prof. David Blaschke (Rostock University)

Nonlocal chiral quark model for color superconductivity

We show that within a recently developed nonlocal chiral quark model the critical density for a phase transition to color superconducting quark matter under neutron star conditions can be low enough for these phases to occur in compact star configurations with masses below 1.3M_sun. We study the cooling of these objects in isolation for different values of the gravitational mass and argue that, if the quark matter phase would allow unpaired quarks, the corresponding hybrid stars would cool too fast. The comparison with observational data puts tight constraints on possible color superconductiong quark matter phases. Possible candidates with diquark gaps of the order 10keV - 1MeV such as the "2SC+X" and the color spin locking (CSL) phase are presented.

mgr Artur Pietrykowski

Problem grawitacyjnych poprawek do biegnącej stałej sprzężenia w teoriach z cechowaniem

Powszechnie wiadomo, iż kwantowa Ogólna Teoria Względności jest teorią perturbacyjnie nierenormalizowalną. Uwzględnienie pól materii w procesie kwantyzacji nie zmienia tego rezultatu. Nadto wykazano brak istnienia poprawek grawitacyjnych do stałych sprzężenia w teoriach z cechowaniem na poziomie jednopętlowym. Niemniej podejście do grawitacji Einsteinowskiej jako do niskoenergetycznej teorii efektywnej pozwoliło odkryć, iż jest ona teorią nieperturbacyjnie renormalizowalną. Ów kontekst motywuje ponowne rozpatrzenie wpływu fluktuacji grawitacyjnych na stałe sprzężenia w teoriach z cechowaniem, którym to zagadnieniem zajęli się P.S. Robinson i F. Wilczek. Wyniki ich badań wskazują na obeceność takich poprawek, których uwzględnienie w konsekwencji prowadzi do obniżenia skali unifikacji oddziaływań oraz do asymptotycznej swobody dla stałych sprzężenia. Jednakże istnienie poprawek, jak wynika z rachunków przeprowadzonych przez prelegenta, okazuje się być zależne od wyboru cechowania. Omówienie zarysowanych zagadnień stanowić będzie treść wystąpienia.

prof. Piotr Małecki IFJ w Krakowie

Eksperyment ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) przy LHC (Large Hadron Collider)

Prof. Bernd Schroers

Boundary terms and symplectic structure in the Chern-Simons formulation of 2+1 dimensional gravity

In 2+1 dimensions Eintein's theory of gravity can be formulated as a gauge group with the Poincare group as the gauge group. In my talk I will explain how to introduce point particles and how to model universes with boundaries in the Chern-Simons formulation. I will also sketch how the (finite dimensional) phase space of the theory can be parametrised and how its symplectic structure can be computed. I will end with remarks about the quantisation of the theory, in particular the role played by quantum groups.

dr Cezary Juszczak

Wrocławski generator oddziaływań neutrin na tle konkurencji

We Wrocławskiej grupie neutrinowej powstaje od kilku lat generator oddziaływań neutrin z jądrami atomowymi. Omówię jego obecny status, zadania na najbliższą przyszłość - w szczególności projekt implementacji kaskady jądrowej, oraz porównam z konkurencyjnymi generatorami.




Katarzyna Imiłkowska

Teorie z dwoma skalami-motywacje

W referacie zostaną przedstawione główne postulaty teorii z dwoma niezależnymi od obserwatora skalami. Podane zostaną najważniejsze motywacje doświadczalne i teoretyczne skłaniające do zajmowania się taką teorią, zostanie omówiony paradoks GZK oraz przedstawiona zostanie kontrakcja grupy SO_q(3,1) w granicy płaskiej czasoprzestrzeni.

prof. Jakub Rembieliński

Korelacje EPR dla pary kaonów traktowanych jako kwantowy układ

Referat dotyczy opisu zmodyfikowanego doświadczenia Einsteina-Podolskiego-Rosena-Bohma (korelacje dziwności zamiast korelacji spinu). Do liczenia korelacji itp. wykorzystuję opis cząstek niestabilnych jako kwantowych układów otwartych.

dr Dariusz Prorok

Globalne obserwable w zderzeniach ciężkich jonów - przewidywania w ramach modelu statystycznego

Globalne obserwable to obserwable charakteryzujące całość produkcji cząstek w danym zderzeniu. Są to tzw. energia poprzeczna i całkowita ilość cząstek naładowanych. W pierwszej części referatu przedstawię jak "dopasowuje" się pewien model statystyczny (czyli wartości jego parametrów) do danych doświadczalnych dotyczących zidentyfikowanych cząstek, głównie pionów, kaonów oraz protonów/antyprotonów. W drugiej części zaprezentuję przewidywania na energię poprzeczną i całkowitą ilości cząstek naładowanych uzyskane w tak "dopasowanym" modelu dla konkretnych eksperymentów w RHIC-u.

mgr Paulina Suchanek

Teoria Liouvilla jako konforemna teoria pola - podejście operatorowe

Teoria Liouville może być skwantowana jako 2 wymiarowa konforemna teoria pola. Dzięki własności konforemnej niezmienniczości teorie tego typu można całkowicie scharakteryzować za pomocą spektrum tzw. pól pierwotnych oraz ich trójpunktowych funkcji korelacji. Na seminarium przedstawię sposób konstrukcji trójpunktowej funkcji korelacji w teorii Liouville w ramach podejścia operatorowego.

mgr Dariusz Tryniecki

Czarne dziury w teoriach z wyższymi członami krzywiznowymi

Zgodnie z rozpowszechnioną obecnie opinią , teoria grawitacji oparta na działaniu Hilberta-Einsteina powinna być traktowana jako pierwszy wyraz rozwinięcia efektywnej teorii grawitacji. O wyrazach wyższego rzędu wiemy, iż powinny być zbudowane z odpowiednich członów krzywiznowych, na które (w każdym rzędzie rozwinięcia) składać się mają wyrazy określonego typu, R^{0}_{\mu\nu}. Zadaniem o podstawowym znaczeniu jest zatem próba przeanalizowania wpływu wyższych członów krzywiznowych na charakterystyki fizyki czarnych dziur. W moim wystąpieniu skoncentruję się na trzech konkretnych zagadnieniach: 1) iteracyjnym rozwiązaniu opisującym elektrycznie naładowaną i statyczną czarną dziurę w kwadratowej grawitacji, kładąc szczególny nacisk na przypadek ekstremalny. Można pokazać , że położenie horyzontu zdarzeń jest wówczas dane przez r+=|e|. 2) Obliczeniu poprawki pierwszego rzędu dla rozwiązania sprzężonych równań kwadratowej grawitacji i nieliniowej elektrodynamiki, z rozwiązaniem zerowego rzędu podanym przez Ayona-Beato i Garci i przez Bronnikowa. Pokażę, iż rozwiązanie pierwszego rzędu jest również regularne. 3) Konstrukcji i (perturbacyjnym) rozwiązaniu równań z wyższymi członami krzywiznowymi w D-wymiarowej czasoprzestrzeni.

dr hab. Paweł Rudawy (Instytut Astronomii)

Oddziaływanie plazmy z polem magnetycznym w atmosferze Słońca

Rozbłyski słoneczne, protuberancje, koronalne wyrzuty materii i wiele innych zjawisk i procesów obserwowanych w atmosferze Słońca (od chromosfery do korony), powstaje w wyniku oddziaływania plazmy z polem magnetycznym. Słońce jest jedynym obiektem, w którym - w pewnym zakresie - możemy bezpośrednio obserwować oddziaływania plazma-pole w warunkach niemożliwych do odtworzenia w laboratorium a typowych dla innych obiektów astronomicznych. Dane uzyskiwane z takich obserwacji mają ogromne znaczenie dla badań procesów fizyki wysokich energii (np. generacji energii w wyniku kontrolowanej syntezy termonuklearnej). W ramach referatu zostaną przedstawione: a) standardowy model Słońca wraz z zagadnieniem generacji pola magnetycznego w procesie a-d dynama; b) ogólna charakterystyka zjawisk oddziaływania plazmy z polem magnetycznym w atmosferze Słońca wraz z cyklicznością występowania tych zjawisk; c) charakterystyka rozblysków słonecznych wraz ze standardowym modelem rozbłysku; d) wybrane wyniki badań rozbłysków słonecznych z wykorzystaniem spektrografu MSDP oraz Maszyny Pulsarowej.

dr Artur Duda

Ewolucja hydrodynamiczna w pobli u krytycznego punktu ko cowego na diagramie fazowym QCD

Zostanie przedstawiona przeprowadzona przez Nonakę i Osakawę (Ch. Nonaka, M. Asakawa, Physical Review C, vol. 71, 044904). analiza ewolucji hydrodynamicznej w pobliżu punktu krytycznego na diagramie fazowym QCD. W oparciu o założenie, że krytyczny punkt końcowy (CEP) występujący na diagramie QCD należy do tej samej klasy uniwersalności co występujący w trójwymiarowym modelu Isinga przeanalizowane będzie zachowanie takich parametrów jak gęstość entropii oraz gęstość liczby barionowej. Przedstawione zostaną dla tego modelu trajektorie izentropowe oraz obserwowany dla nich efekt ogniskowania, porównam je też z przewidywaniami modelu "bag-plus-excluded". Będzie dokonana analiza zachowania prędkości dźwięku dla trajektorii izentropowych dla różnych wartości parametrów. Przedstawię porównanie z danymi eksperymentalnymi.

dr hab. Marek Mozrzymas

Algebraiczne własności operatorów tensorowych

Znaczenie w fizyce operatorów tensorowych związanych z grupami i algebrami Liego skłania do rozważenia koncepcji operatorów tensorowych dla algebr kwantowych i ogólnie algebr Hopfa. W niniejszym wykładzie podana zostanie ogólna definicja operatora tensorowego w reprezentacjach dowolnej algebry Hopfa. Definicja ta opiera się na podstawowy w algebrze pojęciu homomorfizmu i jakkolwiek wydaje się być abstakcyjna to w przypadku klasycznych struktur grup i algebr Liego so(3) staje się klasyczną definicją Wignera i Racaha. W ramach tej definicji można, przy pewnych założeniach udowodnić twierdzenie Wignera-Eckarta dla operatorów tensorowych dowolnej algebry Hopfa. W tym ogólnym podejściu dowód twierdzenia Wignera-Eckarta opiera się na klasycznym lemacie Schura. Jako przykład omówione zostaną operatory tensorowe dla kwantowej algebry Uq[su(2)], które można traktować jako deformację klasycznych operatorów tensorowych pojawiającyh się np. w mechanice kwantowej.

prof. dr hab. Ludwik Turko

Modelowanie struktury fazowej materii hadronowej

Symulacje sieciowe chromodynamiki kwantowej pozwoliły w ostatnich trzech latach na uzyskanie wyników, które dają ilościowy opis struktury fazowej materii hadronowej. Dotyczy to rodzaju przejścia fazowego oraz wyznaczania parametrów krytycznych. Przedmiotem seminarium jest omówienie metodologii sieciowej oraz porównanie wyników otrzymanych na sieci z przewidywaniami statystycznego bootstrapu oraz modelu termicznego.

mgr Artur Ankowski

Funkcja spektralna argonu

Jednym z podejść do opisu jądra w oddziaływaniach neutrin jest formalizm funkcji spektralnej. Przybliżę na czym on polega, pokażę najprostszą metodę liczenia funkcji spektralnej. Uzasadnię dlaczego istotne znaczenie w fizyce neutrin ma argon i pokażę że przekroje czynne otrzymywane w tym podejściu różnią się od przekrojów gazu Fermiego.

mgr Izabella Próchnicka

Grawitacja na branie de-Sittera - problem bezmasowych grawitonów

Po wstępie dotyczącym opisu grawitacji w modelu wszechświata na branie ("brane world scenario") zostanie omówiony model 5-wymiarowej grawitacji Einsteina sprzężonej kowariantnie z 3-braną. Na 3-branie zostanie wprowadzone także indukowane działanie Einsteina-Hilberta. W przybliżeniu biliniowym do działania zostanie przebadany problem bezmasowości pola grawitacyjnego na branie.

Seminarium organizacyjne