UNITA' DI MILANO DELLA I.S. NA-14
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A) Membri dell’Unita’ appartenenti alla Sezione:
Erasmo RECAMI, prof. Assoc.
Giovanni SALESI, prof. Aggregato
(con la collaborazione di Salvatore Esposito, Infn di NA, insieme con
E.Di Grezia; di un gruppo di Catania; di un importante gruppo di
Campinas, SP, Brasile; e del prof.V.S.Olkhovsky, Accad.d.Sc. di Kiev,
Ucraina.
B) CONSUNTIVO 2006
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[The research subjects have been: Spinning particle structure. Role of spin
in quantum chaos. Non-standard neutrinos and oscillations. Tunnelling times
and Hartman effect for particles and for tunnelling photons. Evanescent
waves. New localized solutions to the wave equations, X-shaped wavelets
(and applications to optics, acoustics, elementary particles, gravitational
waves): in particular, study of our new static solutions, "Frozen Waves",
and of their many applications for high precision tumour destruction (with
almost zero residual intensity, i.e. without disturbing the surrounding
tissues), for optical bisturies, optical or acoustic tweezers, nanoparticles
confining or guiding, etc. (patent pending). Heterotic strings, Kalb-Ramon
[KR] fields, and KR-modified Friedmann-Robertson-Walker spaces.
Non-commutative geometries; Deformed od Doubly Special Relativity, and
possible breaking of Lorentz invariance. Non-Newtonian Mechanics. The
chronon and spin of the bosonic strings. Superconductors with two criical
temperatures. Study and publication of the scientific manuscripts left
unpublished by Ettore Majorana].
SOME RESULTS:
(i) Continuing our research --in collaboration with V.S.Olkhovsky, of the
Academy of Science of Kiev-- about Tunnelling Times (exposed, e.g., in two
recent Phys.Reports), we have: (a) studied the exotic time properties of
tunneling through two or more barriers not only for non-resonant tunneling
(which in the recent past permitted us to predict the "generalized Hartman
Effect", such a prediction having been immediately confirmed from the
theoretical point of view by Y.Aharonov et al. and from the experimental
point of view by results obtained c/o the Physics Dept. of the Milan
Politecnico), but also for the general case, including the resonant
tunnelling; (b) Moreover, we have deepened our mathematical and physical
presentation of a (non-selfadjoint, BUT hermitian) Operator for Time in QM,
that we have been heuristically using for many years.
(ii) In connection with the "Localized solutions" to the wave equations
(scalar, vectorial, spinorial,...), we --in collaboration especially with
prof.Michel Zamboni R., PhD, of UNICAMP (Campinas, SP, Brazil)-- restricted
our attention to the suitable superpositions of them (namely, of Bessel
beams) which yield an intense, STATIONARY wavefield existing only inside a
well-defined space region (or space-time region). All such research refers
not only to the electromagnetic realm, but also to the other fields in which
a role is played by a wave equation (including the Klein-Gordon equation, or
the linearized Einstein equations): We have called "Frozen Waves" our new
solutions. Since they may well have applications as (even uncharged)-microparticle pincers or guides, as optical tweezers and scalpels, etc.,
and --in the field of medicine-- for tumor curing, kidney stone destruction
and so on, without demaging the surrounding tissues, besides a paper
we have produced a new version of the patent no.05743093.6-1240-EP2005052352,
"Method and Apparatus for Producing Stationary (Intense) Wavefields of
arbitrary shape", filed for a world-wide extension at the end of 2006, a year
during which we have been working on its improvement.
(iii) We have proposed along the years a particle theory which, by starting
from spacetime symmetry properties only, yields spin, zitterbewegung,
intrinsic magnetic moment, as well as tunnel-effect, zero point energy and
quantum potential, even at a purely classical level (The first-order theory
leads to equations for the classical motion identical to the operator equations
in Dirac theory, with the correct gyromagnetic ratio g=2 ). This approach may
be regarded, as it was called by one of us, as a "Non-Newtonian Mechanics"
(NNM) since it contains the Newton Law and the ordinary (relativistic and
non-relativistic) kinematics as a special case (valid in the absence of spin).
In particular, we have studied the classical dynamics of non-relativistic
particles endowed with spin: non-vanishing zitterbewegung terms appear in
the equation of motion also in the small momentum limit. In the period under
consideration, we have shown that quantization of the first-order NNM
describes bosons, if the algebra of the space coordinates is commutative,
and fermions if the coordinates do not commute. By applying the same
theoretical approach and the same formalism used in NNM, in the last two years
we have also explicitly computed the intrinsic angular momentum in
Caldirola's Chronon theory. Moreover, exploiting the strict analogy between
the motion of strings and extended-like spinning particles, we have proposed
an original kinematical formulation of the spin of bosonic strings and given,
for the first time, an analytical derivation of an explicit expression of
the string spin vector.
(iv) In collaboration with S.Esposito and coworkers (INFN, Naples), and with
our collaborators of Catania University, we have studied the possible breaking
of Lorentz invariance in the so-called Deformed or Doubly Special Relativity;
as well as in k-Minkowski spacetimes, with deformed but preserved Lorentz
symmetries. In particular, we have investigated the theoretical and
experimental consequences in neutrino physics, in astrophysics, and in
cosmology, which arise from our modified energy-momentum dispersion law
(which contains additional Lorentz-odd terms). For instance, some parameters
appearing in the energy-momentum dispersion relations for electronic and
muonic neutrinos have been constrained in two typical cases.
(v) One of the most intriguing predictions of the heterotic string spectrum
is the presence of a massless second-rank antisymmetric Kalb-Ramond (KR)
field [Kalb and Ramond: Phys. Rev.D9, 2273 (1974); Di Grezia and S. Esposito:
Int.J.Theor.Phys.43, 445 (2004)], which entails a spacetime torsion. We have
and are investigating the fact that the presence of such a field in the
background spacetime may lead to various interesting astrophysical and
cosmological phenomena like cosmic optical activity, neutrino helicity
flip, parity and Lorentz symmetry violations.
(vi) We have proposed a simple model for superconductors endowed with two
critical temperatures, corresponding to two second-order phase transitions,
in the framework of the Ginzburg-Landau mean-field theory. For very large
Cooper pair self-interaction, in addition to the standard condensation
occurring in the Ginzburg-Landau theory, we find another phase transition
at a lower temperature with a maximum difference of 15% between the two
critical temperatures.
C) PARTECIPAZIONE A CONGRESSI, E SEMINARI
Durante il 2006 Erasmo Recami e' stato invitato a vari Congressi
e per numerose invited lectures (ad esempio c/o l'Accademia Galileiana
di Padova, il Dip.to di Fisica di Catania, il Festival della Scienza di
Genova, il Rettorato dell’universita’ di Palermo, il Congrezzo naz.le
della Soc. Ital. di Fisica di Torino, e cosi' via). Si sottolinea, ad
es., la sua invited lecture
--E.Majorana: His scientific and human personality,
alla “Int. Conf. on E.Majorana’s Legacy and
the Physics of the XXI Century”, 5 ottobre 2006 (Dip.to di Fisica
della Universita’ di Catania).
Per quanto riguarda l'estero, nell'aprile 2006 e` stato invitato come
speaker principale (3 lectures: 6 ore di seminari:
--A unified, geometrical approach to gravitational and strong interactions
--Role of the Zitterbewegung in the elementary particle quantum behaviour
--“Superluminal” waves and objects)
presso l'Int.Forum organizzato da M.Ibison et al., della Earthtech.Org.,
("Classical Interpretations of QED and extensions of CED”)ad Austin, TX,
che ha avuto luogo in uno dei due campus della Universita’ del Texas (UT)
dal 24 al 28 aprile 2006; e un secondo invito presso il campus principale
della medesima UT ha portato a un suo “plenary talk”
--Role of Sudarshan in the birth and development of the theory of
superluminal motions, and recent experimental support,
il 7 novembre 2006, al Simposio in onore di E.C.George Sudarshan, “Seven
Science Quests”.
Lo stesso Recami, ha tenuto numerosissime conferenze in svariate sedi:
gia’ nel 2005 in occasione del centenario einsteiniano, e ancor piu'
nel 2006 in occasione del centenario della nascita del grande
fisico teorico Ettore Majorana.
D) COLLABORAZIONI INTERNAZIONALI E NAZIONALI
For the mentioned researches it was and it is necessary to collaborate:
FOR TUNNELLING TIMES AND HARTMAN EFFECT, ETC., at least with
Prof.Olkhovsky (Kiev);
FOR LOCALIZED WAVES AND "FROZEN WAVES", with Recami's coworkers: mainly,
his former PhD student prof.Michel Zamboni R.) and his collaborator
(Prof.Hugo E. Hernandez) c/o UNICAMP = the Campinas State University,
San Paulo State of Brazil [and possibly with Prof.Amr Shaarawi (of the
American Univ. at Cairo) who already collaborated theoretically, e.g.,
w.r.t. the focusing of the mentioned non-dispersive, wavelet-type
solutions];
FOR ALL THE OTHER RESEARCH TOPICS (especially for G.Salesi): with Profs.
A.Bonanno, P.Castorina, M.Consoli and D.Zappala' (University of Catania),
WITH Dr.S.Giani (CERN), AND EVEN MORE WITH Dr.S.Esposito and E.Di Grezia
(University of Naples).
ELENCO DELLE PUBBLICAZIONI 2006
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Produzione 2006
dell’Unita’ di Bergamo della I.S. NA-41 (E.Recami, G.Salesi, et al.):
LEGENDA: a=articolo; p=brevetto (patent); b=libro (book); c=capitolo di
libro; r=preprint; o=altro
a1) E.Recami and G.Salesi: "Deriving spin within a discrete-time theory",
Foundations of Physics (2006) vol.37.
a2) V.S.Olkhovsky and E.Recami: "Time as a quantum observable"
[e-print quant-ph/0605069], articolo inviato per la pubblicazione ad
Annals of Physics
a3) G. Salesi: "Deriving Spin of the Bosonic String",
Found. Phys. Lett. 19 (2006) 367.
a4) E.Di Grezia, S.Esposito and G.Salesi: "Laboratory bounds on Lorentz
symmetry violation in low energy neutrino physics",
Mod. Phys. Lett. A21 (2006) 349.
a5) E. di Grezia, S. Esposito and G. Salesi: "Baryon Asymmetry in the
Universe Resulting from Lorentz Violation",
Europhys. Lett. 74 (2006) 747.
a6) E. di Grezia, S. Esposito and G. Salesi: "Superconductors with two
critical temperatures",
Physica C 451 (2006) 86.
a7) E.Recami: ``The scientific work of Ettore Majorana: An introduction",
Electronic J. Theor. Phys. 3(10) (2006) 1-10.
a8) E.Recami: ``L'opera scientifica di Majorana: Cenni",
La Fisica nella Scuola (organo della A.I.F.) 39 (2006), issue no.1
[ten pages].
a9) E.Recami: ``Nel centenario della nascita di Majorana: Il valore delle
leggi statistiche nella fisica e nelle scienze sociali",
Fisica in Medicina (2006), issue no.3, pp.261-265.
p10) M.Z.Rached, E.Recami, H.E.H.Figueroa et al.: Patent ``Method and
Apparatus for Producing Stationary (Intense) Wavefields of arbitrary shape"
[filed c/o the Europ.Pat.Office with the number
05743093.6-1240-EP2005052352, the sponsor being ``Bracco Imaging, Spa"];
this Patent is presently (2006) being extended to US, China, India, etc.
b11) S.Esposito and E.Recami (editors): Gli Appunti Inediti di Fisica
Teorica di E.Majorana, LIBRO di 545 pagine (Zanichelli; Bologna, 2006)
b12) H.E.Hernandez F., M.Z.Rached and E.Recami (editors), LIBRO:
Localized beams and pulses
(J.Wiley; New York, 2006).
c13) E.Recami, M.Z.Rached and H.E.Hernandez F.: ``Localized waves: A
historical and scientific introduction",
in Localized beams and pulses, ed. by H.E.Hernandez F., M.Z.Rached
and E.Recami (J.Wiley; New York, 2006).
c14) M.Z.Rached, E.Recami and H.E.Hernandez F.: ``Structure of the
nondiffracting waves and some interesting applications",
in Localized beams and pulses, ed. by H.E.Hernandez F., M.Z.Rached
and E.Recami (J.Wiley; New York, 2006).
c15) B.Preziosi and E.Recami: ``Comment on the Preliminary notes of
E.Majorana's Inaugural Lecture",
in Ettore Majorana -- Scientific Papers, ed. by G.F.Bassani
(S.I.F, Bologna, and Springer, Berlin; 2006), pp.263-282.
c16) E.Recami: item "Superluminal waves and objects" in the Encyclopedia of
Nonlinear Sciences (Taylor & Francis; New York, 2006).
c17) E.Recami: ``Majorana: His scientific and human personality",
in Proceedings of Science -- Int. Conf. on E.Majorana's Legacy and
the Physics of the XXI Century, ed. by A.Rapisarda (SISSA; Trieste,
2006), PoS(EMC2006)016 [10 pages].
c18) E.Recami: voce "Majorana, Ettore" per il Dizionario Biografico degli
Italiani (Fondazione TRECCANI; Roma), in stampa (2006).
c19) E.Recami: ``The scientific work of Ettore Majorana: An introduction",
in Majorana Legacy in Contemporary Physics, ed. by I.Licata (Di Renzo
Pub.; Rome, 2006).
r20) E.Recami and G.Salesi: ``Spin and bosonic strings from time
quantization", to be submitted for pub.
o21) E.Recami: ``Ettore Majorana: La personalit\`a umana e scientifica",
{\em Emmeciquadro}, April 2006 issue, pp.74-90.
o22) E.Recami: ``E.Majorana: L'uomo e lo scienziato",
in Atti del Congresso Int. di Studi (Berlin, 2006) E.Majorana tra Scienza
e Letteratura. Il Caso Sciascia, ed. by M.Naso and G.Ugolini
(Peter Lang Pub.; Frankfurt, 2006).
o23) E.Recami: ``Sciascia e Majorana: Il problema della responsabilità dello
scienziato",
in Atti del Congresso Int. di Studi (Berlin, 2006) {\em E.Majorana tra Scienza
e Letteratura. Il Caso Sciascia, ed. by M.Naso and G.Ugolini
(Peter Lang Pub.; Frankfurt, 2006).
o24) E.Recami: ``Anniversari: E.Majorana, genio tormentato",
KOS (2006) pp.54-59.
o25) E.Recami: ``Peccati della scienza??",
Liberal (2006) 146-153.
o26) E.Recami: ``Storia di un genio",
in Majorana, a cento anni dalla nascita, nei giorni della scomparsa,
ed. by G.Miraglia and A.Scandurra (A.P.T.; Catania, 2006), pp.17-24.
o27) Sempre nell'anno centenario majoraniano (2006), Recami ha pubblicato
almeno 20 articoli divulgativi (o semi-divulgativi) su quotidiani
quali La Stampa (Torino), La Sicilia (Catania) e L'Eco di Bergamo.
Ad esempio, tra gennaio e settembre 2006 sono usciti su “La Sicilia”
(Catania) quindici (15) articoli.
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P.S.:
POST SCRIPTUM: riassunto in italiano di «Alcuni Risultati» scientifici [di
cui ai precedenti punti B(i)-(vi)]:
* Soluzioni Localizzate della equazione d'onda: soluzioni non dispersive di tipo
"wavelet" , da noi predette negli anni '70, sono già state sperimentalmente
prodotte in Elettromagnetismo e in Acustica. Ci si propone di continuare il
lavoro teorico (soprattutto sulle nostre nuove Frozen waves), anche in vista di
esperimenti e applicazioni -già iniziati- per i quali hanno mostrato interesse
alcune Società, e più ancora in vista di applicazioni mediche.
* Tempi di Tunnelling: la nostra definizione di tempo di tunnelling implicava e
implica
velocità di gruppo superluminali all'interno di una barriera
quantistica opaca, e più ancora per scattering non-risonante. Ciò è stato
sperimentalmente verificato nel caso analogo delle onde evanescenti, anche con
un nostro recente esperimento presso la Fisica del Politecnico di MI. Ci si
propone di continuare le relative ricerche teoriche --specie per sostituire ai
phase time piu' realistici tunnelling times, per studiare anche il tunnelling
risonante, e per chiarire il ruolo del nostro Time Operator in MQ--- e
sperimentali (ad es., con photonic band-gap filters).
* Struttura delle particelle con spin: si intende applicare gli studi fatti
negli anni precedenti sulla cinematica interna alle particelle e sulle
connessioni tra spin, Zitterbewegung e comportamento quantistico, sia a
questioni collegate (quali caos quantistico, struttura dei leptoni, cronone,
etc.), sia a situazioni passibili di verifica sperimentale (applicazione già
effettuata per il caso della dipendenza della frequenza di ciclotrone dallo
spin).
* Violazioni della Relatività Speciale ad altissime energie: applicando leggi di
dispersione energia-momento modificate (dedotte dalla gravita' quantistica,
dalla teoria delle stringhe, dalle geometrie non-commutative, etc.) su scale
dell'ordine della lunghezza di Planck, abbiamo recentemente ottenuto dallo
studio dei decadimenti del neutrone e del pione carico limiti sperimentali sui
parametri che caratterizzano la probabile violazione della simmetria di Lorentz,
ed avanzato una semplice possibile spiegazione dell'asimmetria cosmica materiaantimateria. Si desidera continuare le ricerche già in atto con l'intento di
spiegare importanti problemi "aperti'' in fisica delle particelle, astrofisica e
cosmologia.
* Nuove forme di Superconduttività: abbiamo recentemente proposto un semplice
modello che prevederebbe superconduttori con due distinte temperature critiche,
in corrispondenza a due transizioni di fase del secondo ordine, nel contesto
della teoria di medio-campo di Ginzburg-Landau. Abbiamo successivamente studiato
le peculiari proprietà termodinamiche ed elettromagnetiche di tali mezzi, in
vista di possibili evidenze ed applicazioni sperimentali. Tramite rottura
spontanea della simmetria in presenza di due distinte coppie di Cooper, abbiamo
quindi ottenuto una descrizione macroscopica dei recentemente osservati
superconduttori in onda-p. Si pianifica di continuare e sviluppare le anzidette
ricerche, con generalizzazioni in presenza di rotoni, vortici, difetti
topologici, in materia condensata e nel falsovuoto.
****************** fine ******************
