CURRICULUM SCIENTIFICO E DIDATTICO PAOLO CEA

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1 CURRICULUM SCIENTIFICO E DIDATTICO DI PAOLO CEA 1

2 CURRICULUM VITAE ET STUDIORUM Il candidato é nato il Il candidato ha conseguito il diploma di laurea in Fisica il con voto finale 110/110 e lode discutendo la tesi in Fisica Teorica Fenomeni critici e gruppo di rinormalizzazione. Dal al il candidato ha adempito agli obblighi di leva. Nel periodo il candidato ha prestato servizio in varie scuole medie superiori in qualitá di supplente di Fisica e Matematica. Nel 1983 il candidato ha partecipato al concorso libero per N. 1 posti di Ricercatore Universitario di Fisica Teorica (Gruppo n.86) risultando vincitore. Nel 1984 il candidato ha partecipato al concorso LXV per cattedra di Fisica e Matematica - Scuole Medie Superiori (la cattedra é stata assegnata nel Novembre del 1985). Dal al il candidato é stato in servizio presso l Universitá di Bari, Dipartimento di Fisica come Ricercatore di Fisica Teorica. Il candidato ha partecipato al concorso libero per professore universitario fascia degli associati bandito il risultando vincitore. Dal il candidato é in servizio presso l Universitá di Bari, Dipartimento di Fisica come Professore Associato di Fisica Teorica. Dal il candidato é Professore Associato Confermato di Fisica Teorica. 2

3 ATTIVITÁ DIDATTICA 1. Anno Acc Esercitazioni di Fisica I (Ing. Civ.); 2. Anno Acc Esercitazioni di Fisica II (Ing. Civ.) e di Fisica Teorica; 3. Anno Acc Esercitazioni di Fisica Teorica e di Esperimentazioni di Fisica I; 4. Anno Acc e Esercitazioni di Esperimentazioni di Fisica I; 5. Anno Acc e Esercitazioni di Fisica I (Studenti Lav. e Ing. Elet.); 6. Anno Acc Esercitazioni di Fisica I (Studenti Lav.), Esercitazioni di Fisica Teorica, Teorie Quantistiche (supplenza); 7. Anno Acc Esercitazioni di Fisica I (Studenti Lav.), Esercitazioni di Fisica Teorica, Istituzioni di Fisica Teorica (supplenza); 8. Anno Acc Esercitazioni di Fisica I (Studenti Lav.), Esercitazioni di Fisica II (Ing. Civ.), Meccanica Statistica (supplenza); 9. Anno Acc sino a : Esercitazioni di Fisica I (Ing. Civ.), Esercitazioni di Esperimentazioni di Fisica II; 10. Anno Acc Meccanica Statistica, Esercitazioni di Fisica I (Ing. Civ.); 11. Anno Acc e Meccanica Statistica, Esercitazioni di Metodi Matematici della Fisica; 12. Anno Acc Meccanica Statistica, Elementi di metodi matematici della Fisica (N.O.). 3

4 13. Anno Acc. da sino a Meccanica Statistica, Fisica Statistica. - Tutore Dottorato di Ricerca in Fisica ; - Relatore varie tesi in Fisica Teorica ; - Referee di varie riviste internazionali quali Phys. Rev. Lett., Phys. Rev., Phys. Lett., Mod. Phys., Eur. Phys. J. ATTIVITÁ COMPUTAZIONALE Dal 1990 il candidato svolge una intensa attivitá di ricerca nell ambito dell approccio non perturbativo delle teorie quantistiche dei campi formulate su reticoli quadridimensionali. Tale attivitá é certificata da numerose pubblicazioni e partecipazioni a congressi internazionali. Nell ambito di questa linea di ricerca si é reso necessario sviluppare codici ottimizzati per l utilizzo di supercomputer presso il consorzio CINECA. Inoltre la attivitá di fisica computazionale ha richiesto l utilizzo di stazioni di lavoro con s.o. UNIX e di PC convenzionali. Dal 1998 l attivitá computazionale si avvale dell ausilio di supercomputer paralleli dedicati della serie APE100 ( QH1 e Q4), di supercomputer APE1000 e APENEXT. Pertanto si sono sviluppati i codici nel linguaggio TAO sia per le teorie di gauge che per le teorie di campi scalari interagenti. In particolare é stato messo a punto, per la prima volta, un codice di tipo cluster superando le notevoli difficoltá dovute alla particolare architettura delle macchine. 4

5 ATTIVITÁ DI RICERCA L attivitá scientifica del candidato si é sviluppata con contributi nei seguenti campi di ricerca: R1) spettroscopia adronica (pubblicazioni 5, 7, 9 e 10); R2) interazioni deboli ed elettromagnetiche degli adroni (pubblicazioni 4,6,8,14,15,18 e 23); R3) rottura dinamica della simmetria chirale (pubblicazioni 2, 3 e 11); R4) violazioni di simmetrie e problemi di polarizzazione nelle interazioni adroniche (pubblicazioni 12, 21 e 24); R5) modelli di unificazione delle interazioni elettrodeboli con simmetria sinistra-destra (pubblicazioni 1 e 13); R6) elettrodinamica quantistica con accoppiamento forte (pubblicazione 25); R7) metodi variazionali in teorie di gauge (pubblicazioni 16, 19, 20, 22, 50, 56 e 66); R8) potenziale effettivo gaussiano in teorie di campo quantistiche (pubblicazioni 17, 26, 38, 40, 44 e 47); R9) teorie di gauge sul reticolo in campi di background (pubblicazioni 27, 28, 29, 33, 34, 35); R10) confinamento e monopoli nelle teorie di gauge sul reticolo (pubblicazioni 30, 31, 32, 36, 37, 39, 41, 43, 64, 68, 70, 72, 76, 78, 81, 83, 91 e 93); R11) rottura spontanea della simmetria per campi scalari sul reticolo (pubblicazioni 42, 46, 53, 54, 58, 60, 62, 65, 73, 75, 79, 86, 92, 94, 96 e 99); 5

6 R12) funzionale di Schrödinger e azione effettiva sul reticolo (pubblicazioni 45, 48, 49, 51, 52, 59, 63, 67, 74, 77, 82, 84, 98, 102, 104, 108, 114 e 115). R13) fibre ottiche debolmente guidanti (pubblicazioni 55 e 57). R14) dinamica dei difetti topologici primordiali (pubblicazioni 61, 69, 71, 80, 85, 88, 89, 90, 103, 105 e 117). R15) stelle compatte (pubblicazioni 87, 95, 97, 100, 101, 106 e 112). R16) cosmologia anisotropa (pubblicazioni 107, 111, 113, 117, 119 e 120). R17) teorie di gauge a temperatura e densitá finita (pubblicazioni 109, 110, 116 e 118). 6

7 [1] Natural flavour conservation and generalized Cabibbo mixing in left-right symmetric models (P. Cea, G.L.Fogli). Physics Letters 102B pag.22, [2] The role of the chirality in demarcating confinement from liberation (P. Castorina, P. Cea). Physics Letters 112B pag.151, [3] Chirality and its breaking in a new theory of hadrons (P.Castorina, P. Cea, P.Colangelo, G.Nardulli, G.Preparata). Physics Letters 115B pag.487, [4] Current-particle matrix elements in ACD (P. Cea, P.Colangelo, G. Nardulli, G. Preparata). Physics Letters 115B pag.310, [5] WKB approach to the Schrödinger equation with relativistic kinematics (P. Cea, P. Colangelo, G.Nardulli, G.Paiano, G.Preparata). Physical Review D26 pag.1157, [6] On the value of R e+ e (P. Cea, G.Nardulli, G.Preparata) Zeitschrift fur Physics C16, pag.135, [7] WKB solution to relativistic quarkonium model with the potential V (r) = µ 2 r + β ln(r/r 0 ) (P. Cea, G. Nardulli, G.Paiano) Zeitschrift fur Physics C19 pag.321, [8] Confined quarks and Weinberg Sum Rules (P. Cea, P.Colangelo, G.Nardulli, G.Paiano, G.Preparata). Physics Letters 128B pag.225, [9] Semiclassical treatment of the Schrödinger equation with relativistic kinematics and singular potential (P. Cea, G.Nardulli, G.Paiano). Physical Review D28 pag.2291, [10] Partial wave analysis of a relativistic Coulomb problem (P.Castorina, P. Cea, G.Nardulli, G.Paiano). Physical Review D29 pag.2660, [11] Quark confinement and chiral symmetry breaking (P.Castorina, P. Cea). Nuovo Cimento A81 pag.567, [12] A realistic calculation of the electric dipole moment of the neutron induced by strong CP violation 7

8 (P. Cea, G.Nardulli). Physics Letters B144 pag.115, [13] Neutrino masses in an extended Left-Right symmetric model Physics Letters B146 pag.75,1984. [14] One-Particle contribution to K 0 K 0 mixing (P. Cea, G.Nardulli, G.Preparata). Physics Letters B148 pag.477, [15] An estimate of the long-distance dispersive contributions to K L K S mass difference (P. Cea, G.Nardulli). Physics Letters B152 pag.251, [16] Variational approach to (2+1)-dimensional QED. Physical Review D32 pag.2785, 1985 [17] One-loop temporal gauge effective potential in scalar electrodynamics Physics Letters 165B pag. 197, [18] Bound states and asymptotically free quarks (P. Cea, G.Nardulli). Physical Review D34 pag.1863, [19] Variational approach to (2+1)-dimensional QED with topological mass term Physical Review D34 pag.3229, [20] Stability Analysis of the Nielsen-Olesen Unstable Modes Physics Letters 193B pag.268, [21] Hyperon Polarization and Final State Interactions in High Energy Inclusive pn- Scattering (P. Cea, P.Chiappetta, J.-Ph.Guillet, G.Nardulli). Physics Letters 193B pag.361, [22] SU(2) Gauge Theory in a Constant Chromomagnetic Background Field Physical Review D37 pag.1637, [23] Decay Constants of Heavy Mesons from a QCD Relativistic Potential Model (P. Cea,P.Colangelo, L.Cosmai, G.Nardulli). Physics Letters B206 pag.691, [24] Transverse polarization, resonance interference and quantum chromodynamics 8

9 (P. Cea, P.Chiappetta, G.Nardulli). Physics Letters B209 pag.333, [25] Possible new phase of QED from correlated narrow peak structures observed in heavy-ion collisions Physical Review D39 pag.340, [26] Gaussian effective potential beyond the gaussian approximation. Physics Letters B236 pag.191, [27] Constant background fields on the lattice Physical Review D43 pag.620, [28] Study of monopole dynamics in U(1) lattice gauge theory Physics Letters B249 pag.114, [29] Constant background fields and unstable modes on the lattice Physics Letters B264 pag.415, [30] Abelian magnetic monopole condensate in lattice gauge theory Nuovo Cimento 106A pag.1361, [31] Dual superconductor mechanism of confinement on the lattice Nuovo Cimento 107 A pag.541, [32] Lattice investigation of dual superconductor mechanism of confinement Nuclear Physics B (Proc. Suppl.) 30 pag.572, [33] Unstable modes in three-dimensional SU(2) gauge theory Physical Review D48 pag.3364, [34] Comment on Savvidy ferromagnetic vacuum in three-dimensional lattice gauge theory, P.R.L. 70, 2053 (1993) Preprint BARI-TH 145/93 hep-lat/ [35] Exploring the dynamics of three-dimensional lattice gauge theories by external fields Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 34, pag.234,

10 [36] On the Meissner effect in SU(2) lattice gauge theory Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 34, pag.219, [37] Dual Meissner effect and the string tension in SU(2) lattice gauge theory Physics Letters B349 pag. 343, [38] Generalized Gaussian Effective Potential: Low Dimensional Scalar Fields Physics Letters B 335, pag. 423, [39] London penetration length and string tension in SU(2) lattice gauge theory Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 42, pag.225, [40] Finite Temperature Generalized Gaussian Effective Potential Journal of Physics G 23, pag. 135, [41] Dual superconductivity in the SU(2) pure gauge vacuum: a Lattice Study Physical Review D 52, pag. 5152, [42] Lattice effective potential of massless (λφ 4 ) 4 : triviality and spontaneous symmetry breaking (P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli, R.Fiore) Preprint BARI-TH 204/95, CS-TH 10/95. [43] The SU(2) confining vacuum as a dual superconductor Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 47, pag.318, [44] Generalized Gaussian Effective Potential: Second Order Thermal Corrections Modern Physics Letters A 12, pag , [45] The Lattice Schrödinger Functional and The Background Field Effective Action (P. Cea, L.Cosmai, A.D.Polosa) Physics Letters B 392, pag. 177, 1997 [46] Lattice effective potential of (λφ 4 ) 4 : nature of the phase transition and bounds on the Higgs mass (P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli, R.Fiore) Preprint INFNCT/ [47] Perturbation Theory with a Variational Basis: The Generalized Gaussian Effective Potential 10

11 Physical Review D55, pag , [48] Finite Size Scaling Analysis of the U(1) Background Field Effective Action (P. Cea, L.Cosmai, A.D.Polosa) Physics Letters B397, pag , [49] Unstable Modes and Confinement in the Lattice Schrödinger Functional Approach Modern Physics Letters A 13, pag , [50] Vacuum Stability for Dirac Fermions in Three Dimensions Physical Review D55, pag , [51] Lattice Background Field Effective Action: a Proposal Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 53, pag.574, [52] Exploring the Unstable Mode Dynamics with the Lattice Schrödinger Functional (L.Cosmai) Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 53, pag.578, [53] A Lattice Test of Alternative Interpretations of Triviality in (λφ 4 ) 4 Theory (A. Agodi, G. Andronico, P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai, R.Fiore, P.M. Stevenson) Modern Physics Letters A 12, pag , [54] The (λφ 4 ) 4 theory on the lattice: effective potential and triviality ( A. Agodi, G. Andronico, P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli ) Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 63, pag , [55] Cutoff frequencies of weakly guiding optical fibres : An analytic approach (P. Cea, G. Paiano) Nuovo Cimento B 114, pag. 163, [56] Spontaneous Generation of magnetic Field in Three Dimensional QED at Finite Temperature Physics Letters B425, pag , [57] Determining the cutoff frequencies of weakly guiding optical fibres by the Laplace transform (P. Cea, G. Paiano) Optical and Quantum Electronics 32, pag , 2000 [58] First lattice evidence for a non-trivial renormalization of the Higgs condensate ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli ) Modern Physics Letters A 13, pag , [59] SU(2) vacuum dynamics in applied external magnetic field 11

12 Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 73, pag , [60] (λφ 4 ) 4 theory on the lattice: evidence for a non-trivial rescaling of the scalar condensate ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli ) Nuclear Physiscs B (Proc. Suppl.) 73, pag , [61] Dynamical generation of the primordial magnetic Field by ferromagnetic domain walls Physics Letters B450, pag.61-64, [62] Further lattice evidence for a large re-scaling of the Higgs condensate ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli, P.M.Stevenson ) Modern Physics Letters A 14, pag. 1673, [63] Probing the non-perturbative dynamics of SU(2) vacuum Physical Review D60, pag , [64] Abelian Monopole Condensation in Lattice Gauge Theories Nuclear Phys B (Proc. Suppl.) 83-84, pag , [65] Large Rescaling of the Higgs Condensate: theoretical motivations and lattice results ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli) Nuclear Phys. B (Proc. Suppl.) 83-84, pag , [66] Dynamical Symmetry Breaking in Planar QED Jour. Phys. G 26 pag , [67] Probing the nonperturbative dynamics of lattice gauge theories Progress of Theor. Phys. Suppl. 138 pag , [68] A gauge invariant study of the monopole condensation in non Abelian lattice gauge theories Phys. Rev. D 62 pag , [69] Influence of the magnetic field on the fermion scattering off bubble and kink walls (P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) Modern Physics Letters A 15 pag , [70] Monopole Condensation and Confinement in Non Abelian Lattice Gauge Theory 12

13 Quark Confinement and the Hadron Spectrum IV, W. Lucha and K.M.Maung editors, World Scientific, pag [71] Comment on No Primordial Magnetic Field from Domain Walls Preprint BARI-TH 395/00, hep-lat/ [72] Magnetic Condensation and Confinement in Lattice Gauge Theory Nucl. Phys. Proc. Suppl. 94, pag (2001). [73] Lattice Measurement of the Scalar Propagator near the Symmetry Breaking Phase Transition ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli) Preprint BARI-TH , hep-ph/ [74] Abelian chromomagnetic background field at finite temperature on the lattice Preprint BARI-TH , hep-lat/ [75] Lattice Measurement of the Energy-Gap in a Spontaneously Broken Phase ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli) Preprint BARI-TH , hep-ph/ [76] Abelian Monopole and vortex condensation in lattice pure gauge theories JHEP 0111, pag. 64 (2001). [77] External field dependence of deconfinement temperature in SU(3) Nucl. Phys. Proc. Suppl. 106, pag. 613 (2002). [78] Abelian and center vortex condensation in SU(3) lattice gauge theory Statistical QCD, F. Karsch and H. Satz editors, North Holland, pag. P14, [79] Dynamics of the Scalar Condensate in thermal 4D self-interacting Scalar Field Theory on the Lattice ( P. Cea, L.Cosmai, M.Consoli) Nucl. Phys. Proc. Suppl. 106, pag. 953 (2002). [80] Dynamics of Walls: Fermion Scattering in Magnetic Field (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) Phys.Rev. D65, pag (2002). [81] Study of Confinement using the Schrödinger Functional Quark-Gluon Plasma and Heavy Ion Collisions, 13

14 W. M. Alberico, M. Nardi and M. P. Lombardo Editors, World Scientific, pag. 280, [82] Abelian Chromomagnetic Fields and Confinement JHEP 02, pag. 031 (2003). [83] Monopole Condensation in full QCD using the Schrödinger Functional (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) Nucl. Phys. Proc. Suppl. 119, pag. 748 (2003). [84] Probing Confinement with Chromomagnetic Fields Nucl. Phys. Proc. Suppl. 119, pag. 700 (2003). [85] On the Primordial Magnetic Field from Domain Walls International Journal of Modern Physics D 12, pag. 663 (2003). [86] New indications on the Higgs boson mass from lattice simulations (P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai) Preprint hep-ph/ [87] P-Stars International Journal of Modern Physics D13, pag (2004). [88] Charged Domain Walls (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) International Journal of Modern Physics D13, pag. 65 (2004). [89] Gravitational Field of Static Planar Walls in the Weak-Field Approximation (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) International Journal of Modern Physics D12 pag (2003). [90] Dynamics of Ferromagnetic Walls: Gravitational Properties (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) International Journal of Modern Physics D14 pag. 521 (2005). [91] The Deconfining Phase Transizion in Full QCD with two Dynamical Flavors (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) JHEP 0402 pag.018 (2004). [92] Indications on the Higgs Boson Mass from Lattice Simulations (P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai) Nucl.Phys.Proc.Suppl.129 pag. 780 (2004). [93] Investigations on the Deconfining Phase Transition in QCD (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) Nucl.Phys.Proc.Suppl.129 pag. 751 (2004). 14

15 [94] Lattice measurement of the rescaling of the scalar condensate (P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai) Preprint hep-ph/ [95] RXJ and RXJ are P-Stars JCAP 03 pag.011 (2004). [96] Large Logarithmic Rescaling of the Scalar Condensate: New Lattice Evidences (P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai) Preprint hep-lat/ [97] On the Pulsar Emission Mechanism Preprint, astro-ph/ [98] External Fields and Color Confinement (P. Cea, L. Cosmai) Nucl. Phys. Proc. Suppl. 140 pag. 656 (2005). [99] Large logarithmic rescaling of the scalar condensate: a subtlety with substantial phenomenological implications (P. Cea, M.Consoli, L.Cosmai) Preprint hep-lat/ [100] Magnetars astro-ph/ (2005) [101] Magnetars: structure and evolution from p-star models Astron.and Astrophys. 450 pag. 199 (2006). [102] Color Dynamics in External Fields (P. Cea, L. Cosmai) JHEP 0508 pag.079 (2005). [103] Baryogenesis and CP-Violating Domain Walls in the Background of a Magnetic Field (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) JCAP 0603 pag.005 (2006). [104] Deconfinement Phase Transitions in External Fields (P. Cea, L. Cosmai) PoS(LAT2005) pag. 289 (2006). [105] Time variation of the fine structure constant in the spacetime of a domain wall (L. Campanelli, P. Cea, L.Tedesco) Mod. Phys. Lett.A22 pag.:1013 (2007). 15

16 [106] Light Curves of Swift Gamma Ray Bursts Astrophys. J. 654 pag. 998 (2007). [107] Ellipsoidal Universe Can Solve The CMB Quadrupole Problem (L. Campanelli, P. Cea, L.Tedesco) Phys. Rev. Lett. 97 pag (2006); Erratum-ibid. pag [108] Full QCD in external chromomagnetic field (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) PoS(LAT2006) pag. 062 (2006). [109] Analytical continuation from imaginary to real chemical potential in 2-color QCD under scrutiny (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia, A. Papa) PoS(LAT2006) pag. 143 (2006). [110] Analytic continuation from imaginary to real chemical potential in two-color QCD (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia, A. Papa) JHEP 0702 pag. 066 (2007). [111] Ellipsoidal Universe Induces Large Scale CMB Polarization astro-ph/ (2007). [112] Comparing P-stars with Observations Astrophys. J. 674 pag. 000 (2008). [113] Cosmic Microwave Background Quadrupole and Ellipsoidal Universe (L. Campanelli, P. Cea, L.Tedesco) Phys. Rev. D76 pag (2007). [114] QCD dynamics in a constant chromomagnetic field (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) JHEP 0712 pag. 097 (2007). [115] Perturbing QCD with external fields (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia) PoS(LAT2007) pag. 295 (2007). [116] Analytic continuation of the critical line in 2-color QCD at nonzero temperature and density (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia, A. Papa) PoS(LAT2007) pag. 214 (2007). [117] Inflation-Produced Magnetic Fields in Nonlinear Electrodynamics (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) Phys. Rev. D77 pag (2008). 16

17 [118] The Critical line from imaginary to real baryonic chemical potentials in two-color QCD (P. Cea, L. Cosmai, M. D Elia, A. Papa) Phys. Rev. D77 pag (2008). [119] Inflation-Produced Magnetic Fields in R n F 2 and IF 2 models (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) Phys. Rev. D77 pag (2008). [120] Lorentz Symmetry Violation and Galactic Magnetism (L. Campanelli, P. Cea, G.L.Fogli, L.Tedesco) arxiv: [astro-ph]. 17