Browsing by Author "Izaurieta Aranda, Fernando Esteban"
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Item 3-brana en Gravedad Einstein-Chern-Simons.(Universidad de Concepción, 2021) Salgado Riquelme, Roberto Ignacio; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanLa tesis aquí presentada busca estudiar la teoría Einstein-Chern-Simons en el contexto del mundo-brana. La acción de esta teoría es obtenida, en cinco dimensiones, a partir de una simetría de gauge que involucra el algebra de Lie B, conocida también como algebra de Maxwell y utilizando formas Chern-Simons de la cual es posible recuperar la relatividad general de Einstein, esto a diferencia de la teoría Chern-Simons AdS. El algebra mencionada anteriormente es obtenida por medio del procedimiento de S-expansión usando como base el semigrupo S (5) E y el ´algebra AdS5. Se revisan temas como la relatividad general Einstein y su generalización natural a dimensión arbitraria conocida como acción de Lanczos-Lovelock. Se presenta también una acción Chern-Simons como caso particular de la acción de LanczosLovelock y su relación con las teorías de gauge. Se muestran otras teorías de dimensión mayor a cuatro como la teoría de Kaluza-Klein y los modelos de RandallSundrum con el propósito de introducir el estudio al mundo-brana y se revisa la obtención de la ecuaciones para una brana en relatividad general. Como resultado se presenta el lagrangiano y las ecuaciones de movimiento de una brana en la teoría Einstein-Chern-Simons, obtenidas de forma similar al caso de la teoría de Einstein, lo que condujo a la publicación en la revista. Además se discute el caso de la brana en relatividad general como límite de baja energía de la brana Einstein-Chern-Simons.Item Campo escalar acoplado conformalmente en 4 dimensiones con torsión(Universidad de Concepción, 2017) Medina Medina, Perla Soledad; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanEsta tesis trata sobre el estudio de teorías de gravedad con campos escalares acoplados no minimalmente en formalismo de primer orden, dando especial énfasis al estudio del lagrangiano conformal. Primero se presenta la teoría gravitacional y su motivación a partir del alma de ésta: El Principio de Equivalencia. Luego, se hace un repaso de Relatividad General estándar (es decir, con el constraint de torsión nula) para luego enfocarse en el estudio de Relatividad General en el formalismo de segundo orden. Más tarde se presentan las teorías tensoescalares y lo que motiva el estudio de éstas. Asimismo se estudiará el caso más general en este contexto: el lagrangiano de Horndeski, pero ahora en el formalismo de primer orden. Estudiaremos sus ecuaciones de campo y las dificultades que aparecen al recuperar a posteriori el formalismo de segundo orden con torsión nula, debido a una interesante relación entre torsión y campos escalares para acoplamientos no minimales que también será expuesta. Luego se estudiará un caso interesante contenido en el Horndeski: un lagrangiano de Brans- Dicke modificado, cuyas ecuaciones de campo son mucho más manejables que el caso anterior y permiten una mejor comparación con las ecuaciones de campo estándar sin torsión. Finalmente se hablará sobre teorías conformales, advirtiendo sobre la diferencia entre transformación y simetría conformal en espacios curvos. Además, se revisarán las bondades del estudio del lagrangiano conformal estándar y es aquí donde preguntamos: ¿Puede ser construido un lagrangiano en el formalismo de primer orden tal que sea invariante conformal?. Veremos que la respuesta es sí. Observaremos también que este nuevo lagrangiano conformal no está contenido como un caso particular del Horndeski con torsión, y se discutirán las interesantes consecuencias de considerar términos torsionales explícitos en este caso (lagrangiano conformal con torsión). Para concluir, se analizará la conexión entre nuestro lagrangiano invariante conformal con tensores de energía-momentum sin traza.Item Comparación de las estructuras de la divulgación de la ciencia: Un análisis a través de un modelo basado en agentes.(Universidad de Concepción, 2020) Ilić García, José; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanCuando los científicos se participan en la Comprensión Pública de la Ciencia y aprenden cómo comunicar su investigación en una charla científica al público general, la idea de estructurar su charla en torno al storytelling aparece regularmente como la mejor forma de hacerlo, sin embargo, hay poca investigación sobre la efectividad real de esta estructura en comparación con otras. De hecho, pareciera que esta es una idea establecida que no debe ser cuestionada, hasta el punto de que casi no hay otras estructuras en las que basar una charla de comunicación científica. Con esto en mente, se desarrolló una nueva estructura para usar como base de una charla científica. Esta arquitectura se basa en la de la magia, que al igual que la forma de contar historias, ha ido evolucionando y mejorando a lo largo de la historia de la humanidad para ser cada vez más efectiva, otorgando a los magos un lugar importante en la industria del entretenimiento y el arte. A través de un modelo computacional basado en agentes se comparan diferentes estructuras de historias con la de la magia, esto abre el cuestionamiento de si las arquitectura de una historia es la mejor forma de preparar una presentación de divulgación científica, y señalando que son muy necesarios los estudios de control con doble ciego sobre este tema.Item Construcción de Acción Gravitacional Con Tensores Invariantes en Teoría de Chern-Simons.(Universidad de Concepción, 2024) Castillo Guarda, Pablo Andrés; Oliva Zapata, Julio Eduardo; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanLas formas de transgresión nos dan información de cómo los elementos del grupo de simetría sobre el fibrado se mapean sobre el espacio-tiempo o la variedad base M. Es decir, estas formas son proyectables y nos permiten identificar las trayectorias sobre la variedad n−dimensional y, para ello, analizaremos la teoría de Gauge a través de estas formas de transgresión para un grupo de simetría arbitrario. Para ello, consideraremos dos conexiones sobre un fibrado principal totalmente independientes y propias de las formas de transgresión, en este caso, el vielbein y la conexión de spín para contextualizarlo con la Relatividad General. Usando el método de separación de subespacios, el cual nos permite dividir la acción transgresora en términos del bulk(volúmen) y de borde, para luego separar cada uno de ellos en trozos que reflejen la física asociada con una cierta elección de grupo de simetría. Cabe destacar que en esta tesis estudiaremos un caso particular de las formas de transgresión, llamadas las formas de Chern-Simons, y cuál es la dinámica cuando imponemos para una de las conexiones independientes es ¯A = 0 y a través del Método de Separación en Subespacios encontrar la acción correspondiente al lagrangeano de CS.Item Dinámica de branas de Randall-Sundrum en gravedad de Chern-Simons en d = 5 y torsión no nula.(Universidad de Concepción, 2015) Cordonier Tello, Fabrizio Bastián; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanItem Efecto Faraday-Cartan y propagación anómala de la polarización de ondas gravitacionales con torsión.(Universidad de Concepción, 2025) Barriga Delgadillo, Francisco Gabriel; Anabalón Dupuy, Andrés Fernando; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanEn el año 2016, comenzó la medición sistemática de ondas gravitacionales con una precisión tal que su existencia se convirtió en un hecho irrefutable. En 2017, se registró por primera vez la radiación gravitacional proveniente de un sistema binario de estrellas de neutrones (GW170817), simultáneamente con su contraparte electromagnética (GRB170817A). Esta medición impone restricciones significativas en familias de teorías torsionales, refutando aquellas que predijeron una velocidad y relación de dispersión diferentes a las de la luz. En este sentido, la teoría Einstein-Cartan-Sciama-Kibble (ECSK) ha demostrado ser consistente con las observaciones actuales. Al estudiar la generalización de los operadores de onda de De Rahm y Beltrami sobre una geometría de Riemann-Cartan, encontramos que en el orden dominante de la expansión eikonal, la relación de dispersión coincide con los datos observacionales. Sin embargo, en el límite subdominante, predice una propagación anómala en la amplitud y polarización con respecto a la relatividad general. La influencia de la torsión en la amplitud ha sido calculada, descartando su medición en el futuro próximo. En esta tesis, calculamos la propagación anómala de la polarización sobre una geometría de fondo cosmológico. Observamos que solamente se propagaran los modos de Relatividad General (RG), pero su propagación presentará un comportamiento que llamamos efecto Faraday-Cartan, donde los modos de polarización oscilarán en un ángulo de rotación proporcional al parámetro de la geodésica, con un orden de magnitud de 1 grado cada 5 millones de años luz.Item Expansión en semigrupos y M-supergravedad en 11 dimensiones.(Universidad de Concepción, 2006) Izaurieta Aranda, Fernando Esteban; Salgado Rebolledo, Patricio AntonioEsta tesis trata sobre la construcción de una teoría de gauge invariante offshell para el Álgebra M en 11 dimensiones, a través del uso de una forma de Transgresión como Lagrangeano. Para realizar esto, primero analizamos la construcción general de teorías de gauge a través de formas de Transgresión para un grupo de simetría arbitrario (Capítulo 3). Algunos resultados interesantes con respecto a este punto constituyen 1. el cálculo de cargas de Noether conservadas off-shell, 2. la asociación de la estructura de dos conexiones propia de una forma de Transgresión con distintas orientaciones de la variedad base y 3. la construcción de un Método de Separación en Subespacios, el cual permite dividir la acción en un término de volumen (bulk) y uno de borde, y separar cada uno de ellos en trozos que reflejen la física asociada con una cierta elección de grupo de simetría.Item Lagrangeano de Horndeski con torsión y aplicaciones en cosmología(Universidad de Concepción, 2017) Narbona Olivares, Daniela Alejandra; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanEn esta tesis estudiamos la teoría de Horndeski con torsión, el estudio de sus ecuaciones de campo y una solución cosmológica para un caso particular de esta teoría. Para esto, partimos con una revisión de tópicos preliminares sobre geometría, que nos da las bases para la formación de una teoría para la gravedad. Posteriormente damos un profundo análisis sobre la teoría de Einstein-Cartan, que corresponde a la Relatividad General de Einstein con torsión no nula. Luego, estudiamos las posibles formas de modificar la Relatividad General, con un enfoque en las teorías tensoescalares y haciendo una revisión bibliográfica sobre la teoría más general con un campo escalar y un campo métrico que entrega ecuaciones de movimiento de segundo orden en las derivadas de los campos, realizada por Gregory Horndeski. Se crea un conjunto de herramientas, con el objetivo de escribir el lagrangeano de Horndeski en el lenguaje de formas diferenciales con torsión no nula y encontrar las ecuaciones de campo correspondientes a esta nueva teoría. Para concluir el estudio teórico de la teoría de Horndeski con torsión, analizamos el límite en el cual, esta nueva teoría de Horndeski en el marco de una teoría con torsión, deriva a la original. Por último, se estudia una solución analítica para un caso particular del lagrangeano de Horndeski con torsión. Para esto, incorporamos la métrica de Friedmann- Lemaître-Robertson-Walker a las ecuaciones de movimiento de este lagrangeano, y nos enfocamos en el universo tardío, con el objetivo de describir la expansión acelerada del universo en términos de un fluido efectivo dependiente de los términos asociados a la torsión y al campo escalar.Item Ondas gravitacionales en la teoría Ecsk: robustez de fusiones como sirenas estándar y torsión no nula.(Universidad de Concepción, 2023) Salgado Riquelme, Gonzalo Matías; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanCartan-Sciamma- Kibble (ECSK) theory by assuming a dark matter spin tensor sourcing for spacetime torsion at cosmological scales. The analysis focuses on a "weak-torsion regime", such that gravitational wave emission, at leading and subleading order, does not deviate from standard General Relativity. For this purpose, we briefly review a linear and second-order pertubation parameterization technique on the vielbein and spin connection in the context of Cartan’s formalism and applying it to gravitational waves in the Einstein-Cartan theory. Additionally, we use a series of mathematical tools corresponding to a generalization of the wave operators on Riemann geometries to be used in Riemann-Cartan geometries. These tools, although not essential for studying gravitational waves, allow a deeper analysis of them, since it makes possible to explore every order in the eikonal parameter and showing in a transparent way the torsion effects in the propagation of gravitational waves. It is demostrated that, in principle, the background torsion induced by an eventual dark matter spin component could lead to an anomalous dampening or amplification of the gravitational wave amplitude, after going across a long cosmological distance. We assess the importance of this torsion-induced anomalous propagation of amplitude for binary black hole mergers. For realistic late-universe astrophysical scenarios, the effect is tiny and falls below detection thresholds, even for the near future interferometers such as LISA. To detect such an effect may not be impossible, but it is still beyond our technological capabilities. This result enables to continue using mergers as standard sirens to measure the expansion of the universe.Item Teorías de gauge extendidas y supergravedad(Universidad de Concepción, 2016) Salgado Rebolledo, Sebastián Andrés; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanEsta tesis trata sobre la construcción y el análisis de las teorías de gauge de alto orden y su relación con las algebras diferenciales libres. En este contexto, se analiza el trabajo realizado recientemente por Antoniadis y Savvidy y se plantea un formalismo alternativo. Posteriormente analizaremos algunas aplicaciones. Algunos resultados interesantes en este contexto son 1. La proposición de un nuevo formalismo que da lugar a la construcción de nuevos invariantes topológicos 2. El estudio de generalizaciones al teorema de Chern-Weil que incluyen formas de orden mayor. 3. La generalización del método de separación en subespacios para incluir formas de orden mayor. 4. El estudio de la relación que existe entre las teorías de alto orden y algunas teorías de gravedad y supergravedad ya conocidas. Para llevar a cabo el mencionado formalismo, ser a necesario introducir nuevas herramientas matemáticas a las que llamaremos arreglos de formas diferenciales o formas diferenciales libres. Estas cantidades se componen de multiples formas diferenciales y permiten construir algebras diferenciales libres desde un nuevo punto de vista. Utilizando estas estructuras se lleva a cabo la construcción un análogo al invariante de Chern-Pontryagin, cuyas componentes son equivalentes a los invariantes presentados en las teorías de gauge de alto orden de Antoniadis y Savvidy. Por ultimo, por medio del uso de un mecanismo conocido como el método de D0Auria-Fre, encontramos una relación entre una particular clase de teoría de gauge extendida y la teoría de la supergravedad estándar en cuatro dimensiones.Item Theoretical Models of Black Holes and some implications for Q-balls.(Universidad de Concepción, 2022) Mohan Chougule, Sumeet; Izaurieta Aranda, Fernando EstebanThe study of black holes is a fascinating and active area of research in theoretical physics. In recent years, the development of effective field theory (EFT) has provided a robust framework for studying the properties and behavior of black holes. In this thesis, we apply the principles of EFT to study black holes and Q-balls. Using the EFT for the black holes in 3+1 D, we will look at the hairy black hole background to study its fluctuations in a model-independent way and analyze the quasinormal modes of the hairy black holes. This allowed us to show the possible gravitational wave signatures of hairy black holes. Skyrme model is an EFT of QCD which describes mesons, and we will focus on the pions with vanishing topological/Barynoic charge. This opens the door for studying non-topological solitonic configurations, which are Q-balls. We also research the mini-superspace of the 2+1 D pure gravity, which lets us explore the Lorentzian path integral and the Euclidean geometries’ partition function. We obtain the logarithmic correction to the BTZ black hole entropy naked singularities without using CFT. Using the Euclidean partition function, we also calculate the logarithmic corrections to the entropy of the finite temperature BIon solution.