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A 22 GHz Pseudo-correlation Water Vapor Radiometer.
(Universidad de Concepción, 2023) Pena Contreras, Leidy; Reeves Díaz, Rodrigo Andrés
The radiation that comes from celestial objects is affected by different atmospheric com ponents, mainly by water vapor, which is a highly variable component. This molecule can scatter, absorb and re-emit radiation and, therefore, attenuate it, affecting astronomical ob servations. Water vapor radiometry is an accurate method to measure the water vapor con tent in the atmosphere and, at altitudes < 4000 masl, the 22 GHz emission line is chosen to estimate the amount of water vapor present in the at the time of the astronomical observa tion. This instrument, which is under development at CePIA UdeC laboratory, will provide a notable improvement in the measurement of the line profile of water vapor and will allow atmospheric characterizations that can be validated with other instruments in places where this quantity is relevant. The architecture designed for this project corresponds to a self-calibrated instrument, het erodine and is based on the pseudo-correlation principle. It consists of three parts: frontend, where incoming the RF signal is at a frequency range of 20 - 26 GHz; analog backend, where the RF signal is converted to a manageable frequency range of 0 - 6 GHz, called Intermediate Frequency (IF); and finally, the digital backend where the IF signal is processed in real-time through FFT, with a high spectral resolution of 62.5 kHz; the spectrum is divided intro three bands of 2 GHz each, in different Nyquist zones. Each output of the spectrometer is directly proportional to the brightness temperature of the load or the input, that provides a stable output measurement over time. Design simulations are carried out, mathematical analyzes, data was generated to con firm the proper operation of the radiometer, commercial components are currently acquired, integration of the system is happening, simulations of the expected input signal; and, simu lations of vertical water vapor recovery development techniques are used that will later lead to a prototype of a high-sensitivity tuned 22 GHz precipitable water vapor radiometer.
3-brana en Gravedad Einstein-Chern-Simons.
(Universidad de Concepción, 2021) Salgado Riquelme, Roberto Ignacio; Izaurieta Aranda, Fernando Esteban
La 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.
Una acción para gravedad Chern-Simons en cuatro dimensiones
(Universidad de Concepción, 2015) Muñoz Sandoval, Iván Ignacio; Salgado Arias, Patricio Gerardo
A lo largo de esta tesis construiremos un lagrangeano Chern-Simons en cuatro dimensiones para el álgebra de Maxwell. Analizamos las teorías de gauge de Yang-Mills y las formas de Chern-Simons. Esta última nos permite describir teorías gravitacionales cuasi-invariante de gauge, sin embargo solo pueden ser construidas en dimensiones impares. También construiremos las formas de transgresión y veremos su uso como lagrangeanos. Savvidy generaliza las teorías de gauge de Yang-Mills introduciendo campos tensoriales y curvaturas de rangos mas altos. En este contexto es posible construir (2n+3)􀀀formas las cuales son análogos a las formas Chern-Pontryagin las cuales pueden ser escritas como la derivada exterior de una (2n+2)􀀀forma análogo a una forma de Chern-Simons. Esta (2n + 2)􀀀forma depende de la 1-forma campo de gauge y de la 2-forma campo de gauge presentada en la teoría de gauge extendida. Generalizamos este resultado utilizando el teorema de Chern-Weil generalizado, lo que nos permite construir formas de transgresión en (2n + 2)􀀀 dimensiones. Utilizando las algebras diferenciales libres podemos construir p-formas como multiplicación de 1-formas campos de gauge. Construimos la 2-forma campo de gauge como combinación de campos de gauge del algebra de Maxwell y obtenemos la 4-forma de Chern-Simons, la cual contiene el lagrangeano de Einstein-Hilbert
Active carpets at viscous interfaces.
(Universidad de Concepción, 2024) Barros Cárdenas, Felipe Andrés; Guzmán Lastra, Francisca; Staforelli Vivanco, Juan Pablo
Los entornos acuáticos de la Tierra y el cuerpo humano presentan sistemas estratificados en los que las interfaces entre las capas albergan nadadores microbianos en colonias conocidas como alfombras activas. Se ha demostrado anteriormente que estos nadadores mejoran la difusión térmica y el transporte de masas en medios semi-infinitos. Este estudio investiga la dinámica de fluidos de las “alfombras activas" en capas confinadas, como las llamadas slicks en masas de agua. Presentamos hallazgos novedosos sobre las fluctuaciones hidrodinámicas en medios confinados en los que varía la viscosidad del fluido. Nuestros resultados identifican tres regiones de fluctuación: las fluctuaciones verticales dominan cerca de la alfombra activa y la interfaz (Región I), las fluctuaciones isotrópicas se producen más arriba (Región II), y las fluctuaciones horizontales prevalecen cerca de la superficie (Región III). La extensión de estas regiones varía con el espesor de la capa y los cambios de viscosidad. También encontramos estructuras de flujo a gran escala dentro de estas capas confinadas, lo que ofrece nuevas perspectivas sobre la capacidad de mezcla de los sistemas biogénicos y posibles aplicaciones en ecología y bioingeniería.
Adaptive Quantum State Tomography with Fisher Symmetric Measurements.
(Universidad de Concepción, 2025) Vargas Rosales, Constanza Patricia; Delgado Hidalgo, Aldo Patricio
La estimación de estados cuánticos desempeña un papel crucial en el procesamiento de información cuántica, incluyendo la comunicación, la computación y la metrología cuánticas, donde la caracterización precisa del estado es esencial para su evaluación y optimización. En la presente Tesis proponemos un método adaptativo de tres etapas para estimar estados cuánticos puros de dimensión d utilizando mediciones simétricas de Fisher (FSM) y una de medición de un solo shot en una base. El resultado de la primera medición se emplea para construir dos FSM que conjuntamente estiman el estado desconocido hasta un conjunto de medida nula. Esta estimación luego se utiliza para adaptar una tercera FSM, que refina la reconstrucción final del estado. Nuestro enfoque logra una infidelidad de estimación promedio que se acerca al límite inferior de Gill-Massar (GMB) sin necesidad de información previa más allá de la pureza del estado, lo que extiende la aplicabilidad de las FSM a cualquier estado puro desconocido. Además, el número total de resultados de mediciones escala linealmente como 7d−3, lo que reduce significativamente la complejidad en comparación con los métodos que dependen de mediciones colectivas en múltiples copias. Este trabajo resalta el potencial de las técnicas de estimación adaptativa para una caracterización eficiente y precisa de estados cuánticos.
Adaptive Standard quantum tomography in high dimensions Tomografía Cuántica Estándar Adaptativa en altas dimensiones
(Universidad de Concepción, 2018) Pereira Valenzuela, Luciano Iván; Delgado Hidalgo, Aldo Patricio
El desarrollo de métodos tomográficos precisos es de gran importancia para las tecnologías cuánticas, como lo son la información cuántica, la computación cuántica y la metrología cuántica. La tomografía cuántica ha mostrado ser especialmente difícil en el caso de sistemas de alta dimensión, donde el número de parámetros a determinar crece cuadráticamente con la dimensión. En esta tesis mostramos que una tomografía estándar adaptativa en dos pasos mejora la precisión de la tomografía de un qudit, reduciendo la in delidad media desde O(1= p N) a O(1=N) para toda clase de estado. Comparamos este método adaptativo de dos pasos con tomografía estándar y límites relevantes. En particular, mostramos mediante simulaciones numéricas que hasta la dimensión 16 este esquema tomográfico proporciona un mejor rendimiento que la tomografía estándar a igual recurso N para cualquier tipo de estado, lo que lleva a resultados cercanos al límite de Gill-Massar de la infidelidad para estados puros.
Agujeros de gusano con defecto topológico.
(Universidad de Concepción, 2015) Liempi Necul, Luis Alejandro; Cataldo Monsalves, Mauricio
En esta tesis estudiamos configuraciones de agujeros de gusano estáticos clásicos de la relatividad general con presión isótropa. En la Ref[6] el autor analiza la posibilidad de construir una configuración de agujero de gusano específica, considerando una ecuación de estado de la forma p=ω y una restricción en las presiones radial y lateral conocida como isptropía (pr = pl). Sin embargo, el modelo es inconsistente puesto que las ecuaciones de campo de Einstein no cumplen con la presión isótropa. Mas, no es posible construir un agujero de gusano con esta condición considerando la función de forma y la función redshift de la Ref[6], esto es discutido en el Capítulo 4. En esta tesis presentamos una nueva solución estática de agujero de gusano con una función de forma lineal en la coordenada radial r. Esta función de forma lineal genera agujeros de gusano cuyo espaciotiempo no es asintóticamente plano, ya que para el límite asintótico r —> ∞ el espaciotiempo muestra un déficit (o exceso) de ángulo sólido. In particular, existen agujeros de gusano que conectan dos regiones asintoticamente no planas con un déficit de ángulo sólido. Para estos agujeros de gusano la densidad de energía positiva sobre todo el espacio. Discutiremos un nuevo agujero de gusano con energía fantasma sin fuerzas de marea obtenido en tales espacios asintóticos. Por otro lado, si se encuentra presente un exceso de angulo solido, el tamaño del agujero de gusano depende de la cantidad de exceso angular y la densidad de energía es negativa en todas partes. Este tipo de soluciones permite tener agujeros de gusano microscópicos.
Agujeros de gusano fantasma de tamaño finito con una función de forma cuadrática.
(Universidad de Concepción, 2017) Orellana Verdugo, Fabián Enrique; Cataldo Monsalves, Mauricio; Oliva Zapata, Julio Eduardo
En la presente tesis se presentan soluciones estáticas de agujeros de gusano fantasma con una función de forma cuadrática sobre la coordenada radial r. Principalmente, el estudio se centra en agujeros de gusano sustentados por materia exótica con densidad de energía positiva (vista por cualquier observador estático) y una ecuación variable de estado Pr(r)= (r) < 􀀀1, denominada materia fantasma. Además de un agujero de gusano fantasma que se extiende hasta el infinito en el espacio tiempo, se muestra que una función de forma cuadrática nos permite construir un espacio tiempo estático de tamaño finito, compuesto por un agujero de gusano fantasma conectado a una distribución anisotrópica de energía oscura esféricamente simétrica. La parte del espacio tiempo del agujero de gusano no cumple con la condición de energía dominante, mientras que la parte de la distribución de energía oscura si lo hace.
Álgebras AdS-Lorentz y relatividad general como término gWZW.
(Universidad de Concepción, 2014) Salgado Rebolledo, Sebastián Andrés; Uzarieta Aranda, Fernando
La acción mas general que satisface los requerimientos de Relatividad General para D > 4 es construida a partir de un polinomio de grado [D/2] en la curvatura conocido como lagrangiano de Lovelock [1], el cual tiene el inconveniente de ser parametrizado por un gran número de constantes dimensionadas αp, lo que contrasta con la acción de Einstein-Hilbert que tiene sólo dos constantes dimensionadas. En referencia [2] fue encontrado que estos parámetros pueden ser fijados en términos de las constantes gravitacional y cosmológica, sin imponer como condición que la torsión sea nula, exigiendo que la teoría tenga el máximo número de grados de libertad. Esta imposición conduce a que: (i) en el caso de dimensiones impares, la acción de Lovelock toma la forma de una acción Chern-Simons invariante bajo el grupo AdS y (ii) en el caso de dimensiones pares la acción de Lovelock toma la forma de una acción tipo Born-Infeld invariante bajo el grupo de Lorentz. Si la acción Chern-Simons es la acción apropiada para describir una teoría de gauge de la gravedad en dimensiones impares y si la acción Born-Infeld es la acción apropiada para describir una teoría de gauge de la gravedad en dimensiones pares, entonces, por el principio de correspondencia, dichas teorías deben estar relacionadas a la teoría general de la relatividad. En Refs. [3] y [4] fué mostrado que el procedimiento de S-expansión conduce a la construcción de (i) gravedades Chern-Simons en dimensiones impares invariantes bajo las llamadas álgebras B y (ii) gravedades tipo Born-Infeld en dimensiones pares, invariantes bajo subálgebras de las álgebras B, las cuales desembocan en Relatividad General en un determinado límite. Por otra parte, en Ref. [5] fué probado que la llamada ´algebra de Poi Resumen llamada álgebra AdS-Lorentz está relacionada con el álgebra de Maxwell por medio de un proceso de contracción. Esta tesis consta de dos partes. En la primera parte el objetivo es probar que (i) la S-expansión del álgebra AdS con un apropiado semigrupo de N + 1 elementos, que denotaremos como S(N) M , conduce a una familia de álgebras que generalizan el álgebra de Poincaré semi-simple extendida y que será llamada álgebras AdS-Lorentz generalizadas; (ii) la contracción de In¨on¨u-Wigner de las álgebras AdS-Lorentz generalizadas conduce a las llamadas álgebras B, también conocidas como álgebras de Poincaré generalizadas; (iii) el procedimiento de S-expansión permite la construcción de acciones invariantes bajo las álgebras AdS-Lorentz generalizadas, tanto para gravedades Chern- Simons como para gravedades tipo Born-Infeld que, en un cierto límite contienen la acción de Einstein Hilbert [7], [8], [9]. En la segunda parte será mostrado que una acción Chern-Simons 5-dimensional, invariante bajo el álgebra de Poincare generalizada B5, induce un término de Wess- Zumino-Witten gaugeado que contiene a la acción de Einstein-Hilbert. Del mismo modo será también probado que una acción Chern-Simons 5-dimensional, invariante bajo el álgebra de Maxwell B4, induce un término de Wess-Zumino-Witten gaugeado que coincide con la acción para gravedad topológica de Chamseddine en cuatro dimensiones [10].
Álgebras de Galileo generalizadas y gravedad de Newton.
(Universidad de Concepción, 2014) Rubio González, Gustavo Ignacio; Salgado Arias, Patricio Gerardo
Recientemente fue probado que el algebra de Poincaré semisimple extendida [15] (también conocida como algebra AdS Lorentz), puede ser obtenida a partir del algebra AdS por medio del método de S-expansión [2]. Por otro lado se ha encontrado una relación entre el algebra AdS Lorentz y el algebra de Maxwell B4 por un proceso de contracción [16]. En este trabajo se hallan la versiones no relativistas de las algebras de Poincaé generalizadas Bn [3] y las algebras AdS-Lorentz generalizadas usando el método de contracción de In on u Wigner [30], bautizadas como algebras de Galileo generalizadas tipo I, denotadas por GBn y algebras de Galileo generalizadas tipo II, denotadas por GLn respectivamente. Luego se demuestra que la relación entre el algebra AdS Lorentz y el algebra de Maxwell es heredada por sus versiones no relativistas. Además se estudian las ecuaciones de movimiento de la gravedad Einstein Chern Simons invariante bajo el algebra B5 [1], encontrando el límite clásico de esta teoría al considerar un espacio levemente curvado. En referencia [8] se ha obtenido la formulación de Newton- Cartan de la teoría de la gravedad de Newton a partir del \gaugeo"de la llamada algebra de Bargmann. Análogamente se "gaugea"el algebra GB5 , encontrada a partir del algebra de Bargmann mediante el mecanismo de S-expansión. En otras palabras se presenta un método para obtener una generalización a la teoría de Newton correspondiente al límite no relativista de la gravedad Einstein Chern Simons.
Algunos aspectos algebraicos y computacionales en anillos polinomiales torcidos multivariables = Some algebraic and computational aspects in multivariate skew polynomial rings.
(Universidad de Concepción, 2022) Briones Donoso, Jonathan Armando; Luigi Tironi, Andrea
Skew polynomial rings F[x; σ, δ] with coefficients over a division ring F (Definition 1.1.6), were introduced in [27] by Oystein Ore (1933), as a non-commutative generalization of the conventional polynomial rings. The first applications of skew polynomials appear with the work of [9, 10] and Jacobson [18] and recently, they have been used to construct algebraic codes (e.g. see [4, 6, 25]) and for applications in cryptography [5]. Although in general F[x; σ, δ] behaves differently from the classical polynomial ring, it preserves the important property of having a Euclidean division algorithm. However, this algorithm holds for right division and not for left division, unless σ is an automorphism of F, as stated in [27, Theorem 6]. This property, allowed Lam and Leroy in [21, p. 310] to define the evaluation of a polynomial f(x) ∈ F[x; σ, δ] at any point a ∈ F, as the unique remainder of the right-hand division of f(x) by x − a (Definition 1.1.11), forcing a remainder theorem as in the classical case. Having an evaluation map is key to begin the study of the zeros of a skew polynomial, but unlike the classical case, this study is more difficult, since in general a skew polynomial of degree n ≥ 2 can have more than n zeros, possibly infinite (Example 1.1.15). On the other hand, in literature there exist multivariate generalizations of F[x; σ, δ], for instance the iterated polynomial rings F[x1, σ1, δ1][x2, σ2, δ2] · · · [xn, σn, δn] (see [30], [9, p. 532]). However, to define an evaluation map that allows one to evaluate any polynomial F ∈ F[x1, σ1, δ1][x2, σ2, δ2] · · · [xn, σn, δn] is not possible, because in general unique remainder algorithms do not hold for iterated skew polynomials (see [23] for more details). In 2019, the authors in [23] overcome this obstacle by considering an alternative construction and introduce the so-called free multivariate skew polynomial rings F[x1, x2, ..., xn; σ, δ] (Definition 1.2.3), showing that in this case, it is possible to define the evaluation of any free skew polynomial F at any point (a1, a2, ..., an) ∈ F n , as the unique remainder of the Euclidean division on the right of F by the polynomials x1 − a1, x2 − a2, ..., xn − an (Definition 1.2.5).
Análisis categórico de la interacción océano-atmosférica en relación al fenómeno del niño.
(Universidad de Concepción, 2003) Rivas Aguilera, Amer Elizabeth; Cid Serrano, Luis
El uso del análisis categórico del Fenómeno del Niño es una idea relativamente nueva en la literatura relacionada con el fenómeno El Niño Oscilación del Sur (ENSO). Empleamos esta metodología para estudiar las relaciones entre las variables asociadas con ENSO y las precipitaciones a lo largo de la costa de Sudamérica. Así, usamos el índice NOS, obtenido a partir de la diferencia estandarizada entre las temperaturas superficiales del mar (N34) y el índice de Oscilación del Sur (SOI). Definimos tablas de contingencia 3x3 no simétricas en base a los terciles de la distribución de NOS (como predicción) y las precipitaciones (como respuesta). Luego, aplicamos modelos logit para estimar las probabilidades de respuesta para cada celda. Utilizamos estos resultados para cuantificar los impactos de ENSO en los patrones de precipitaciones a lo largo de la costa de Sudamérica al sur del ecuador. Finalmente, verificamos los resultados generados por los modelos logit mediante el análisis de correspondencia y el análisis de componentes principales.
Análisis cuantitativo de la organización del tejido embrionario del pez cebra.
(Universidad de Concepción, 2024) Guajardo Bravo, Jossef Artem; Morales Navarrete, Hernán Andrés; Staforelli Vivanco, Juan Pablo
En esta tesis, se realizó un análisis cuantitativo de la organización del tejido embrionario del pez cebra durante la etapa de desarrollo temprano. Para ello, se emplearon la teoría de los cristales líquidos y herramientas matemáticas avanzadas para estudiar el comportamiento de conjuntos celulares. Se desarrollaron herramientas computacionales que permitieron procesar imágenes, identificar contactos celulares y analizar sus comportamientos mediante la descomposición de modos esféricos. Posteriormente, se caracterizaron estos comportamientos de manera tensorial utilizando la teoría de tensores de textura de la ciencia de materiales. La validez de estos métodos se comprobó mediante geometrías simples y datos artificiales, aplicándolos finalmente a datos reales del articulo Shah, G. et al.« Multi-scale imaging and analysis identify pan-embryo cell dynamics of germlayer formation in zebrafish».
Análisis de estructura sísmica del volcán Villarrica mediante el método de tomografía de ruido sísmico.
(Universidad de Concepción, 2023) Urra Tapia, Pablo; Miller, Matthew
Conocer la geometría y ubicación de reservorios magmáticos y/o hidrotermales en el área del Volcán Villarrica es clave para evaluar el peligro y riesgo volcánico en los procesos eruptivos del volcán. Así, uno de los enfoques utilizados en el estudio de un volcán es a través de la sismología, la cual además de ser usada para el monitoreo volcánico, es usada con el fin de caracterizar la estructura interna, calderas y reservorios, flujos de magma o gases subsuperficiales en el volcán, los cuales pueden ser detectados por medio de redes sísmicas instaladas alrededor del edificio volcánico. El Volcán Villarrica (39,42◦S, 71,93◦W) es considerado unos de los volcanes más activos de Chile, lo que ha despertado un gran interés para llevar a cabo estudios en diversas áreas. En este estudio, se utilizaron los registros sísmicos de 18 estaciones ubicadas alrededor del volcán durante el periodo comprendido entre mayo y julio de 2014. Se obtuvieron las funciones de Green para las ondas superficiales Rayleigh a partir de los pares de estaciones con velocidades de grupo entre 1 y 4.9 segundos. En esta investigación se presentan mapas de velocidad de grupo utilizando el método de tomografía de ruido sísmico. Los mapas de velocidad presentan un modelo sensible a la estructura sísmica con una resolución espacial de alrededor de 10 km x 10 km en la región del Volcán Villarrica. Los resultados del modelo de velocidad resaltan anomalías de velocidad relacionadas con la interacción entre los sistemas de falla de la zona y el sistema magmático del volcán. Los resultados obtenidos sugieren que la interacción entre el sistema de falla Liquiñe-Ofqui y la zona de falla Mocha-Villarrica ejercen un rol principal en la sustentación y almacenamiento del magma dentro del sistema magmático bajo el Volcán Villarrica. Finalmente, el desarrollo de la técnica sobre el Volcán Villarrica y junto a las investigaciones existentes en el lugar, pueden ser utilizadas para expandir el área de estudio sobre el lineamiento volcánico con la finalidad de entender de mejor manera el comportamiento en las fallas andinas transversales en un futuro.
Análisis de la fuente sísmica de dos terremotos anómalos en el norte de Chile.
(Universidad de Concepción, 2023) Tassara Gutiérrez, Carlos Andrés; Miller, Matthew; Cesca, Simone
El Norte de Chile es una región sísmicamente activa. La sismicidad ocurre segmentada en tres bandas de profundidades: terremotos superficiales, intermedios y profundos. Terre motos de gran magnitud se han observado a diferentes profundidades. Ejemplo de grandes terremotos en el Norte de Chile en las últimas décadas son el terremoto de Tocopilla en 2007 (Mw 7.7), el de Iquique en 2014 (Mw 8.1-8.2), ambos superficiales, y el terremoto de Tarapacá en 2005 (Mw 7.8), de profundidad intermedia. El segmento del margen de placa en el Norte de Chile se ha considerado como un gap sísmico desde la ocurrencia de grandes terremotos al final del siglo XIX (Comte y Pardo, 1991). En 2014, el terremoto de Iquique, con magnitud Mw 8.1-8.2, ha afectado la parte central de este gap sísmico, dejando gaps de menor tamaño hacia el norte y el sur de la región, manteniéndose latente la posibilidad que ocurra un terremoto de gran magnitud, en las cercanías a estos sectores, como se presume haya ocurrido al final del siglo XIX (Ruiz et al., 2014; Shurr et al., 2014; Cesca et al., 2016). Los mecanismos focales típicos de la sismicidad superficial se caracterizan por terremotos de mecanismo reverso, con orientación Norte-Sur y geometría compatible con la superficie de contacto de la subducción de la placa de Nazca por debajo de la Sudamericana. Por su parte, los terremotos intermedios también marcan un patrón típico, mayormente caracterizado por fallas normales y con la misma orientación Norte-Sur. Sin embargo, un análisis detallado de la sismicidad y de los mecanismos focales en el período 2004-2018 ha mostrado una posible segmentación también a lo largo del margen de placa en el Norte de Chile (Cesca, 2018), que sugiere tres regiones con mecanismos focales ligeramente diferentes desde el Norte hacia el Sur. Una variabilidad de la sismicidad regional al variar la latitud se ha evidenciado también a partir de una relocalización de la sismicidad reciente (Sippl et al., 2018), que afecta sea la sismicidad superficial que la intermedia. En 2020 ocurrieron dos terremotos en el Norte de Chile, con mecanismos focales anómalos, según los catálogos de tensores momentos globales (p. ej. Global CMT; Geofon), que se diferencian de los patrones típicos descritos en la literatura actual (Cesca, 2018; Sippl et al., 2018). El sismo intermedio de magnitud Mw 6.8 del 3.6.2020, con mecanismo normal, es interesante por su orientación, inclinada respecto a la del margen de placa. El sismo superficial de magnitud Mw 6.2, del 11.9.2020, en cambio, tiene un mecanismo de strike-slip, en una región y a una profundidad donde típicamente se observan mecanismos reversos. El análisis de estos dos terremotos puede ayudarnos a entender las características de la sismicidad regional y confirmar la hipótesis de su segmentación, con implicaciones para la reconstrucción de la geometría de la subducción, así como para los modelos de propagación de ruptura de grandes terremotos en el Norte de Chile. Considerando la magnitud relevante de estos dos terremotos, su análisis es también relevante para la evaluación de fallas activas y la estimación del peligro sísmico. En este trabajo se pretende caracterizar la fuente sísmica de estos dos terremotos, mediante la determinación del tensor momento y, si es posible, de los parámetros de fuente finita, así como su interpretación de forma conjunta con la distribución espacial de sus réplicas, para identificar la geometría de los planos de fallas y discutir sus implicaciones en la sismicidad local.
Análisis de los forzantes antropogénicos y climáticos en la reducción de agua en la cuenca del río Copiapó utilizando productos satelitales.
(Universidad de Concepción, 2023) González Estay, Abel Gustavo; Sepúlveda, Andrés; Mattar, Cristian
Water depletion affecting Chile in the last decade is mainly explained by two factors: the decrease in Andean snow cover and the increase in water demand. Due to the negative effects that water deficit can generate on the environment and the population, it is necessary to improve our understanding of the influence of these factors on water depletion, especially in arid regions like northern Chile. The main objective of this work is to evaluate the implications of climate and anthropogenic variables on the water depletion in Copiapó River basin. In order to perform this study, MODIS (MOD10a2 and MOD16a2) satellite products and Landsat images were used. Water extraction data obtained by the DGA were also included in this study. Changes in snow-water equivalent (SWE) in the Andes were analyzed as a climatic variable, while changes in crop irrigation and water extraction were used as anthropogenic variables. The amount of water lost by the basin real evapotranspiration (ETr) was estimated to quantify changes in water depletion. The variability of ETr showed a significant decrease in water until the 2015/16 season. By correlation analysis, an important relationship was found between water decrease and consumption (particularly mining), suggesting that anthropogenic forcing influences water depletion more than climate. Better monitoring of water extraction will be useful to better identify its effects on water availability.
Análisis Espectroscópico de la Estrella Wolf-Rayet WR6 (HD50896) buscando el origen de la variabilidad en su viento = Spectroscopic Analysis of the Wolf-Rayet Star WR6 (HD50896) : Searching the Origin of the Variability in its Wind
(Universidad de Concepción, 2015) Gormaz Matamala, Alex Camilo; Mennickent Cid, Ronald Enrique; Curé Ojeda, Michel
WR6 (HD50896) es la primera estrella Wolf-Rayet confirmada con evidencia de una estructura de gran escala en su atmósfera; sin embargo, el origen de esta no es del todo comprendido. Una mejor comprensión de los parámetros del viento estelar de WR6 y de cómo estos varían sería necesario para tener una visión acerca de cómo se generan las estructuras atmosféricas de gran escala. Usando espectros opticos de ESPaDOnS, buscamos variaciones en los parámetros del viento estelar durante las diferentes fases en las que se obseró la estrella. La atención se centrará en las dos fases extremas que muestran mayor dispersión respecto al espectro promedio en el perfil de la línea He II 4686. Nosotros usamos el código de transporte radiativo CMFGEN para construir los espectros sintéticos modelos, los cuales se usaron para las comparaciones con los espectros observados. Nuestro trabajo arroja parámetros generales para el viento estelar de WR6, Te = 55[kK], _M = 2;7 10􀀀5[M =yr] y V1 = 1700[km=s]. Además, observamos variaciones en la temperatura y la tasa de pérdida de masa entre las fases con una mayor y menor intensidad para la línea He II 4686. La temperatura efectiva incrementa a 59[kK] para la intensidad más alta, mientras que la tasa de pérdida de masa decrece a 2;5 10􀀀5[M =yr] en este caso. Por el otro lado, la temperatura efectiva decrece a 52;5[kK] y la tasa de pérdida de masa aumenta a 3 10􀀀5[M =yr] cuando la línea He II 4686 alcanza su mínima intensidad. Estos resultados confirman la naturaleza variable en el viento estelar, que en este caso se traduce en dos de sus parámetros fundamentales: temperatura y pérdida de masa. Ambas variaciones pueden ser la clave de la inestabilidad en el viento desde su base, que luego se traduce en la formación de la ya conocida estructura a gran escala en la atmósfera de WR6.
Análogos del décimo problema de Hilbert = Analogues of hilbert's tenth problem.
(Universidad de Concepción, 2010) Utreras Alarcón, Javier Antonio; Vidaux Negre, Xavier
The tenth problem in D. Hilbert's famous list asked the following : Devise an algorithm to decide whether a polynomial equation with integer coe cients has an integer solution. (These equations are called Diophantine equations.) In the year 1970, 70 years after Hilbert posed it, Y. Matiyasevich (based on work of M. Davis, J. Robinson and H. Putnam) proved that such an algorithm does not exist [10]. Knowing that the decision problem for integer solutions of Diophantine equations had a negative answer, the problem shifted to smaller classes of equations. For example, it follows from Matiyasevich's negative answer that there exists no algorithm to decide whether a system of second-degree Diophantine equations has integral solutions; while, on the other hand, a result of M. Presburger (1929) implies that an analogous algorithm for systems of linear Diophantine equations exists [15]. Consider all systems of second degree Diophantine equations in where every unknown appears squared in all of its ocurrences. These systems form a subset of all systems of second degree Diophantine equations, and it can be shown that every linear Diophantine equation can be written as such (just because any integer can be written as x2+y2􀀀z2 for some integers x, y and z). Thus, the decision problem for integer solutions to this kind of systems of equations is \in between" the two already known results mentioned in the previous paragraph. This problem is known as the Problem of representation by diagonal quadratic forms, and is currently open.
Analytical exploration of nuclear matter transport properties at finite density.
(Universidad de Concepción, 2023) Rebolledo Cáceres, Scarlett Catalina; Canfora Tartaglia, Fabrizio Ernesto; Oliva Zapata, Julio Eduardo
In this thesis, we will describe recent advances in analytical methods to construct exact solutions of the Skyrme model (and its generalizations) representing inhomogeneous Hadronic condensates living at finite Baryon density. Such novel analytical tools are based on the idea to generalize the well known spherical hedgehog ansatz to situations (relevant for the analysis of finite density effects) in which there is no spherical symmetry anymore. We study two parameterizations; the exponential (which we call Generic Spherical Ansatz) and the Euler Angles (which we call Euler Angles Ansatz). Besides the intrinsic mathematical interest to find exact solutions with non-vanishing Baryonic charge confined to a finite volume, this framework opens the possibility to compute important physical quantities, which would be difficult to compute otherwise. In particular, we will discuss the transport properties of such inhomogeneous hadronic condensates of the Skyrme Model in (3 + 1) dimensions through the Kubo formalism. These results contribute significantly to understanding nuclear matter in the low-energy regime since, due to its non-perturbative nature, it is challenging to calculate properties analytically. In addition, the results presented in this thesis are directly related to recent discoveries in nuclear physics about structures that give ordered patterns and are colloquially called nuclear pasta.
Aplicaciones de Machine Learning en el campo de variabilidad estelar. Desarrollo de métodos para la identificación de señales planetarias.
(Universidad de Concepción, 2022) Burgos Rubilar, Felipe Ignacio; Mennickent Cid, Ronald Enrique; Astudillo Defru, Nicola; Cerulo, Pierluigi
La detección y caracterización de planetas extrasolares (exoplanetas) representa uno de los mayores desafíos en la astrofísica moderna y en el análisis de datos astronómicos. Espectroscopios como el High Accuracy Radial velocity Planet Searcher (HARPS) han recolectado observaciones desde el año 2003 y uno de los resultados más interesantes a aparecido en las estrellas de clase M. En particular, las enanas M son excelentes candidatos para encontrar planetas rocosos en la zona habitable. Usando observaciones de velocidad radial telescopio HARPS para estrellas de clase M con detecciones de exoplanetas confirmadas, hemos entrenado modelos de aprendizaje de máquinas de dos tipos (Máquinas de Vector de Soporte y Árboles Aleatorios) con el fin de crear herramientas automatizadas para detectar la presencia de señales planetarias con un alto grado de confianza. Hemos entrenado estos modelos con periodogramas de tipo Lomb-Scargle derivados de las observaciones de velocidad radial, consiguiendo una exactitud del 85 % y un Recall del 94 % con nuestro mejor modelo, demostrando que se puede utilizar el aprendizaje de máquinas de manera efectiva para la detección planetaria a partir de series de velocidad radial.

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