Los seminarios del Departamento de Física tienen como objetivo potenciar el desarrollo de los estudiantes del Magíster en Ciencias Físicas UBB, permitiéndoles conocer el trabajo de destacados investigadores nacionales, principalmente en el área de la Física.

Este año el desarrollo de los seminarios cuenta con el apoyo de la Dirección de Extensión UBB, la Facultad de Ciencias y el Departamento de Física. Esta actividad es organizada por los académicos del Departamento de Física: Antonella Cid, Arturo Fernandez y Ximena Torres.

Los seminarios de Física 2013 se realizan los días Martes a las 11:30 hrs. en la sala ABP de la Facultad de Ciencias.

  • [19 noviembre] Genly Leon. (Instituto de Física. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso)
    Análisis cualitativo de métricas Kantowski-Sachs en una clase genérica de modelos f(R)
    En esta charla se discuten aspectos relevantes acerca de la evolución cosmológica de una métrica Kantowski-Sachs en una clase genérica de los modelos f(R). Se presentan condiciones generales como son: condiciones de diferenciabilidad, existencia de mínimos, intervalos de monotonía, etc., que se imponen a una función de entrada relacionada con la función f(R) para garantizar la estabilidad asintótica de soluciones bien motivadas físicamente, especialmente soluciones auto- aceleradas que permitan describir la etapa temprana de aceleración inflacionaria y la reciente etapa de expansión acelerada de la evolución cósmica. Se discute que teorías f(R) permiten una evolución cósmica aceptable con una etapa de dominio de materia seguida de una etapa de expansión acelerada en correspondencia con el paradigma cosmológico moderno. Nos encontramos con un comportamiento cosmológico muy rico, y entre otros, el universo puede evolucionar hacia soluciones isotrópicas con parámetros cosmológicos de acuerdo con las observaciones; soluciones de Sitter; soluciones tipo quintaesencia; o soluciones fantasma. Además, nos encontramos con soluciones de colapso y rebote que tienen en lugar una parte del espacio de parámetros como consecuencia de la elección de la métrica.
  • [18 noviembre] Yoelsy Leyva. (Instituto de Física. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso)
    Interacción entre fluidos oscuros y viscosos
    Revisamos las condiciones para la viabilidad física de modelos cosmológicos en los que se considere que la materia oscura posee viscosidad de bulto (bulk) e interacción con la energía oscura. Incluimos además radiación y materia bariónica. Todas las componentes de materia son representadas como fluidos perfectos, excepto la materia oscura que es modelada como un fluido imperfecto. Imponemos sobre el modelo la condición de una "dinámica completa cosmológica" dando como resultado una viscosidad de bulto nula o negativa, estando esto último en desacuerdo con la Segunda Ley Local de la Termodinámica (LSLT). El modelo es también comparado con las observaciones para diferentes redshift: Supernovas tipo Ia, pico acústico del BAO, el parámetro de Hubble H(z) y la escala angular del CMB. El análisis combinado de las observaciones apunta consistentemente a un valor negativo del coeficiente de la viscosidad de bulto (en contradicción con LSLT). De todos los casos estudiados, el mejor modelo que hallamos es el que corresponde al caso de materia oscura sin viscosidad de bulto e interactuado con una energía oscura fantasma.

[12 noviembre] Cristian Salas D. (Departamento de Pesquerías. Instituto de Investigación Pesquera)
Modelación hidrodinámica del mar interior de Chiloé
Se realizó una modelación numérica interanual (1993-2012) por medio de modelo ROMS_AGRIF para el área geográfica que incluye el mar interior y exterior de Chiloé (41°3'S - 43°7'S, 72°W - 76°5'W). Toda esta zona marina es de uso intensivo por actividades de salmonicultura y mitilicultura lo que valida la necesidad de conocer los procesos involucrados en su variabilidad ambiental. En particular, se estudian sub-dominios asociados a centros de importante actividad de mitilicultura, con una resolución espacial que alcanza los 300 m, y en la escala horaria. El propósito de este estudio es realizar una descripción oceanográfica de este sector, que permita establecer la variabilidad en las condiciones bio-oceanográficas asociadas al desove y el proceso de asentamiento larval de mitílidos en la región, especialmente en la escala inter-anual e intra-anual (estacional). Para este propósito, como información inicial se utilizó batimetría de alta resolución ETOPO complementada con datos propios y cartas electrónicas del SHOA, el forzante NCEP2 y las condiciones de borde dadas por ECCO para el modelo. El proceso en la escala horaria permite realizar una adecuada descripción oceanográfica del sector.

[05 noviembre] Francisco Vera M. (Instituto de Física. Pontificia Universidad Católica de Valparaiso)
Uso de videos para la Enseñanza de la Física
El aprender ciencia viviendo la ciencia es clave para que los estudiantes entiendan y valoren la importancia de la Física como la ciencia que pretende explicar el comportamiento de la Naturaleza. Recientemente finalizamos un proyecto Fondef TicEdu, en donde desarrollamos un DVD con más de 150 videos de experimentos para la enseñanza de la Física. Estos experimentos nos han servido de base para conformar guías de carácter indagatorio para los cursos de Mecánica de nuestra universidad y estamos avanzando para que también puedan ser incorporados en cursos de enseñanza básica y media. Al aplicar estas nuevas metodologías de enseñanza en cursos universitarios, hemos podido medir avances significativos en la comprensión de conceptos de Física. Al contrastar estos resultados con los resultados de clases normales de pizarrón, queda claro que el nivel de comprensión de conceptos que alcanzan los alumnos en una clase tradicional es muy bajo. En números, hemos medido que la ganancia porcentual de conceptos a lo largo de un semestre de una clase tradicional de Física es de alrededor de un 13% y el de una clase que usa metodologías modernas es de alrededor de un 50%. En este seminario mostraremos los experimentos de Mecánica Newtoniana, Termodinámica y Fluidos contenidos en el DVD, el cuál será entregado a los asistentes. Discutiremos además un par de experimentos que dieron lugar a publicaciones en donde el uso de video nos permitió demostrar errores muy arraigados en la enseñanza de Física y Química básica.

[15 octubre] Fabiola Arévalo R. (Departamento de Ciencias Físicas. Universidad de La Frontera)
Modelos interactuantes con Energía Oscura holográfica tipo Ricci
La charla resumirá los resultados de investigar la interacción entre una componente de energía oscura tipo-Ricci, con ecuación de estado variable, y una componente de materia oscura sin presión, en un Universo de Friedmann- Robertson-Walker plano. La interacción cosmológica es introducida para lidiar con el problema de la coincidencia cósmica y los modelos holográficos representan una interesante alternativa sobre el origen de la energía oscura. En la primera etapa el término de interacción y la ecuación de estados no fueron dados a priori, estudiando así el sistema general. Relaciones entre diferentes parámetros del sistema fueron encontradas, además se obtuvo una ecuación diferencial para la interacción Q en función del parámetro de coincidencia r y sus derivadas, lo que introduce un cambio de signo. En la segunda etapa se postulan ansatz para la ecuación de estado, cerrando el sistema y obteniendo las densidades de energía de cada componente. Esto permitió realizar contraste observacional a cada caso con datos observacionales, donde tres ansatz resultaron en modelos holográficos viables para el universo observable. Esto generaliza resultados previos y además se encuentra una interacción que cambia de signo debido a la holografía, fenómeno poco frecuente en la literatura.

[08 octubre] Cuauhtemoc Trejo C. (Departamento de Física. Universidad del Bío-Bío)
Espectroscopías ópticas complementarias para la caracterización de películas delgadas
Las espectroscopías ópticas son útiles para estudiar diferentes sistemas de película delgada como películas simples o sistemas multicapa, películas compuestas (partículas metálicas en matrices dieléctricas), o sistemas más complicados (películas poliméricas) cuyas propiedades físicas pueden cambiar durante el proceso de estudio. En todos los casos, las técnicas ópticas son una herramienta adecuada para estudiar diferentes propiedades de interés como espesores de los distintos materiales que forman al sistema, homogeneidad (tanto en espesor como en composición química), índices de refracción, coeficientes de extinción, ancho de banda prohibida de energía, frecuencia de plasma, entre otros. Los resultados dependen de modelos teóricos utilizados y los datos iniciales conocidos sobre el sistema de estudio. En este trabajo se presentarán algunos resultados del análisis realizado sobre películas semiconductoras y poliméricas, mostrando como la espectroscopia de reflexión-transmisión y la elipsometría (UV-Vis) pueden ser complementarias entre sí para obtener resultados confiables.

[01 octubre] Rodrigo Soto (Departamento de Física. Universidad de Chile)
Materia Activa
¿Qué pasa cuando un material está formado por millones de motores microscópicos? En ese caso la termodinámica usual y la mecánica estadística de equilibrio fallan. El sistema está permanentemente sacado del equilibrio por sus mismos constituyentes y no por agentes externos. Esto es lo que genéricamente se conoce como materia activa. En la naturaleza los ejemplos más comunes vienen de la biología. Por ejemplo una suspensión de bacterias cuando se mira en escalas macroscópicas tiene motores (los microorganismos) distribuidos en todo el sistema. También al interior de las células hay micromotores que mueven activamente los nutrientes, desechos y la misma célula al propulsarse. En esta charla discutiré modelos artificiales de materia activa. Específicamente consideraré partículas de unos pocos micrones (llamados coloides) suspendidos en agua. Al cubrir la superficie de estas partículas con oro o platino y agregando agua oxigenada, se producen reacciones químicas que provocan el movimiento de las partículas. Pudimos mostrar que las interacciones efectivas entre las partículas no satisfacen el principio de acción y reacción por lo que es posible tener autopropulsión. Se estudian dos regímenes de densidad. A baja densidad se forman "moléculas activas" que pueden trasladarse o rotar autónomamente. A altas densidades el sistema permanece agitado incluso a temperatura nula en un movimiento que parece turbulento. Finalmente presentaré los posibles enfoques teóricos y sus dificultades al compararlos con los casos de equilibrio.

[09 de septiembre] Roberto Benavente (Research School of Earth Sciences. Australian National University)
Caracterización Rápida del Patrón de Ruptura Para Grandes Terremotos Usando la Fase W
La fase W es una onda sísmica de largo período que aparece en los sismogramas entre los arribos de las ondas P y S. A la fecha, se ha demostrado que puede ser usada de manera confiable para determinación del tensor de momento en terremotos de magnitud Mw > 6.5. El uso de la fase W en este tipo de aplicaciones permite obtener una solución del tensor de momento considerablemente más rápido que usando los métodos convencionales. Por supuesto, dichas aplicaciones se encuentran constreñidas por la aproximación de fuente puntual. En esta charla se expondrá una extensión del uso de la fase W que tiene por objeto lograr una solución para la distribución espacial de la dislocación basándose solamente en registros de la fase W. Para lo anterior se realizó una inversión de falla finita para los megaterremotos del Maule (2010, Mw = 8.8) y Tohoku (2011, Mw= 9.0). Los datos usados corresponden a registros LHZ mayoritariamente de estaciones pertenecientes a las redes IU, II, G y GE de la red sismológica mundial. Para la parametrización del problema utilizamos un método simple de múltiples ventanas temporales para garantizar una inversión lineal. Nuestras soluciones parecen compatibles con otros resultados en la literatura científica y son una buena caracterización de primer orden de la fuente para ambos eventos. Esto sugiere que se podrían obtener soluciones de falla finita rápidamente luego de un gran sismo, basándose meramente en registros de fase W.

[20 de agosto] Mg. Javier Pulgar N. (Departamento de Física, Universidad del Bío-Bío)
MAPAS CONCEPTUALES Y DIAGRAMAS V DE GOWIN COMO ELEMENTOS ORIENTADOS AL DESARROLLO DE ESTRATEGIAS COGNITIVAS Y CONOCIMIENTO EN FÍSICA UNIVERSITARIA
La presentación, extracto del proyecto FONDECYT Nª 1120767 titulado: “Hacia un programa para desarrollar estrategias cognitivas desde la física”, resume las influencias que mapas conceptuales y diagramas V de Gowin, tienen en el conocimiento en física, rendimiento académico y la creatividad de alumnos de primer año de Ingeniería Civil, en la Universidad del Bío Bío, Concepción, Chile. La incorporación de ambos instrumentos heurísticos, tiene por finalidad facilitar el proceso de reflexión de la información y la resolución de de problemas en física. La investigación es de carácter cuasi-experimental, con pre y post test. Los resultados indican que el grupo experimental obtiene mejoras significativas en el rendimiento académico respecto al grupo control, y además, logran desarrollar ciertos niveles de creatividad.

[30 de julio] Dr. Marcelo Alid V. (Departamento de Física, Universidad de Concepción)
Estrategias y Juegos Cuánticos
La fusión entre la teoría cuántica de la información y la teoría de juegos permite mejorar las posibilidades que los jugadores tienen de ganar. La teoría de juegos proporciona potentes herramientas que permiten investigar situaciones que involucran competencia o colaboración y en las que las partes toman decisiones basándose en estrategias motivadas por sus intereses personales. Dada su potencialidad, esta teoría ha demostrado ser de gran utilidad para las ciencias sociales, biológicas y económicas. Tanto el principio de superposición de estados como el entrelazamiento, características fundamentales de la teoría cuántica, son los ingredientes principales de la teoría cuántica de la información ya que permiten realizar innumerables tareas que clásicamente son imposibles. Así mismo, juegan también un papel vital en la teoría cuántica de juegos, siendo Eisert y colaboradores quienes entendieron por primera vez las ventajas que ofrecen estos recursos al ser considerados en el contexto de la teoría de juegos y toma de decisiones. Sin embargo, es Meyer el primero que fusiona estas dos teorías al proponer el primer juego cuántico, encontrando que si a uno de los jugadores se le permite utilizar el principio de superposición para confeccionar su estrategia, mientras que al otro se le restringe sólo a estrategias clásicas, el primero siempre ganará. Esta charla pretende mostrar el potencial que tiene la aplicación de las herramientas de la teoría cuántica de la información en la teoría clásica de juegos.

[23 de julio] Dr. Ricardo Oyarzúa (Departamento de Matemática, UBB)
Métodos de elementos finitos mixtos conformes para el acoplamiento de fluidos con medios porosos
En esta presentación revisamos recientes avances en métodos numéricos para el acoplamiento de fluidos con medios porosos. El modelo estudiado está descrito por las ecuaciones de Stokes y Darcy, respectivamente, junto con condiciones de transmisión dadas por conservación de masa, balance de fuerzas normales y la ley de Beavers-Joseph-Saffman. Para las ecuaciones de Stokes consideramos la formulación primal usual, mientras que para las ecuaciones de Darcy se considera una formulación dual-mixta. Demostramos que, utilizando cualquier par de espacios de elementos finitos estables para Stokes y Darcy, se obtiene un esquema de Galerkin estable y convergente. Luego, extendemos estos resultados al caso del acoplamiento de NavierStokes/Darcy. Finalmente, ilustramos el buen funcionamiento de los esquemas de Galerkin propuestos mediante distintos resultados numéricos.

[18 de junio] Dr. Patricio Mella C. (Departamento de Física, Universidad de Concepción)
Energía Oscura Interactuante
Las observaciones astronómicas indican que el universo está actualmente en un estado de expansión acelerada. En el marco de la Relatividad General de Einstein, esta aceleración se debe a la presencia de una componente de materia llamada energía oscura, la cual correspondería aproximadamente al 70% del contenido total del universo, el otro 30% corresponde a materia oscura. Es importante conocer la dinámica de estos constituyentes para lograr explicar la aceleración actual del universo y el estado futuro del mismo. Una manera de hacer esto es analizando modelos donde la materia oscura y la energía oscura están relacionadas por un término de interacción.

[11 de junio] Dr. Marisol Zambrano C. (Departamento de Física, UBB)
Balance hídrico del lago General Carrera/Buenos Aires/Chelenko
El lago General Carrera/Buenos Aires/Chelenko (GC/BA/C) está ubicado en la undécima región de Aysén y pertenece a la cuenca del Río Baker, es el lago más grande de Chile y segundo en Sudamérica. El balance hídrico del este es una información importante para estudios sobre la cuenca, como manejo y distribución de aguas, estudios hidrológicos, biológicos y energéticos. Debido a la complejidad topográfica de la zona y la escases de estaciones meteorológicas y fluviométricas, el balance hídrico de la cuenca fue estimado utilizando modelos hidrológicos, principalmente el modelo de Thornthwaite y Mather.


[30 de abril] Dr. Rodrigo Fuentes I. (Centro de Óptica y Fotónica, Universidad de Concepción)
Espectroscópica de la Absorción Óptica para el sensado remoto del medio ambiente
En el presente seminario se presentará el desarrollo de la estabilización para instrumentación óptica en aplicaciones atmosféricas, configurado para la medición de dióxido de nitrógeno NO2 presente en la tropósfera y principal precursor del smog fotoquímico, empleando para ello la ley de Beer-Lambert de la absorción óptica diferencial de la luz, por medio de la técnica LP-DOAS Long Path Differential Optical Absorption Spectroscopy. Ésta establece una relación entre la cantidad de luz absorbida y el número de moléculas que yacen en el camino óptico, la cual es expandible hacia otras especies con trazas moleculares presentes en el medio ambiente urbano. El equipo DOAS implementado, fue planeado para funcionar usando la configuración de LP-DOAS activo, empleando LEDs de alta eficiencia (455 nm, 1600mA) como fuentes de luz. Sus componentes permiten las configuraciones de montajes, clasificados como biestático y monoestático, con longitudes de camino óptico de 1 km de distanciamiento. Se muestra un sistema de óptica activa para la corrección dinámica de las fluctuaciones de la refracción atmosférica, debido a la variabilidad local en el índice de refracción del aire ~ 1,41x10^(-5) como una función que depende de n, entre el día y la noche. Para este propósito se ha diseñado un mecanismo por retro-alimentación para el monitoreo continuo de la señal DOAS, usando un divisor de haz desbalanceado, para que una pequeña fracción de la señal recibida sea enfocada sobre una cámara CCD de bajo costo usando una lente biconvexa, mientras que la otra porción de la señal es acoplada dentro de la fibra óptica para la detección del gas traza. El mecanismo de feedback actúa de manera transversal sobre la posición de la lente para compensar los desplazamientos transversales de la señal colectada en el plano focal del telescopio recibidor, asegurando un óptimo acoplamiento > 81,5% dentro de la fibra óptica, durante el tiempo total de medición, alcanzado el límite mecánico resoluble por el sistema electro-opto-mecánico.

  • [16 de abril] Dr. Ricardo Castro S. (Departamento de Matemática, Universidad del Bío-Bío)
    Aproximación a una Dinámica Cuántica por Semigrupos Markovianos
    En esta esta charla se mostrará cómo se puede aproximar la dinámica reducida de un sistema cuántico a través de semigrupos Markovianos, obteniendo para éste el generador infinitesimal de la evolución, en el contexto de la Teoría de los Sistemas Cuánticos Abiertos y de la Medición Continua.
  • [02 de abril] Dr. Arturo Fernández P. (Departamento de Física, Universidad del Bío-Bío)
    Películas Delgadas de Sulfuro Cadmio: Síntesis, Caracterización y Aplicaciones
    En esta charla, se darán a conocer aspectos experimentales de la fabricación, mediante la técnica de deposición por baño químico, de películas delgadas de sulfuro de cadmio (CdS). Además, se presentarán los resultados de la caracterización de sus propiedades estructurales y ópticas, junto con sus potenciales aplicaciones en diferentes dispositivos, como celdas solares y detectores de microondas.

Noticias 2017:

Diciembre:

Llamado a Concurso Cargo en Departamento de Física Postulaciones hasta el 5 de enero 2018.

Noviembre:

30 noviembre y 1 de diciembre CosmoConce 2017

Octubre:

3-6 de Octubre Feria de la Ciencias 2017 UBB

Septiembre:

Seminario de Física 4 de septiembre, 17:00 hrs. sala ABP.
"QED and Schwinger effect in de Sitter spacetime" Dr. Clement Stahl (PUCV)

Enero 09-13:
Escuela de Verano Magíster en Ciencias Físicas