• Compartir
  • LGAC

    La astrofísica de altas energías se relaciona con la detección, análisis y mecanismos físicos de producción y propagación de los rayos gama provenientes de algún lugar fuera de nuestro planeta. Su estudio corresponde en general a procesos de emisión no térmicos, es decir, que no son descritos por la radiación de un cuerpo negro y a las técnicas experimentales para detectarlos desde el espacio y sobre la superficie de la Tierra.

     

    En general la producción de rayos gama está asociada a los fenómenos más violentos que ocurren en el universo como lo es el colapso gravitacional de una estrella gigante o el colapso de dos estrellas de neutrones (Destellos de rayos gamas o GRBs) con la muerte algunas estrellas (Supernovas), con el nacimiento de agujeros negros y púlsares, con el choque de galaxias, con agujeros negros que desde el centro de las galaxias devoran estrellas completas (Núcleos Activos de Galaxias o AGNs). Igualmente se producen en procesos hadrónicos de interacción de rayos cósmicos  con los campos del medio en el que se propagan a través de decaimientos de partículas como los piones neutros, etc.

     

    De igual manera, el estudio de los rayos cósmicos y neutrinos, complementando el estudio general de las astropartículas, es de crucial importancia. Es indispensable tratar de entender los fenómenos mediante los cuales se producen dichas astropartículas y sus interacciones con el medio interestelar, así como también interacciones entre partículas de alta energía producidas en la atmósfera. Todos esos fenómenos son actualmente inciertos, y un campo fértil para la creación de nuevo conocimiento y avance en el campo.

    La Física de Altas Energías, también conocida como Física de Partículas, se encarga del estudio de los bloques fundamentales de la materia y la interacción entre ellos. En particular la Cromodinámica Cuántica (QCD) se encarga del estudio de la Interacción Fuerte, la cual mantiene a los quarks confinados en hadrones. Experimentalmente QCD es estudiada en aceleradores de partículas, siendo hoy en día el LHC  del CERN el más importante del mundo. En este acelerador se realizan investigaciones en colisiones protón-protón, protón-plomo y plomo-plomo.

     

    En la física teórica se construyen teorías diseñadas para describir, explicar y predecir fenómenos naturales. La física teórica emplea y desarrolla herramientas matemáticas y computacionales que se encuentran en la frontera del conocimiento. Existen una gran variedad de fenómenos naturales que demandan una explicación teórica. Así cada contribución de la física teórica tiene un gran valor para la ciencia y por ende para la humanidad.

     

    Las investigaciones realizadas dentro de esta LGAC incluyen desde el estudio de las teorías cuánticas de campo (en espacios plano y curvo) en el marco del formalismo de "línea de mundo", modelos más allá del modelo estándar, así como el papel del espacio-tiempo no-conmutativo, fenómenos de materia condensada como el líquido de Fermi, el efecto Hall cuántico, entre otros, hasta la conexión entre la mecánica estadística y la teoría cuántica de campo, así como el estudio de la dinámica Browniana y membranas fluidas relevantes para la Biofísica.

     

    La óptica es una rama de la física y está estrechamente relacionada con otras áreas de investigación de la propia física. La Física de la Óptica se encuentra en la comprensión de los fenómenos relacionados con la generación, propagación, interacción y detección de la "luz". Las fibras ópticas constituyen el eje central del sistema de telecomunicaciones global. Estos filamentos de cristal, cuyo grosor es inferior al de un cabello humano, fueron diseñados para transportar grandes cantidades de datos que se pueden transmitir a través de una forma de luz. Con el crecimiento del uso de las fibras ópticas en los sistemas de comunicaciones, las investigaciones han tenido un desafío con un amplio rango de fenómenos físicos asociados con la alta intensidad óptica propagándose en las fibras ópticas. Sin embargo, las no linealidades ópticas pueden llegar a ser de interés para varias aplicaciones, empezando con amplificadores de fibra, láseres de fibra óptica, conversión de longitud de onda, multiplexado y demultiplexado, generación de pulsos del orden de nano y picosegundos, conmutación óptica, sensores de fibras óptica y generación de espectros muy anchos (supercontinuo).

     

    En años recientes la comunidad de física se ha interesado en procesos de diferentes naturaleza tanto biológicos, químicos, dinámica de poblaciones, distribución de la riqueza, la descripción de variaciones de las bolsas de valores, medicina, entre otros. Estos problemas son susceptibles de ser tratados con las herramientas de la Física y la Matemática lo cual ha generado resultados prometedores para poder comprender la dinámica de diferentes sistemas. En este sentido surgen los Sistemas Complejos como campo de investigación multidisciplinaria, en el cual se considera la estructura del sistema y las interacciones entre sus elementos, internos y externos, los cuales dan lugar a diferentes propiedades dinámicas emergentes (multiestabilidad, auto-organización, ciclos límites, etc.); que en principio no es posible deducir de las propiedades de los elementos aislados que forman el sistema. En este campo se utilizan la observación experimental de los sistemas, análisis de series de datos en tiempo y espacio, el modelado matemático y algoritmos computacionales para aproximar la solución de estos sistemas, dado que en muchos casos no es posible encontrar una solución analítica y es necesario utilizar equipos con una alta capacidad de cómputo.

     

    Facebook