Seminarios

Objetivos:

En este departamento se realizan investigaciones sobre la aplicación de diversos marcos conceptuales, entre ellos la Teoría de Campos, a varias áreas de la Física Teórica, a saberse, Gravitación, Mecánica Cuántica, Física Estadística y Sistemas Complejos.La mayoría de las investigaciones son de carácter interdisciplinario, pues incluyen desde el estudio de modelos cosmológicos en relatividad general, aspectos clásicos y cuánticos de hoyos negros, objetos extendidos y gravedad cuántica hasta el estudio del grupo de renormalización, de las álgebras de Hopf y de otros problemas en Física Matemática.  

Líneas de investigación:

Relatividad numérica y física computacional

En el área de la Relatividad Numérica y la Física computacional hay varias líneas de investigación actuales. Una está asociada con el desarrollo de mejores algoritmos para la integración numérica de las ecuaciones de Einstein, una tarea altamente no trivial dado que son ecuaciones diferenciales parciales no lineales muy complicadas. Además de los fundamentos de la metodología numérica, también se desarrollan aplicaciones concretas, como las soluciones correspondientes  a los choques de agujeros negros. Estas investigaciones le han dado un ímpetu al desarrollo de aplicaciones más amplias, por ejemplo la de la evolución de solitones. En el ámbito de la Física computacional, además de lo mencionado anteriormente, hay investigaciones en la Teoría de Campos a través de simulaciones en red donde se estudian teorías como la Cromodinámica Cuántica y las teorías no conmutativas. Este tipo de imulación numérica es de importancia en teorías como la Cromodinámica Cuántica donde todavía no hay un control analítico sobre su comportamiento a bajas energías. Otra línea de investigación con traslape con el área de la Física Computacional es la de moléculas exóticas en campos magnéticos intensos.

 Gravedad Cuántica  

En la Gravedad Cuántica, una línea de investigación que involucra colaboraciones con el Departamento de Altas Energías es la de las posibles señales de la naturaleza cuántica de la gravedad a bajas energías, es decir, la fenomenología potencial de la gravedad cuántica. Dado que superficialmente se ve como la gravedad cuántica únicamente tendrá consecuencias a energías mucho más altas que cualquier energía terrestre que uno puede alcanzar, es importante investigar si las teorías de la gravedad cuántica pueden dejar huellas en experimentos realizables. Anteriormente  se desarrollaba otra línea de investigación importante en esta área que atacaba el problema  de la cuantización del campo gravedad por usar como variables fundamentales los lazos, como en las teorías de norma. Otra faceta de la gravedad cuántica que forma una línea de investigación activa del departamento es la de las teorías no conmutativas donde uno cambia la estructura del espacio tiempo tal que los puntos espacio-temporales no se conmutan. También en esta área caben las líneas de investigación que consideran efectos cuánticos de la materia en un campo  gravitacional clásico.

Cosmología

En esta área hay varias líneas activas de investigación. Una es la que se ocupa de investigar la formación de las semillas de la estructura cósmica, que dan lugar a los cúmulos de galaxias. Hay varias sutilezas de cómo la mecánica cuántica entra en esta evolución que están descuidadas en las formulaciones estándares. Otra línea de investigación activa estudia la estructura y las propiedades de los halos galácticos y como la presencia de diferentes tipos de materia oscura afectan estas propiedades que por lo tanto pueden resultar en efectos observables.

Sistemas Complejos y Biofísica

En el área de los Sistemas Complejos y la Biofísica hay varias líneas activas de investigación. Una línea usa una descripción geométrica de las membranas. Estas formulaciones dan un marco poderoso con que se puede describir las propiedades y la dinámica de las membranas biológicas o las  monocapas de surfactantes. También son de utilidad para entender las interacciones mediadas por la presencia de una superficie. Estas investigaciones son aplicables a sistemas biológicos de alta importancia como la membrana de las células y las interacciones entre estas y macromoléculas importantes como las proteínas. En el área de los Sistemas Complejos, una línea de investigación importante es la de aplicar concepto del "coarse graining" de la física estadística y la técnica asociada del grupo de renormalización a la dinámica genética y a la evolución en lo general. Otra línea es usar la minería de datos para estudiar sistemas complejos como los mercados financieros y la ecología. En este última se han usado tales métodos para la predicción de las enfermedades emergentes.

Física-Matemática

En la Física-Matemática se llevan a cabo varias líneas de investigación que también se traslapan con algunas de las líneas mencionadas arriba en otras áreas. Una línea es la de cuantización de deformaciones, que es una extensión de la mecánica cuántica y que está relacionada con las teorías no conmutativas. Otra línea relacionada es la del estudio de las algebras de Hopf que entran de una manera importante en la estructura matemática de la renormalización perturbativa en la Teoría de Campos.

Métodos no perturbativos en mecánica cuántica y teoría de campos. Métodos variacionales. Física de cámpos magnéticos fuertes.