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Tesis > TEMA

Física [ 418 tesis ]

Física Estadística [ 5 tesis ]

Varsavsky, Oscar Alberto. "Sobre los fundamentos de la estadística cuántica" (1949) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El Objetivo general de éste trabajo es reformular la fundamentación estadística de la mecánica cuántica tomando como elementos las "propiedades físicas" en lugar de las magnitudes en general. Procuramos demostrar cuánto más sencillos de demostrar y directamente interpretables aparecen muchos resultados de la mayor importancia, sin que se pierda generalidad. Por supuesto tomamos como punto de referencia el formidable libro de J. von Neumann: "Mathematische Grundlagen der Quantenmechanik", tan lleno de ideas aún no suficientemente explotadas y que es el cimiento obligado de cuanto edificio teórico se ha pretendido levantar en la Mecánica Cuántica. Además de la reformulación antes mencionada, hemos conseguido varios resultados particulares nuevos; entre otros la demostración de que el método Koopman (7) de tratar sistemas dinámicos puede aplicarse a la estadística cuántica, y por lo tanto valen también para ella ciertas demostraciones del teorema ergódico. Hacemos también una verificación del mismo mediante la comparación de una sucesión real de mediciones con una "cadena de Markov" y damos la formulación cuántica del concepto de "transitividad métrica". Hemos también simplificado la demostración de algunos teoremas y en especial generalizado para espectros continuos el referente a la ley de distribución de Maxwell. Exponemos también, aunque sin detalles, dos ideas que nos parecen de gran importancia; la relación topológica entre espacios "complementarios" (coordenadas e impulsos por ejemplo), que aunque implícita en numerosos trabajos no hemos visto nunca enunciada claramente, y la distinción entre el tiempo del sistema y del observador, que permite recobrar la simetría relativista. Nueva es también la comparación entre la lógica propia de las proyecciones, la lógica usual y la de tres valores, y además el concepto de "conjunción estadística" que exponemos en un apéndice. Teníamos también intención de utilizar el concepto estadístico de función característica de una distribución, pero encontramos que ese tema ya había sido tratado, justamente en otro trabajo de tesis, por Arnous (1), en 1947. De todos modos hemos agregado un pequeño apéndice comentando su contenido. En cambio hemos renunciado a la inclusión de un resumen de la parte matemática, pues su volumen estaría fuera de proporción con el resto del trabajo y porque existen obras sumamente claras y apropiadas para referencia, como el capítulo correspondiente del libro de v. Neumann y otras obras que se citan en una bibliografía especial. Aunque por comodidad nuestras fórmulas se refieren concretamente al espacio de Hilbert de las funciones de la clase L² (cuadrado del módulo sumable), valen siempre, con obvias modificaciones, para otros espacios de uso común. Los teoremas que daremos por conocidos pueden encontrarse en su mayor parte en el Capítulo II del libro de v. Neumann, pero en general trataremos de dar referencias explícitas.

Pichel, Ana Carolina. "Observaciones multifrecuencia de blazares TeV con datos del telecospio Whipple y VERITAS" (2012-03-19) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En este trabajo se presenta un estudio multi-frecuencia sobre los blazares Mrk 421 y Mrk 501, realizado a partir de tres campañas multi-frecuencia llevadas a cabo durante las temporadas de observación 2007-08 y 2008-09. Los datos analizados incluyen mediciones realizadas en el Observatorio Whipple para rayos gamma de muy alta energía (VHE), por Fermi-LAT para rayos gamma de alta energía, por Swift y RXTE para rayos X, y con varios telescopios en la banda óptica y de radio-frecuencias. El telescopio Whipple estuvo dedicado a monitorear las fuentes Mrk 421 y Mrk 501 durante meses, todas las noches en que fuera posible. Estas observaciones, sumadas a las realizadas con VERITAS, de mayor sensibilidad y menor umbral de energía de detección, permitieron lograr un excepcional muestreo para la banda VHE de rayos gamma. Los comportamientos observados para estas fuentes durante las campañas fueron muy diferentes entre sí, presentándose períodos de baja y alta actividad en casi todas las bandas del espectro, incluyendo episodios de alta actividad en la banda VHE. Se estudió la correlación en el flujo y la energía espectral entre la banda VHE y el resto de las bandas de energía. Tam- bién se analizó la variabilidad en tiempos largos y cortos. Se obtuvo la distribución espectral de energía para los distintos estados de actividad, para las dos fuentes, observándose un buen acuerdo entre los datos y los ajustes realizados empleando el modelo synchrotron-self-Compton. Estos resultados son compatibles con que los electrones acelerados son los responsables de la emisión gamma de muy altas energías en estos blazares.

Abstract:
In this work, a multi-wavelength study of the TeV blazars Mrk 421 and Mrk 501 is reported. The survey comprehends three multi-wavelength campaigns performed during two observing seasons: 2007-08 and 2008-09. Analyzed data include observations from the Whipple Observatory for very-high-energy (VHE) gamma-rays, Fermi-LAT for high-energy gamma-rays, Swift and RXTE for X-rays, and various instruments covering the optical and radio bands. The Whipple 10m telescope was dedicated to monitoring Mrk 421 and Mrk 501; conducting observations every night it was possible. By combining Whipple data with observations performed by VERITAS (with higher sensitivity and lower energy threshold for detection) an outstanding coverage for months in the VHE band was obtained. The behavior observed during the campaigns was substantially different for each source. Periods of low and high activity were observed for almost all the energy bands, even including VHE flares. Correlations between VHE gamma-rays and the other bands in flux and spectral energy were analyzed, and searches for short/long term variability were conducted. The spectral energy distribution for each campaign, and for different periods of activity in each source, was obtained, being well described by the one-zone synchrotron-self-Compton model. These results are compatible with the explanation that accelerated electrons are responsible for the VHE gamma-ray emission in these blazars.

Barmak, Daniel Hernán. "Rol de la movilidad humana sobre epidemias de dengue en ciudades con clima templado (Buenos Aires)" (2015-06-02) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
El objetivo principal de esta tesis es explorar los efectos producidos sobre una epidemia vectorial debido a los patrones de desplazamiento humanos. En particular se trabaja con la dispersión del virus del Dengue, mediado por el mosquito Aedes aegypti, en una ciudad de clima templado como Buenos Aires. Los análisis se realizan mediante simulaciones numéricas, basadas en modelos computacionales de carácter estocástico y que tienen en cuenta la espacialidad explícitamente. La dinámica poblacional del Aedes aegypti está basada en un modelo preexistente, el cual tiene sólo dos parámetros ajustables: la temperatura ambiental y la densidad de sitios de cría. Sobre este modelo base, se superimpone una dinámica para la movilidad humana, basada en patrones de movilidad observados experimentalmente. Luego se acoplan estas dinámicas poblacionales para permitir la transmisión del virus entre ellas. En primera instancia, se analiza el efecto que produce la elección de los tiempos característicos de los estadios humanos frente al virus. En dichos análisis se considera que los humanos no tienen movilidad alguna. Se observa que la sensibilidad del tama˜no final (cantidad de recuperados totales), la probabilidad de ocurrencia y la duración de las epidemias con la distribución del período de latencia del virus en el humano es baja, sin embargo, el tiempo de aparición del primer caso secundario o también llamado tiempo de generación es sensible a la distribución elegida. Luego se procede a analizar el efecto de los patrones de movilidad humanos. Esto está motivado por la evidencia experimental de la existencia de m´ultiples focos de dispersión en epidemias de Dengue, característica ausente en el caso de modelar la difusión del virus por el vuelo de los mosquitos ´unicamente. La movilidad humana está modelada siguiendo evidencia experimental, la cual sugiere que la distribución de distancias recorridas por los individuos sigue distribuciones de Levy-flight. Los análisis espacio-temporales permiten concluir que la movilidad humana es esencial para la descripción de las epidemias y que los modelos que no la toman en cuenta, solamente permiten describir correctamente el comienzo de la epidemia, sin embargo no permiten predecir el tama˜no final de epidemia ya que lo subestima y no permite explicar adecuadamente la evolución espacio-temporal. Habiendo introducido la movilidad, se analizan posibles intervenciones de importancia en salud publica, destinadas a reducir el impacto de las epidemias. Se consideran básicamente tres estrategias: Restricción de movimiento, que consiste en restringir la movilidad de los individuos sintomáticos. Aislamiento, que los aísla de las picaduras de los mosquitos. Y en tercer lugar fumigaciones, que consisten en la disminución de mosquitos en ubicaciones infestadas. Se observa que la primera de las estrategias es totalmente inefectiva y se recomienda combinar el aislamiento y la fumigación para lograr una mayor eficiencia aún en casos de baja eficiencia individual. Para concluir se analizan sendas situaciones que contemplan escenarios mas heterogéneos espacial y temporalmente. Situaciones donde la densidad de humanos no es homogénea en toda la ciudad, ya sea por la existencia de zonas más densamente pobladas, o por la existencia de un hospital donde concurren los individuos infectados. Además se consideran situaciones donde la resolución temporal del movimiento humano y las picaduras de los mosquitos es mayor a la descripción mínima utilizada hasta este punto.

Abstract:
The main objective of this thesis is to explore the effects produced on a vector epidemic due to human movement patterns. In particular we work with the dispersal of the Dengue virus, mediated by the Aedes aegypti mosquito, on a city with temperate weather such as Buenos Aires. Analyses were performed using numerical simulations based on computer models of stochastic nature which explicitly take spatiality into account. The population dynamics of the Aedes aegypti is based on an existing model, which has only two adjustable parameters: ambient temperature, and breeding sites density. On top of this base model, a human dynamic is superimposed, based on experimentally observed mobility patterns. These populations dynamics are then coupled to allow transmission of the virus between them. At first, the effect of the choice of the characteristic times of the human stages on the virus is analyzed. In such analysis it is considered that humans do not have any mobility for simplicity. Final size epidemics (total recovered individuals), probability of occurrence, and duration of epidemics are observed to be mildly sensitive to the distribution of the human latent period, however the time of appearance of the first secondary case (also called generation time) is sensitive to the chosen distribution. Then we proceed to analyze the effect of human mobility patterns. This is motivated by the experimental evidence for the existence of multiple foci of dispersion in Dengue epidemics, feature absent in the case of modeling the spread of the virus by the mosquito flight only. Human mobility is modeled after experimental evidence, which suggests that the distribution of distances traveled by individuals follows Levy-flight distributions. The spatiotemporal analysis allow us to conclude that human mobility is essential for the description of the epidemics, and that the models that do not take it into account allow only properly describe the beginning of the epidemic, however can not predict the final size of an epidemic since underestimate it, and can not adequately explain the spatiotemporal evolution. Having introduced mobility, possible public health measures aimed at reducing the impact of epidemics are discussed. Basically three strategies are considered: Restriction of movement, which is to restrict the mobility of symptomatic individuals. Isolation, insulating them from mosquito bites. And last, mosquito spraying, consisting of mosquito abatement on infested locations. It is observed that the first of these strategies is entirely ineffective, and that it is advisable to combine the isolation and spraying for greater efficiency even in cases of low individual efficiency. To conclude some situations that include spatial and temporally more heterogeneous scenarios are analyzed. Scenarios where human density is not uniform throughout the city, either by the existence of more densely populated areas, or the existence of a hospital where infected individuals concur. We also consider scenarios where the temporal resolution of human movement and mosquito bites is greater than the minimum description used to this point.

Medus, Andrés Daniel. "Fenómenos de propagación en redes complejas" (2015-06-12) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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Resumen:
En esta tesis estudiamos dos ejemplos de fenómenos de propagación sobre redes sociales, ambos vinculados con salud pública. En el primero de ellos, analizamos el efecto de la diseminación de la opinión respecto de la vacunación sobre una red sencilla integrada por grupos familiares. En el espíritu del modelo de Axelrod para la diseminación cultural en una sociedad, consideramos la conducta de vacunación como una de las características que definen el acervo cultural de los agentes sociales. Estudiamos las consecuencias del accionar de pequeños grupos anti-vacunación en la diseminación de la opinión contraria a la vacunación y, con ello, en la cobertura final de una vacuna. En particular, nos interesamos por el caso de la vacuna Triple Vírica (TC) contra el sarampión, la rubeola y las paperas, debido al reciente resurgimiento del sarampión en países con amplia disponibilidad de vacunas como EEUU, Inglaterra y Gales, entre otros. Mostramos que el mecanismo de diseminación cultural aquí introducido promueve la formación de dominios o clusters de no-vacunadores, susceptibles de contraer sarampi ón, incrementando la probabilidad de brotes, aún en aquellos casos donde se cumple con la meta del 95% de cobertura de la vacuna TC, propuesta por la Organización Mundial de la Salud (OMS). Por otra parte, consideramos una variante del modelo de red social donde las opiniones pueden propagarse tanto a través de enlaces personales como nopersonales, de modo que estos últimos no permiten el contagio de la enfermedad, aunque sí la diseminación de opiniones. Asimismo, estudiamos el efecto de considerar redes donde la diseminación de opiniones es acompañada por un proceso de adaptación estructural a través del reconexionado de enlaces. El segundo fenómeno analizado corresponde a la propagación del sarampión sobre una red social. Para ello, desarrollamos un modelo generador de redes sociales con características compatibles con las reportadas para redes obtenidas a través de experimentos sociales, o mediante el análisis de redes online como Facebook. Mostramos que la características estructurales de la red afectan la probabilidad de persistencia del sarampión sobre la misma.

Abstract:
In this thesis we study two examples of spreading phenomena on social networks, both related with public health. In the first one, we analyze the effect of the spread of opinion regarding vaccination on family groups composing a simple social network. We consider the vaccination behavior of family groups as one of the defining characteristics of their cultural heritage, in the spirit of Axelrod's model for the study of cultural dissemination in human societies. We study the consequences of the actions of small anti-vaccination groups in the dissemination of opinions against vaccination, thus on vaccine coverage. In particular, we are interested in the case of the MMR vaccine against measles, rubella and mumps, due to the recent measles resurgence in countries with widespread availability of vaccines such as USA, England and Wales, among others. We show that the mechanism of cultural dissemination introduced here promotes the formation of domains or clusters of non-vaccinators, then susceptible to measles, increasing the outbreaks probability, even in those cases where the goal of 95% MMR vaccine coverage recommended by the World Health Organization (WHO) is fulfilled. Moreover, we consider a variant of our social network model where opinions can spread through both personal and non-personal links, so that the latter allow for the dissemination of opinions, but does not allow the spread of the disease.We also study the effect of considering social networks where the spread of opinions is accompanied by a structural adaptation process through the rewiring of links. The second phenomenon discussed here corresponds to the spread of measles on a social network. For this aim, we developed a model for social networks growth with features compatible with those reported in literature for networks obtained through social experiments, or from online social networks such as Facebook. We show that topological characteristics of the network affect measles persistence on the top of them.

Soprano Loto, Nahuel. "Transición de fase para modelos diluidos con espines discretos y medidas de Young-Gibbs para el modelo de Ising" (2015-06-22) Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires

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