Evolución cosmológica de perturbaciones de densidad de energía y de potencia

ABSTRACT: Under the widely accepted consensus within Modern Cosmology, those structures visible today in the Universe, such as stars, galaxies, galaxy clusters and Large Scale Structure, form through the evolution, first lineal and then non-linear, of tiny primordial density fluctuation originated through quantum mechanisms during Cosmic Inflation. The evolution of those perturbations is governed by opposing processes of gravitational attraction, fluid pressure and cosmic expansion. Though these processes can be studied from a classical point of view, all of them are correctly described under the theoretical frame of General Relativity, If fluctuations are small enough, the equations describing their evolution can be linearized, giving way to the Linear Scalar Perturbation Theory currently used in Cosmology. In this work we have studied the theoretical concepts of Linear Perturbation Theory, making extensive use of ideas from General Relativity such as gauge invariance or perturbed Einstein Equations. We show the derivation of the evolution equation for general linear scalar perturbations, carrying out all the intermediate steps needed. Under certain simplifications, we have obtained complete solutions in terms of the initial conditions, which motivates the introduction of the power perturbations, describing the instantaneous change in the density perturbations. Our solutions reproduce the behavior from the solutions obtained by the traditional treatment of the perturbations, with the novelty that they describe the evolution of perturbations of any scale, taking into account all the evolution modes (not only the dominant ones), and allow for the complete determination of the evolution given a set of initial conditions. Furthermore, a physical interpretation of the solution is conducted, as well as the evolution of their power spectrum coefficients, which could be related to observational data from the Cosmic Microwave Background and the distribution of Large Scale Structure.RESUMEN: Dentro del consenso ampliamente aceptado en la Cosmología Moderna, las estructuras hoy visibles en el Universo (estrellas, galaxias, cúmulos de galaxias, Estructura a Gran Escala) surgen por evolución, primero lineal y posteriormente no-lineal, de pequeñísimas fluctuaciones primordiales de densidad originadas mediante mecanismos cuánticos durante la Inflación Cósmica. La evolución de dichas perturbaciones viene regida por los efectos mutuamente contrapuestos de la atracción gravitatoria, la presión del fluido cósmico y la expansión del Universo que, si bien se pueden tratar de estudiar desde un punto de vista clásico, todos ellos están descritos adecuadamente dentro del marco teórico de la Teoría General de la Relatividad. Si las fluctuaciones son lo suficientemente pequeñas, las ecuaciones que describen su evolución pueden linealizarse, dando origen a la Teoría Lineal de Perturbaciones Escalares que se utiliza actualmente en Cosmología. En este trabajo se han estudiado los conceptos teóricos de dicha Teoría Lineal de Perturbaciones Escalares, haciéndose amplio uso de conceptos de Relatividad General como invariancia gauge o las Ecuaciones de Einstein Perturbadas. Se muestra la derivación, llevándose a cabo todos los cálculos intermedios, de la ecuación que rige la evolución de perturbaciones escalares lineales de tipo general. Bajo ciertas simplificaciones, se han obtenido soluciones completas en función de las condiciones iniciales, para lo cual se hace necesario introducir perturbaciones de potencia, que describen las variaciones instantáneas de las perturbaciones de densidad. Estas soluciones reproducen los resultados obtenidos mediante el tratamiento tradicionalmente aceptado, con la novedad de que describen la evolución de perturbaciones de cualquier escala, teniendo en cuenta todos los modos de evolución, no únicamente los dominantes, y permiten determinar completamente la evolución de las perturbaciones en función de sus condiciones iniciales. Se lleva a cabo además una interpretación física crítica de las soluciones, así como la obtención de la evolución de los coeficientes del espectro de potencias de estas, a partir de los cuales se podría relacionar con los datos observacionales del Fondo Cósmico de Microondas y Estructura a Gran Escala.Grado en Físic

Design strategies in facades for the reduction of housing energy consumption

This article analyzes the energy-saving potential of various facade design strategies from a life cycle perspective, including the energy needed in the use stage and the embodied energy of materials. The results provide reference data on the behaviour of these systems in Spain and make it possible to identify the best strategies for reducing energy consumption in a wide variety of potential situations that may arise in both new construction and in the rehabilitation of existing facades. The impact categories studied are fossil fuel depletion and climate change, and design strategies are linked to climate data, orientation, air change rate, facade materials and wall composition. Exchanges between the interior and exterior environments take place through the building envelope, some of whose key design parameters include lighting, ventilation and heat flux. Improving this envelope can greatly reduce environmental impact, ensuring indoor environmental quality. This analysis confirms the need to consider the interactions among the parameters studied, as it shows that there are several design solutions with similar impacts, which can be adapted to project requirements. In both new construction and rehabilitation, some of these parameters may be determined by other design decisions not necessarily aimed at reducing environmental impact, so it can be very useful to be aware of a variety of design alternatives that can be implemented in specific projects

Literatura y teatro: una experiencia de formación y de elaboración de materiales para el estudio

It is summarized an experience of teaching improvement belonging to the initiative of the University of Córdoba and carried out between 1999-2002, paying special attention to the last year, in which the resulting materials were computerized. As well as the initiation of a work group into the documentation skills. The project was focused on the creation of images to assist the teaching and learning of Spanish literature, and particulary the 17th-18th drama. The materials have been useful as a support in class, and after being printed and computerized they are thought for the individual use of students in their learning process.Se extracta una mejora docente acogida de la iniciativa de la Universidad de Córdoba y desarrollada entre 1999 y 2002, con especial atención al último año, con la adaptación a soportes electrónicos y virtuales de los materiales resultantes. Además de la iniciación de un grupo de trabajo en las técnicas de documentación, el proyecto se orientó a la elaboración de imágenes para el apoyo de la enseñanza y apendizaje de la Literatura española, y en particular del Teatro de los siglos XVII y XVIII. Los materiales de carácter instrumental han servido para el apoyo de las clases y su tratamiento y plasmación en soportes impresos e informáticos se han pensado para el uso individual del estudiante en su proceso de aprendizaje

From Classic Mechanics to Symplectic Geometry

RESUMEN: La formulación matemática de la Mecánica Clásica constituye el origen histórico de la Geometría Simpléctica. Este trabajo pretende mostrar las formulaciones Lagrangiana y Hamiltoniana de la Mecánica y cómo éstas se formalizan matemáticamente por medio de variedades diferenciables, requiriendo del uso intensivo de los fibrados tangente y cotangente y de estructuras geométricas en ellos definidas. La generalización de estas estructuras lleva a la Geometría Simpléctica, cuyos conceptos fundamentales se desarrollarán. Por último, se mostrará la relación entre las Geometrías Simpléctica, Riemanniana y Compleja, prestando especial atención a las variedades de Kähler.ABSTRACT: The mathematical formulation of Classical Mechanics constitutes the historical origin of Symplectic Geometry. This work will show the Lagrangian and Hamiltonian formulations of Mechanics, and how these can be formalized by means of differentiable manifolds, requiring of the extensive use of the tangent and cotangent bundles, as well as the geometric structures there defined. The generalization of these structures serves as the foundations of Symplectic Geometry, whose fundamental concepts will be developed. Finally, the relationship between Symplectic, Riemannian and Complex Geometries will be shown, with particular attention being paid to Kähler manifolds.Grado en Matemática

Contribución al conocimiento del género Eryngium (Apiaceae) en el estado de Michoacán, México

Eryngium is one of the largest and taxonomically most difficult genera of Apiaceae. It includes from 230 to 250 species, distributed chiefly in temperate tropical regions on the planet. Mexico accounts for about 60 species and there are 21 species of Eryngium in Michoacán State. These species grow in five types of vegetation but mostly in the grassland, and inside pine-oak and conifer forests. A key for species identification is included.Eryngium es uno de los géneros más extensos y con mayores dificultades taxonómicas entre las Apiaceae. El grupo incluye de 230 a 250 especies distribuidas en las regiones templadas y tropicales del planeta. Para México se han registrado alrededor de 60 especies, 21 de ellas existen en el estado de Michoacán. Éstas se distribuyen en cinco tipos de vegetación, pero principalmente lo hacen en el pastizal, en bosques de pino-encino y de coníferas. Se incluye una clave para la determinación de las especies citadas

Instalación de riego fotovoltaico de 4 ha de olivar en Calahorra (La Rioja)

El objetivo del presente Proyecto Fin de Carrera es el desarrollo e implementación de un sistema de riego por goteo alimentado por energía solar fotovoltaica. En general, la estrategia de dimensionado aplicada a estos sistemas se centra en cubrir las exigencias hídricas del mes más desfavorable, esto es, aquél en el que la relación entre la demanda y la oferta energética es mayor. Las instalaciones de riego localizado así concebidas concentran su funcionamiento en los meses que dura la campaña de riego, permaneciendo el resto del año sin operar, por lo que el subsistema de generación queda sobredimensionado. Por el contrario, el dimensionado siguiendo una estrategia de máxima captación de energía comporta una menor capacidad del captador y, en consecuencia, un menor coste. Sin embargo, el desacoplo que existe en muchas ocasiones, entre la oferta y la demanda energética por parte de la instalación de riego obliga a almacenar energía de forma estacional bien mediante la acumulación agua en un depósito elevado o bien empleando baterías electroquímicas. El uso de baterías comporta la disminución de la fiabilidad del sistema, el aumento del coste y un incremento en el mantenimiento por lo que, si es posible, se opta por el almacenamiento de agua en un depósito elevado, con la inversión que su construcción conlleva. Con el objetivo de solucionar este problema, en este Proyecto se ha desarrollado una metodología de diseño de instalaciones de riego fotovoltaico en la que, siguiendo una estrategia de máxima captación de energía, se emplea el suelo como principal subsistema de acumulación, minimizando el empleo de baterías y reduciendo las dimensiones del subsistema de generación. El modelo propone el riego de un número variable de sectores simultáneamente para adaptar la demanda energética a la variaciones de radiación solar disponible. La metodología desarrollada se ha concretado en el diseño y dimensionado de una instalación de riego por goteo alimentada por energía solar fotovoltaica en una parcela de 4 hectáreas de olivar en la localidad de Calahorra (La Rioja) quedando así demostrada la viabilidad técnica del uso del suelo como principal subsistema de acumulación de energía. Analizados todos los condicionantes internos y externos al Proyecto y realizados todos los estudios previos necesarios se han proyectado, medido y valorado el conjunto de instalaciones que permitirán el correcto funcionamiento del sistema de riego fotovoltaico que cubrirá, sin ninguna limitación, las necesidades hídricas del cultivo.Ingeniería AgronómicaNekazaritza Ingeniaritz

Spatial Interpolation contribution to noise maps uncertainty

Noise maps results are usually presented as contour graphs or isophone curves, which describe the sound levels as functions of spatial location. These maps are added to Geographic Information Systems (GIS), allowing sound level evaluation as a function of the continuous coordinates x and y, for a given height above ground. Although the outcome of the system is a continuous variable, the calculations that allow its evaluation are obtained in discrete points that form a calculation grid, which is created by the application of spatial sampling techniques. Using spatial interpolation tools, values are assigned to the locations in which measures or calculations have not been performed. The application of sampling and interpolation techniques (the type of grid, its density, the interpolation algorithms…) contributes to the uncertainty of the results. This paper describes a calculation method to quantify the uncertainty associated to the spatial sampling and interpolation process. We also propose a revision of the classical meaning of noise mapping uncertainty, taking into account the final application of the results

EAFIT es pionera en biomonitoreo magnético en Colombia

Para sus investigaciones sobre magnetismo ambiental, la Institución cuenta con dos susceptibilímetros: el MS-3 y el Kappabridge, instrumentos útiles para analizar partículas contaminantes en el aire

Un invento local ayuda a restablecer la curvatura de la columna

​Los pacientes con problemas de columna por trauma o enfermedades degenerativas ahora cuentan con una solución a la medida para recuperar o mantener su curvatura normal gracias al Implante para remplazo vertebral, la patente 28 de 35 con que contaba EAFIT hasta finales de 2017

Development of Smart Sensing Devices for Ubiquitous Supervision Of The Cold Chain: Application To Perishable Commodities

Wireless sensing technologies allow continuous monitoring of physical parameters that influence the preservation of fruit and vegetables in cold storage, while the smart sensor concept refers to the incorporation of improved prediction capabilities on standard low cost transducers as to enhance quality assurance of stored commodities while reducing in the amount of data to be transmitted. Previous experience of the authors has shown the feasibility of predicting battery shortage due to its effects on measurement oscillations, door opening by means of the instantaneous gradient in temperature and relative humidity, and water loss and condensation on the cargo. In this work, measurements in 3 commercial cold chambers with a variety of horticultural products have been performed, using up to 7 wireless motes from two different manufacturers. The ASABE psychrometric model is used as a base for smart capabilities such as energy consumption estimation is implemented as related to the increase on air enthalpy based on a single Temperature-Relative Humidity sensor. The low cost characteristics of such device encourage the ubiquitous location in the commodities and even the diagnosis of working faults of valves in refrigeration system