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Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas

Universidad de Concepción

Rompiendo paradigmas, El Niño se podría predecir con años de anticipación

 

Tres académicos de la Facultad desarrollan estudio que demostraría que el fenómeno natural El Niño, se podría predecir con hasta cuatro años de antelación. La investigación aún está en proceso, pero los resultados son prometedores para el posterior estudio que las disciplinas pertinentes realicen acerca de este suceso natural.

Hasta ahora, El Niño Oscilación del Sur (ENOS o ENSO, por EL Niño Southern Oscillation), se puede predecir con 6 meses de anticipación. Sin embargo, el Dr. Rodrigo Abarca del Rio (Departamento de Geofísica), junto al Dr. Felix Borotto y el Dr. Hernán Astudillo (Departamento de Física), han desarrollado una metodología que sugiere, se podría vaticinar este fenómeno hasta cuatro años previos al suceso. El estudio que los reúne, lleva alrededor de trece años de investigación.

El profesor Hernán Astudillo, comentó que “esto comenzó alrededor del año 2003, cuando conocí al profesor Abarca y me contó lo que hacía. Yo en esa época era Vicedecano de esta Facultad, así que tenía un interés por todas las cosas, y ahí acordamos empezar a ver qué tan misterioso era ese problema de la climatología.” Si bien el equipo inicial lo conformaban él y el profesor Abarca, al poco tiempo se sumó el profesor Félix Borotto, colega del Departamento de Física.

El trabajo realizado por los académicos, se sustenta en los registros históricos de los eventos, que datan de 1860. Respecto al objetivo del estudio, los profesores señalaron que “una de las funciones en física, entre otras cosas, es predecir lo que va a ocurrir. Ahora bien, no hay “bolas de cristal”, por lo que se debe entender correctamente lo que significa predecir, o prever; y es sencillamente saber las cosas antes de que ocurran. Así fue que nos dimos la tarea de entender bien qué es lo que la gente de climatología y física entendían del problema y qué podíamos aportar todos nosotros de diferente, de complementario, desarrollar y presentar una visión diferente. Sin modificar la información que tenemos, la separamos adecuadamente y pudimos ver lo que nadie había visto previamente. Esta separación ocurre en dos escalas de tiempo; en meteorología, cosa de unos cuantos días, y en climatología, que tiene que ver con años”.

Por lo anterior, separadas las señales en cuanto a esas escalas de tiempo, “pudimos entregar información científicamente válida de que el fenómeno es determinista para las escalas climatológicas, y no determinista para la escala meteorológica. A escalas climatológicas la predictibilidad del fenómeno El Niño/La Niña podría llegar a ser entre dos y cuatro años; nótese que decimos que existe la predictibilidad, y no es algo imposible como se pensaba”, de acuerdo a la investigación de los profesores.

Entonces, de acuerdo a los profesores, el objetivo es “entregar una herramienta predictiva, con limitaciones, pero que alcance a pasar lo que se llama la barrera Boreal (Boreal hace mención al hemisferio norte), que es algo así como 6 meses antes del evento, el cual generalmente se desarrolla entre diciembre y febrero. Así que la contribución después de estos años, es que despejamos una pregunta, “¿es predecible el fenómeno El Niño?” la respuesta aparentemente es que sí, porque nuestros trabajos fueron aceptados. La tarea ahora es ver si se puede predecir, pero en ningún caso estamos hablando de una “bola de cristal”.

Ahora bien, los profesores continúan diciendo que “lo que nosotros hemos verificado, en los registros históricos, es que hay procesos que son similares en el tiempo y que concluyen con un evento, incluso cuando el proceso en si dura cuatro años. Pudimos entonces comprobar que a lo largo de la serie, existen procesos que pueden durar hasta 4 años en distintos lugares de la serie de tiempo y que se repiten”.

Si bien esta investigación es prometedora, se deben tratar los conceptos con sumo cuidado. “Se puede hablar de un patrón, pero no de un patrón cualquiera. En el artículo que acabamos de publicar usamos una frase: “que tienen regularidades complejas”. Ahí nos metemos en el tema de la complejidad, que es un área gigante del conocimiento, un poco desconocida por lo demás. Hay cosas que aparecen en los sistemas complejos que no pueden ser inferidas a partir de los elementos que conforman estos sistemas. Así que la predictibilidad de esto hay que mantenerla bajo “paños fríos”, porque definitivamente una “bola de cristal” no es. Nosotros podemos, en base al pasado, proyectar posibles futuros”.

En relación al proceso, los académicos comentaron que “la parte más dura de todo era vencer el paradigma de que el fenómeno El Niño no era predecible; la gente que se dedica al clima estaba convencida de que no lo era porque lo habían intentado durante décadas utilizando diferentes tipos de herramientas. Hay trabajos de distintos investigadores del mundo estadístico que demostraban que el proceso era inclusive browniano.”

Durante el trabajo, los profesores han realizado dos publicaciones sobre su estudio. “En la primera publicación demostramos que de los grandes eventos, los que han causado los mayores desastres, en primera instancia, con el uso riguroso de los teoremas, si se podían predecir en cuatro o cinco años de sucesos. Es una medida increíble para los paradigmas que había en esos momentos. En el segundo trabajo, demostramos que toda la serie de información climática (es decir una vez realizada esta separación entre eventos meteorológicos y climáticos) es determinista, predecible, es decir, no eran sólo los grandes eventos sino que todos los eventos”.

De manera que, la siguiente etapa es “ordenar la mayor parte de los elementos que logramos separar en algo que podamos aclarar. En el segundo trabajo que publicamos, señalamos que era posible hacerlo, pero nos sobró algo, que no conocemos bien su naturaleza y tenemos que esclarecer. De lo que hemos separado en dos partes, una se puede predecir y la otra no sabemos lo que es, por lo tanto en este momento nuestra labor es entender de qué se trata esa otra parte, cuál es su naturaleza”.

En definitiva, la relevancia del estudio realizado por este equipo de académicos, es indiscutible para el conocimiento. “Nos hemos dado cuenta que la metodología que desarrollamos, aparte de ser nueva y de nosotros, nadie la hizo antes por lo que sabemos, nos permite después de esto quizás realizar varios estudios bien interesantes; uno de ellos por supuesto es ver cuánto podemos utilizar de esto para la predicción, cuánto de esta metodología podemos usar en una especie de árbol genealógico de los eventos que han ocurrido, y cuáles están relacionados con cuáles. Se abre una puerta bastante grande”, finalizó el profesor Astudillo.



Lunes, 24 Octubre 2016

 

Vista de Colegio Brasil, expandiendo el conocimiento sobre el Sistema Solar

 

La mañana del jueves 20 de octubre la Facultad recibió a un grupo de alumnos de 3° básico del Colegio Brasil Concepción, quienes tuvieron la oportunidad de escuchar y aprender sobre el Sistema Solar de una forma dinámica y cercana.

 

En su inmensidad el Universo contiene nuestro mundo, lo que conocemos hasta ahora y lo que aún representa un misterio para la ciencia y el hombre. Por lo anterior, resulta relevante fomentar en los niños la curiosidad por lo que los rodea. En relación a esto, y como parte del programa educativo, un grupo de niños de 3° básico del Colegio Brasil Concepción, visitó la Facultad para asistir a la actividad que llegaría a complementar sus conocimientos sobre el Sistema Solar.

 

La profesora del curso, Karen Quiroz, señaló que en relación a los programas educativos que se imparten, el propósito es que los niños conozcan acerca del Universo, y sobre “ los elementos que lo componen, el orden de los planetas, su posición y relación con el Sol, los movimientos que tiene la Tierra en correlación al Sol y a su propio eje, por qué pasa la primavera, el otoño, el invierno, el verano y qué relación tiene eso con el movimiento de la Tierra, entre otras cosas”.

Respecto a la manera en que los alumnos aprenden sobre estas temáticas en el aula, la profesora Quiroz dijo que “ellos parten haciendo un trabajo práctico; fabrican el Universo para tener algo tangible que puedan apreciar, y eso se complementa a través de videos educativos donde ellos pueden asociar más o menos lo que estamos haciendo y viendo; la forma de la Tierra donde vivimos. Entonces, el objetivo apunta a la capacidad que tienen los niños de interrogarse y de descubrir”.

En cuanto a la actividad, la educadora comentó que “los niños esperan confirmar cosas que ya saben, comprobar que lo que vieron en el colegio no solamente es parte de nuestro programa de aprendizaje, sino que es algo que se ve en todos los ámbitos; ya que es algo que tenemos que saber y tenemos que vivir. Por eso, esperamos que ellos puedan relacionar lo que ya saben a una experiencia nueva”.

La encargada de dirigir esta actividad fue la estudiante de magíster, y miembro del Equipo de Divulgación Astronómica (EDA), Carla Fuentes. Terminada la actividad, la estudiante mencionó que “la idea era que no fuera una charla, sino que algo más dinámico donde los niños me hicieran la clase. Lo que logré fue complementar el conocimiento que ellos ya tenían; finalizando la actividad con el ejercicio de formar el Sistema Solar a escala, donde cada niño tenía un planeta en su mano y otro niño era el sol; así, intentamos poner las distancias del Sistema Solar en la sala de clases”.

 

Por último, y en relación a la actitud de los niños, Carla Fuentes comentó; “vi a los chicos muy motivados, todos querían ser planetas y me respondieron todas las preguntas. Yo aprendí más de ellos que ellos de mí. Todos querían participar, todos querían hablar, y todos tenían dudas. Estuve veinte minutos conversando con ellos, no dictando una charla unilateral”.

 

Jueves, 20 Octubre 2016

   

16 Medallas Doctorales para la Facultad

 

El viernes 14 de octubre se llevó a cabo en el Teatro Universidad de Concepción la entrega de las Medallas Doctorales; máximo grado académico que la Universidad otorga a los estudiantes. Este año 82 fueron los graduados, entre los períodos de septiembre 2015 y agosto 2016, de los cuales 16 doctores se formaron en la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas.

El programa de Doctorado de la Universidad cuenta con 50 años de trayectoria. Todos estos años la excelencia académica ha sido característica en cada área de estudio; distinguiendo a la Universidad de Concepción como la primera a nivel regional y tercera a nivel nacional con la mayor oferta de formación doctoral.

El año 2004 se dió inició a la ceremonia que entrega a los estudiantes la Medalla Doctoral, el símbolo honorífico que representa el fin de sus estudios académicos. En esta ocasión 82 fueron los egresados, quienes se suman a los 891 doctores que les preceden. Así fue, como el acto oficial del pasado viernes reunió a los graduados con sus familiares, académicos, decanos y autoridades quienes luego de escuchar al Rector Sergio Lavanchy y a la directora de Postgrado Ximena García, fueron testigos de los honores recibidos por los nuevos doctores.

De los tres programas de doctorado que imparte la Facultad de Ciencias Físicas: Doctorado en Ciencias Aplicadas con mención en Ingeniería Matemática, Doctorado en Matemática y Doctorado en Ciencias Físicas; el mayor grupo de egresados realizó sus estudios en el Doctorado de Ciencias Físicas, contando con 12 graduados. Antes de la presentación, el Decano de la Facultad Dr. Roberto Riquelme, indicó que “primero que todo felicito a los nuevos colegas, porque ya dejaron de ser estudiantes. Además, les deseo un glorioso futuro, altamente exitoso, porque lamentablemente con el doctorado comienza una nueva etapa para ellos; que es ir a la parte laboral con otras capacidades y a la vez perfeccionarse más, puesto que ahora con un doctorado no basta, hay que hacer posdoctorado. Entonces, tienen un camino arduo pero hermoso por delante.”

Cada año la Facultad, respaldada por su reconocido prestigio, tanto nacional como internacional, está presente con sus académicos e investigadores. Los programas destacan por su calidad y líneas de investigación; quienes ingresan a las aulas de la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, adquieren el conocimiento y las herramientas necesarias para seguir aportando al desarrollo de sus disciplinas.

Martes, 18 Octubre 2016

   

Nobel de Física 2016: Secretos exóticos de la materia

 

En Estocolmo tres británicos se llevaron el Premio Nobel de Física 2016, se trata de David J. Thouless, Frederick Duncan Haldane y John Michael Kosterlit, por sus estudios de física en materia condensada, en dónde revelaron “secretos exóticos de la materia”. Cabe destacar, que el comienzo de la investigación de los científicos que los llevó a recibir el galardón, se remonta a principio de la década de los setentas.

Según el comunicado emitido por la Real Academia de las Ciencias de Suecia los investigadores "Abrieron la puerta a un mundo desconocido en el que la materia puede asumir estados extraños", esto debido a que las teorías desarrolladas por los científicos, ayudan a entender fenómenos en los cuales la materia es expuesta a condiciones extremas, en estos adopta otros estados además de los clásicamente conocidos.

El camino para alcanzar el Nobel comenzó para Kosterlitz y Thouless en 1972, al identificar un tipo de transición en sistemas bidimensionales en los que los defectos topológicos desempeñan un papel fundamental. Más adelante, Thouless junto a Haldane, desarrollaron métodos teóricos para describir fases de la materia que no pueden ser identificadas por su pauta de ruptura de simetría.

Para el Dr. Aldo Delgado, docente del Departamento de Física, es necesario estudiar de manera excepcional los estados de materia exótica ya que “Estos solo pueden ser explicados mediante la mecánica cuántica como teoría básica. El gran logro de ellos, fue que lograron desarrollar herramientas matemáticas muy avanzadas basadas en el área de la topología matemática para explicar cambios de fase de esta materia exótica, con esto lograron explicar que es posible que aparezca súper conectividad en películas delgadas, además de la súper fluidez y otros fenómenos magnéticos”.

Cabe destacar que en física se habla usualmente de estados de la materia líquido, sólido y gaseoso, sin embargo, existen otros estados que son difíciles de encontrar en la naturaleza o que netamente son realizados de forma experimental, estos se denominan estados exóticos.

Según el profesor, “en base a lo que ellos hicieron hoy, es posible realizar mediciones ultra precisas en el campo magnético, también hay fenómenos que están relacionados con sus estudios como la magneto resistencia gigante que es una propiedad que puede ser empleada para almacenar información en dispositivos magnéticos”.

Respecto a los resultados de las investigaciones de los científicos, el Doctor considera que “quizás uno de los usos más interesantes de los resultados de estas investigaciones, es probablemente la posibilidad de realizar mediciones ultra precisas, por ejemplo cuando tú tienes cantidades muy pequeñas de algo y quieres conducir un análisis necesitar realizar mediciones ultra precisas porque tienes poco material (…), esto es posible gracias a las investigaciones que comenzaron hace 50 años”.

Además, es necesario considerar la utilidad que se desprende del trabajo de los nobel, para Delgado “una aplicación muy moderna respecto de los resultados de ellos es lo que se denomina hoy en día como computación cuántica topológica, que es la posibilidad de calcular haciendo uso de sistemas cuánticos mediante sus propiedades topológicas que es algo que se deriva de los estudios de los tres premios nobel”.

Por último, el profesor destacó la utilización comercial desprendida de las investigaciones realizadas por los físicos ganadores del premio nobel “Dejaron de ser estudios teóricos, tienen aplicaciones comerciales súper claras. Hoy en día se utilizan dispositivos superconductores que se aplican para medir campos magnéticos muy débiles y que tienen que ver con biología humana. Además existen aplicaciones comerciales en todos los dispositivos que utilizamos para almacenar información, como los discos duros de los computadores la tecnología más extendida, almacena información haciendo uso de campos magnéticos pequeños y esto es algo que se deriva de los estudios de estas tres personas”.





Viernes, 14 Octubre 2016

   

Luego de seis años, CFM celebra su semana de aniversario

 

Esta semana se dio inicio a las actividades del 24° aniversario de la Facultad. Luego de seis años de silencio, los estudiantes participan de las diversas actividades que conmemoran los años que la Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas ha estado presente en la comunidad universitaria siendo referente científico y de investigación.

 

Desde el año 2010 no se realizaban las tradicionales actividades de aniversario que antes reunieran a los alumnos de las seis carreras de la Facultad. Por lo anterior, y como parte de las iniciativas que lleva a cabo el equipo de Difusión CFM, se organizó la semana de aniversario que comenzó el 12 de octubre, aunque la fecha oficial es en agosto.

 

Sin embargo, al igual que los años anteriores, se realizó una ceremonia el viernes 7 de octubre; donde el Decano Dr. Roberto Riquelme presidió el acto oficial que celebró los 24 años de la Facultad. En dicho evento, el decano dictó el discurso con la cuenta pública, para luego dar paso a una premiación que reconoció a algunos académicos y funcionarios. Además, los presentes escucharon a la cantante venezolana, radicada en Concepción, Sherezade Perdomo, quien luego de los protocolos del encuentro, fue la invitada del espacio musical.

 

El equipo de Difusión CFM, conformado por monitores de las seis carreras y la encargada de comunicaciones, fue el que organizó las actividades. Dicho programa, abarca diversas áreas del entretenimiento, como los deportes, los juegos de mesa, las competencias de baile, los espacios musicales y la fiesta de clausura. Respecto a las novedades de este año, Cristofer Cordova, monitor de Ingeniería Estadística, señaló que “en este aniversario todo ha sido una novedad, después de tanto tiempo sin celebrar puedo decir que hasta el momento los juegos de mesa y los bailes han sido lo más original, ya sea por la acogida de parte de quienes participaron, como también por parte de los espectadores”.

 

Por su lado, Carolina Oñate, también monitora de Ingeniería Estadística, dijo que “hace 6 años que no se realizaba un aniversario de los alumnos, eso ya es una novedad. Como equipo estamos felices porque han participado muchos alumnos en las distintas actividades; todos mis compañeros están súper motivados”.

 

Así también, la monitora de Ciencias Físicas, Francisca Ávila, comentó respecto a su intervención en las actividades, como la de los otros estudiantes de la Facultad, que “participar siempre es bueno; los estudiantes están mejor, más contentos, y a pesar de que hay una rivalidad entre los físicos y los matemáticos, es un juego y lo están pasando bien. La idea de todas estas instancias es que participen, porque siempre es bueno tratar con nuestro entorno y más si es con actividades tan lúdicas donde nos conocemos en otras facetas, no solo estudiando sino que también en las actividades de la vida. En general hago una evaluación positiva del aniversario, he visto que los chicos están mejor que hace una semana; están más contentos”.

 

En definitiva, esta semana de aniversario se ha realizado con éxito, puesto que los alumnos han compartido en los diversos encuentros que los han reunido como Facultad. Hoy viernes, la jornada cerrará con la charla magistral y la posterior fiesta de aniversario.




 

 

 

 

 

 

 

Viernes, 14 Octubre 2016

   

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