VIII ESCUELA DE VERANO (2020)
La VIII Escuela de Verano de la SEMF se celebró del 20 al 31 de julio de 2020, en esta ocasión en formato online por motivo de la pandemia de la COVID-19. Puedes acceder a las instrucciones sobre cómo funcionó exactamente la escuela a través de Discord a través del siguiente enlace:
INSTRUCCIONES DE FUNCIONAMIENTO DE LA ESCUELA
FECHAS CLAVE
ACTIVIDADES
FUNCIONAMIENTO DE LA ESCUELA
· Con el inicio de la semana se publicarán en nuestro canal de YouTube todos los vídeos ya grabados de las sesiones (de unos 30 minutos) de los cursos de la escuela. · Con el inicio de la semana se abrirán canales de chat de Discord para cada curso de la escuela, que quedarán accesibles indefinidamente y a todo momento para uso de toda persona interesada. · Además, se establecerá un horario en el que se reservarán espacios para cada curso en los que los ponentes estarán, a través del canal de Discord correspondiente o de Zoom, a disponibilidad de los asistentes para resolver dudas o hacer comentarios sobre los contenidos.
· Con el inicio de la semana se abrirán canales de chat Discord para cada charla de la escuela, que quedarán accesibles indefinidamente y a todo momento para uso de toda persona interesada. · Durante la semana se seguirá un horario que incluirá la sesión de apertura, las charlas, y otras actividades puntuales. · A cada charla se le asignará un espacio de 90 minutos, que dará comienzo con la publicación en nuestro canal de YouTube del vídeo ya grabado de la charla (unos 30 minutos). Tras un tiempo prudencial, se dejará un tiempo para comentar los contenidos, habitualmente contando con la presencia del ponente, en el canal de Discord correspondiente o en Zoom.
CHARLAS
Preguntas de un epistemólogo a un físico [Vídeo] [Vídeo Q&A] [Materiales] Carlos Blanco Pérez (Universidad Pontificia Comillas) Esta breve charla reflexiona sobre el problema filosófico de la demostrabilidad del mundo externo y el concepto de "noúmeno". Busca plantear preguntas epistemológicas a la física, en particular si existe algún elemento en la teoría física que garantice un acceso al mundo puramente objetivo, no mediado por la receptividad del sujeto. El modelo estándar de la física de partículas [Vídeo] [Materiales] Sara Martín Luengo (USAL) y Gabriel Sánchez Pérez (IEM-CSIC) El Modelo Estándar de la Física de Partículas es una teoría cuántica de campos que describe con inmensa precisión las tres interacciones fundamentales que han sido cuantizadas: el electromagnetismo, la interacción fuerte y la débil. En esta charla estableceré los principios en los que se formula el modelo estándar, algunas de sus predicciones más asombrosas y también alguno de los problemas abiertos a los que se enfrenta. Modelos matemáticos de la mente: las redes neuronales artificiales [Vídeo] [Vídeo Q&A] [Materiales] Santiago Sánchez-Migallón (Universidad de Granada) La inteligencia artificial es la disciplina de moda que, debido a su gran pregnancia, promete revolucionar tanto la sociedad como, prácticamente, todos los demás ámbitos académicos. En esta charla nos centraremos en los métodos que están cosechando más éxitos en la actualidad: el aprendizaje profundo o deep learning. Hablaremos de los espectaculares AlphaZero, Agent57 o del reciente generador de texto de OpenAI, GPT-3, haciendo hincapié tanto en alguno de sus aspectos técnicos como en los aspectos éticos, sociales o filosóficos derivados de su uso. ¿Llegarán las máquinas a superar al ser humano? Hablaremos de ello. Física, negocios e innovación [Vídeo] [Vídeo Q&A] Joaquín Garcés Narro (Alcazar Investment Management Limited) Esta charla explora, desde un punto de vista práctico, la aplicabilidad de la física a los negocios. Cyperus esculentus: Biology, History and Gastronomy [Vídeo] [Materiales] Carlos Zapata Carratalá (Universidad de Edimburgo) In this talk we will give a broad perspective on the origins of one of the most iconic beverages from the mediterranean coast of Spain. Detección de exoplanetas utilizando el método del tránsito [Vídeo] Pere Guerra (Observatorio Astronómico Albanyà) En los últimos años la investigación en planetas fuera del sistema solar (exoplanetas) ha atraído cada vez más interés hasta convertirse en uno de los campos más interesantes para la investigación científica mundial. En esta charla explicaremos qué son los exoplanetas y cómo encontrarlos utilizando imágenes reales del Observatorio Astronómico Albanyà. El continuo cognitivo [Vídeo] [Materiales] Carlos Zapata (Universidad de Edimburgo) ¿Es posible que exista un modelo predictivo único para describir sistemas tan aparentemente dispares como son el cerebro humano, una colonia de hormigas o internet? En esta charla, de carácter eminentemente sugestivo y divulgativo, hablaremos de varios ejemplos de fenómenos naturales que parecen compartir similitudes profundas con la cognición humana, con la que todos estamos familiarizados, al menos, por experiencia subjetiva de nuestra propia mente. Estos ejemplos se compararán entre sí y se pondrán en perspectiva al analizarse desde un punto de vista estructural utilizando rudimentos de la teoría de redes. No todas las regresiones lineales son ajuste por mínimos cuadrados [Vídeo] [Materiales] Carmen Cabrera Arnau (University College London) Trabajar con datos requiere, en muchas ocasiones, encontrar relaciones entre atributos de los elementos de una muestra. Por ejemplo, dados el peso y la altura de los alumnos de la escuela, ¿existe alguna relación entre estas dos variables? Frecuentemente, en el instituto y la universidad, se enseña que la relación entre las variables de interés puede describirse con un modelo lineal. La forma de especificar este modelo es a traves de una regresión por mínimos cuadrados. En mi charla aclararé cuáles son las condiciones que se deben satisfacer para que este tipo de regresión sea aplicable. Tambien explicaré qué se puede hacer cuando esas condiciones no se cumplen. Se requiere el manejo de conceptos básicos de cálculo, como el de derivación, y se recomiendan nociones básicas de probabilidad, como variables aleatorias o distribuciones de probabilidad. Modelos probabilísticos en el mantenimiento de sistemas multicomponente [Vídeo] [Materiales] Lucía Bautista Bárcena (Universidad de Extremadura) Un sistema es un conjunto de componentes diseñadas para cumplir un determinado objetivo: un coche, un ordenador, un parque eólico... Todos ellos están sometidos a un proceso de deterioro o degradación física debido a factores externos (como la climatología) o internos (debido al paso del tiempo o al uso). Para prevenir fallos de estos sistemas o reducir sus consecuencias realizamos una serie de acciones denominadas mantenimiento, que consistirán en reparaciones, reemplazamientos e inspecciones de los componentes. El mantenimiento es una herramienta esencial a la hora de ahorrar gastos y materiales. En los últimos años se han desarrollado numerosos modelos de probabilidad que permiten representar y modelizar matemáticamente la situación de deterioro de un sistema. En esta charla se estudiará el proceso de deterioro y su correspondiente mantenimiento de distintos sistemas formados por varias componentes heterogéneas en ingeniería, buscando una estrategia de mantenimiento óptima mediante diferentes técnicas computacionales, como el algoritmo genético. Los sistemas de escritura a través de la historia [Vídeo] [Materiales] Álvaro Moreno Vallori (UNED) Además del alfabeto latino, varios sistemas de escritura contemporáneos nos resultan familiares: los alfabetos griego y árabe, las escrituras china y japonesa, tal vez los alfabetos cirílico y hebreo… De entre los antiguos, conoceremos sin duda los jeroglíficos egipcios y la escritura cuneiforme, y acaso alfabetos como el fenicio, el etrusco, los rúnicos… ¿Cómo se relacionan todos estos sistemas de escritura entre sí? ¿Qué tienen en común y en qué se diferencian? ¿Cuáles son sus parentescos? ¿Y qué otros existen o existieron? Esta charla presenta un recorrido cronológico y filogenético de los principales sistemas de escritura a lo largo de la historia, ofreciendo una panorámica del árbol que componen. Anticipating Stochastic Calculus. Analysis and Financial Applications [Vídeo] Sandra Ranilla Cortina (Universidad Complutense de Madrid) Brief review of the classic theory of stochastic analysis and its financial applications. Introduction to anticipating stochastic calculus and insider trading. Dinámica rotacional de moléculas lineales polares en campos externos [Vídeo] [Materiales] David Mellado Alcedo (Universidad de Granada) En esta charla introduciré los diferentes tipos de movimiento que presentan las moléculas, centrándome en el movimiento rotacional. Explicaré en qué consiste el entrelazamiento cuántico y la orientación de moléculas, y expondré algunas de sus aplicaciones. Además, para un sistema formado por dos moléculas, mostraré la importancia que tienen las simetrías y discutiré bajo qué condiciones se puede lograr orientación y entrelazamiento. Geodésicas vivas y muertas [Vídeo] Dídac Martínez Granado (Universidad de California en Davis) En una superficie hiperbólica, cada clase de homotopía de una curva cerrada no trivial tiene una representante geodésica única. Esto nos permite representar curvas como elementos del espacio de geodésicas de la superficie. En esta charla consideraremos un espacio de medidas con soporte en el espacio de geodésicas en una superficie hiperbólica. Por ejemplo, una delta de Dirac con soporte en una geodésica cerrada representa una curva cerrada como una medida. Pero hay medidas mas exóticas a considerar: por ejemplo, una suma de dos deltas de Dirac con pesos, asociando 50% de peso a una curva A y otro 50% de peso a otra curva B, una medida con soporte en todo el espacio de geodesicas... En esta charla formalizaremos este concepto de "geodésica de Schrödinger", conocido como corriente geodésica, y presentaremos resultados que nos permiten usar las corrientes geodésicas para contar curvas en una superficie. Introducción a la filosofía de la ciencia [Cancelada] Álvaro Moreno Vallori (UNED) y Carlos Zapata Carratalá (Universidad de Edimburgo) ¿Qué caracteriza a la ciencia y bajo qué criterios conviene considerarla tal, juzgarla y articularla? ¿Cómo cambia metodológicamente a lo largo del tiempo y qué nos puede decir esto acerca de su naturaleza y de su progreso? ¿En qué sentido o en qué medida se puede hablar de objetividad en ciencia? ¿Cuál es el interés de estos interrogantes? ¿Cómo enfrentarse a ellos? ¿Y cómo han sido abordados hasta la fecha? En este curso, de carácter autocontenido, se presentan algunos de los principales debates de la filosofía de la ciencia, como el problema de la demarcación o la cuestión del realismo científico, así como las más notables posturas y respuestas que ante ellos han desarrollado pensadores de la talla de Carnap, Ayer, Popper, Kuhn, Lakatos o Feyerabend.
CURSOS
Bachillemáticas y cómo adorarlas [Vídeos] [Materiales] Javier Montoya y David Sola (Universidad de Edimburgo) Durante bachillerato, aprendemos matemáticas de una manera sistemática, nos enseñan una serie de formulas y nos dicen cuándo utilizarlas. En este curso desde un punto de vista mas formal buscamos que el alumno consiga una intuición de lo que esta pasando y entienda el origen y el porqué de estas matemáticas. Iremos sobre conceptos ya vistos, intentaremos dar otro punto de vista con el objetivo de resolver ecuaciones diferenciales y así poder solucionar diferentes problemas de la física. Fundamentos de la termodinámica [Vídeos] [Materiales] Martín de la Rosa Díaz (UCO) En este curso repasaremos la formulación de la termodinámica del equilibrio de los primeros cursos del grado desde un interesante enfoque, aplicándolo en particular a la termodinámica de los agujeros negros. En principio, se pretende asimismo presentar algunos aspectos de la termodinámica del no equilibrio. Apreciación del fenómeno musical [Vídeos] [Materiales] Pau Enrique Moliner (Universidad de Edimburgo) Carlos Zapata Carratalá (Universidad de Edimburgo) En este curso se pretende dar una introducción a los aspectos acústicos y auditivos involucrados en la experiencia musical. Para ello se introducirán conceptos y términos básicos, basados en el conocimiento científico vigente de la acústica y la neurofisiología del oído, que posteriormente permitirán articular varios aspectos de lo que solemos encontrar estimulante y atractivo en la música. Todo ello apoyado en ejemplos sonoros concretos y experiencias accesibles a todo oyente, sin necesidad de ningún conocimiento musical previo. El seguimiento de este curso permitirá: por una parte, ganar familiaridad con un lenguaje con el que poder referirse al fenómeno musical con cierta precisión, algo especialmente beneficioso para las discusiones grupales; y por otra, desarrollar nuevas perspectivas con las que experimentar toda música o sonido. La ecuación KdV. Aplicaciones a la oceanografía y simetrías de Lie [Vídeos] [Materiales] Daniel Lucero Grimaldi (Universidad de Cádiz) Breve repaso por las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. A continuación hablaré sobre la ecuación KdV y sus propiedades más importantes. Por último, aplicaré los conocimientos adquiridos para explicar las simetrías de Lie de las EDPs y su relación con la oceanografía. Se requieren conocimientos conceptuales de EDOs y EDPS. Geometría proyectiva: puntos en el infinito y curvas [Vídeos] [Materiales] Roberto Giménez Conejero (Universidad de Valencia) En este curso intentaré introducir de manera muy accesible el plano proyectivo, de una forma clásica (y con datos históricos breves). El plano proyectivo es un plano al que se le añaden puntos "en el infinito", de tal forma que cualquier par de rectas distintas se intersecan en un punto, incluso las "paralelas". También explicaré por qué en este "sitio" las curvas cónicas (elipse, parábola e hipérbola) son indistinguibles. Trabajaremos con bastantes ejemplos, viendo lo que pasa "en el infinito" de las funciones básicas (del tipo de 1/x, x, x^2, x^2/(1+x^2)...). Se dejarán problemas a resolver. Para los más avanzados: la geometría proyectiva es la antesala a la geometría algebraica, todas las intuiciones se explicarán en el curso. Los últimos minutos se dedicarán a resaltar la importancia de este rama (Teorema de Fermat-Wiles). Requisitos: saber lo que es una matriz y el producto de matrices, entender lo que es una función y su gráfica, entender perfectamente lo que quiere decir "variable" (x, y...) y operar con ellas. Introducción a la física nuclear [Vídeo de presentación] [Materiales] Jorge Romero Fernández (Universidad de Liverpool y Universidad de Jyväskylä) Una introducción a los modelos que describen los núcleos atómicos y los modelos que los describen. En especial, se tratarán las desintegraciones nucleares y el modelo de capas. Estructura, taxonomía y filogenia de los sistemas de escritura [Materiales] Álvaro Moreno Vallori (UNED) ¿Qué tipos de símbolos pueden componer un sistema de escritura? ¿Cómo se clasifican tales sistemas a partir de su contenido simbólico? ¿Y cuál ha sido su itinerario evolutivo a través del tiempo? Este curso tratará de dar respuesta a estas preguntas con ayuda de variados ejemplos, aclarando además la posición de los sistemas de escritura predominantes en el panorama global geográfico y temporal y exponiendo su relación con las principales lenguas y familias de lenguas. Geometría y física [Vídeos] [Materiales] Carlos Zapata Carratalá (Universidad de Edimburgo) En este curso presentaremos los rudimentos de la teoría de variedades diferenciables como una extensión del cálculo multivariable de los primeros cursos de física y matemáticas. Se hará un repaso del álgebra lineal y multilineal y se introducirán las nociones básicas del cálculo intrínseco: funciones y curvas, campos tensoriales, derivación intrínseca, estructuras métricas, simplécticas y de volumen, etc. Introducción a la loop quantum gravity [Vídeos] [Materiales] Gabriel Sánchez Pérez (IEM-CSIC) La loop quantum gravity, o gravedad cuántica de lazos, es una de las teorías propuestas como teorías de gravedad cuántica. Se basa en los principios básicos de la relatividad general y se trata de una teoría no perturbativa que usa técnicas similares a las teorías de Yang-Mills. Dada su extremada complejidad, se han estudiado otros sistemas con más simetrías, como modelos cosmológicos planos, y se han usado las técnicas de la LQG para cuantizarlos. Uno de los grandes logros de la LQG es la resolución de la singularidad del Big Bang, que es sustituída por un rebote cuántico o Big Bounce. En este curso estudiaremos el formalismo canónico de la relatividad general en las variables de Ashtekar, introduciremos el concepto de holonomía y flujo y nos centraremos en la cuantización del modelo cosmológico más sencillo: la métrica de Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker (FLRW). Finalmente discutiremos brevemente algo sobre teoría de perturbaciones y cuantización híbrida, un modelo que se espera que pueda ser testeado o falsado experimentalmente con futuras medidas experimentales del fondo cósmico de microondas (CMB). Requisitos: el curso tratará de hacerse autocontenido, pero se necesita algo de relatividad general y mecánica cuántica. Introducción a las simetrías en el plano [Vídeos] [Materiales] César David López Pastor (Universidad de Alicante) ¿Qué tienen que ver las baldosas del suelo, un caleidoscopio y un rosetón? Todas ellas están formadas por una pieza indivisible que se va repitiendo por toda la figura. En todas encontramos simetrías (traslaciones, reflexiones, rotaciones, etc.) que nos ayudan a entender estos patrones repetitivos. De este modo, a través de la Teoría de Grupos estudiaremos cómo identificar estas simetrías, tanto en un objeto acotado en el plano como en patrones que se repiten rellenándolo, veremos cuántos tipos de simetrías hay y cómo podemos colorear un patrón simétrico de forma que obtengamos otro objeto simétrico. Se requieren conocimientos básicos de teoría de grupos. El problema de los N cuerpos [Vídeos] [Materiales] Alfred Benedito Machancoses (Universidad de Valencia) Al levantar la cabeza y contemplar el firmamento, uno no puede evitar preguntarse el por qué de ese ballet cósmico. ¿Por qué se mueven como lo hacen sistemas como galaxias, estrellas y planetas? ¿Qué determina las trayectorias de los objetos que se atraen entre sí gravitacionalmente? Esta es una pregunta que ha llevado de cabeza a físicos y matemáticos durante siglos, tales como Newton, Euler, Lagrange, Poincaré y Laplace. ¿Es posible resolver el problema de los 3 cuerpos, o incluso el de N cuerpos? En este curso estudiaremos esta familia de problemas usando distintas técnicas tanto analíticas como cualitativas y computacionales tratando de darle respuesta a estas preguntas que tal vez sean de las más antiguas en la historia de la humanidad. Se requieren conocimientos (al menos intuitivos) de cálculo en una y varias variables.
OTRAS SESIONES
Apertura y presentación de la escuela [Vídeo primera semana] [Vídeo segunda semana] Al inicio de cada semana los organizadores darán una breve charla sobre la SEMF en general y se animará a los participantes a compartir video en tiempo real durante un breve periodo de tiempo a modo de gesto para combatir la falta de presencia física. Debate sobre ciencia y sociedad [Vídeo] Siguiendo la tradición impuesta por las ediciones anteriores de la escuela, una de las tardes se tendrá un coloquio o debate informal en el que se mantendrá una discusión distendida sobre el papel que le otorgamos a nuestra actividad académica, presente o futura, de investigación o docente, en la sociedad actual y cuales son los retos y dificultades que se nos plantean. Quizá este tema sea especialmente relevante en vista de la complicada situación actual debida a la pandemia de COVID-19. Clausura de la escuela, cena y festejo de despedida [Vídeo de clausura] En la medida en la que los medios virtuales lo permitan, animamos a todos los participantes a que se unan a una reunión online en la noche del viernes de la segunda semana de la escuela para socializar y celebrar la intensa actividad académica desarrollada durante las semanas previas.
ORGANIZACIÓN
Carlos Zapata Carratalá
Universidad de Edimburgo
Álvaro Moreno ValloriUNED 
Roberto Giménez ConejeroUniversidad de Valencia 
Jorge Romero FernándezUniversidad de LiverpoolUniversidad de Jyväskylä
