http://hdl.handle.net/10366/4100 2026-04-20T19:26:56Z http://hdl.handle.net/10366/157719 [EN] The purpose of this thesis is two-fold. As already mentioned, we are firstly interested in the geometry of null hypersurfaces. In this context the formalism of hypersurface data becomes a powerful mathematical framework. Our second aim (and actually the starting point of the thesis) is the study of the problem of matching two completely general spacetimes across a null hypersurface, which we address in Chapters 7, 8, 9. Concerning the part of the thesis where we expand the formalism of hypersurface data, the motivations described above have lead us to study how to characterize curvature information at the abstract level. Also, they have allowed us to understand how the data is affected by the existence of a privileged vector field. In particular, this has permitted that we construct abstract notions of Killing horizons of order zero and one which do not require of any ambient space and which generalize the concepts of non-expanding, (weakly) isolated and Killing horizons. Finally, we have been able to derive an equation, called generalized master equation, that governs the geometry of null hypersurfaces with an extra null tangent vector field. The analysis of this equation reveals properties about the surface gravity of such vector and about homothetic Killing horizons and Killing horizons of order zero and one. Moreover, it allows us to recover, as particular cases, the well-known near horizon equation of isolated horizons as well as the so-called master equation of multiple Killing horizons. The problem of matching two spacetimes across a null hypersurface constitutes the second part of the thesis. In a spacetime context and by requiring a simple topology of the boundaries, we have been able to encode the whole matching information in a function and a diffeomorphism between the set of null generators of both matching hypersurfaces. We have also derived explicit expressions for the matter-energy content of the shell. Finally, we have exploited the formalism of hypersurface data to address the problem of matching in a completely abstract context and without requiring topological restrictions upon the boundaries. This approach, as we will see, has many advantages that will be discussed later. 2023-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/149336 [ES] Los sistemas no lineales constituyen un tema de investigación de creciente interés en las últimas décadas dada su versatilidad en la descripción de fenómenos físicos en diversos campos de estudio. Generalmente, dichos fenómenos vienen modelizados por ecuaciones diferenciales no lineales, cuya estructura matemática ha demostrado ser sumamente rica, aunque de gran complejidad respecto a su análisis. Dentro del conjunto de los sistemas no lineales, cabe destacar un reducido grupo, pero a la vez selecto, que se distingue por las propiedades extraordinarias que presenta: los denominados sistemas integrables. La presente tesis doctoral se centra en el estudio de algunas de las propiedades más relevantes observadas para los sistemas integrables. En esta tesis se pretende proporcionar un marco teórico unificado que permita abordar ecuaciones diferenciales no lineales que potencialmente puedan ser consideradas como integrables. En particular, el análisis de integralidad de dichas ecuaciones se realiza a través de técnicas basadas en la Propiedad de Painlevé, en combinación con la subsiguiente búsqueda de los problemas espectrales asociados y la identificación de soluciones analíticas de naturaleza solitónica. El método de la variedad singular junto con las transformaciones de auto-Bäcklund y de Darboux jugarán un papel fundamental en este estudio. Además, también se lleva a cabo un análisis complementario basado en las simetrías de Lie y reducciones de similaridad, que nos permitirán estudiar desde esta nueva perspectiva los problemas espectrales asociados. Partiendo de la archiconocida ecuación de Schrödinger no lineal, se han investigado diferentes generalizaciones integrables de dicha ecuación con numerosas aplicaciones en diversos campos científicos, como la Física Matemática, Física de Materiales o Biología.; [EN] Nonlinear systems emerge as an active research topic of growing interest during the last decades due to their versatility when it comes to describing physical phenomena. Such scenarios are typically modelled by nonlinear differential equations, whose mathematical structure has proved to be incredibly rich, but highly nontrivial to treat. In particular, a narrow but surprisingly special group of this kind stands out: the so-called integrable systems. The present doctoral thesis focuses on the study of some of the extraordinary properties observed for integrable systems. The ultimate purpose of this dissertation lies in providing a unified theoretical framework that allows us to approach nonlinear differential equations that may potentially be considered as integrable. In particular, their integrability characterization is addressed by means of Painlevé analysis, in conjunction with the subsequent quest of the associated spectral problems and the identification of analytical solutions of solitonic nature. The singular manifold method together with auto-Bäckund and Darboux transformations play a critical role in this setting. In addition, a complementary methodology based on Lie symmetries and similarity reductions is proposed so as to analyze integrable systems by studying the symmetry properties of their associated spectral problems. Taking the ubiquitous nonlinear Schrödinger equation as the starting point, we have investigated several integrable generalizations of this equation that possess copious applications in distinct scientific fields, such as Mathematical Physics, Material Sciences and Biology. 2021-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/140378 [ES] La materia oscura constituye la mayor parte de la materia en el modelo cosmológico aceptado para nuestro Universo. Las condiciones extremas en algunos objetos compactos tales como enanas blancas y estrellas de neutrones hacen de estos objetos muy buenos acretores de materia oscura debido al alto grado de compacidad, M/R, que presentan. Este hecho, unido a una sección eficaz de interacción finita entre la materia oscura y las partículas del modelo estándar, hace de estos objetos estelares sitios idóneos para encontrarla. En este trabajo de tesis doctoral se consideran diferentes modelos de materia oscura actualmente aceptados. En particular, se considera materia oscura fermiónica acretada en estrellas densas. Una vez dentro de estos objetos, dependiendo de la naturaleza de las partículas de materia oscura, éstas podrían proporcionar una fuente de energía que podría afectar a propiedades de las estrellas tales como el transporte de energía, la conductividad térmica, las emisividades o luminosidades de éstas. Además, si bien es cierto que el tema central de este trabajo es el estudio de distintos tipos de interacción de partículas de materia oscura dentro de objetos estelares compactos y analizar las posibles señales indirectas provenientes de ellos, también se ha analizado cómo puede eventualmente afectar el hecho de considerar una teoría general de gravedad modificada en las ecuaciones de estructura estelar. Considerando una aproximación perturbativa en el límite de campos gravitatorios débiles, se analizan los efectos de estas modificaciones de la gravedad en el radio, la masa y la luminosidad de estrellas de tipo solar y enanas blancas. 2019-05-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/137290 [EN]The present thesis consists of the design and construction of an X-ray source through the interaction of an ultra-intense laser with a solid and/or liquid target. Specifically, the laser technology suitable for this purpose has been investigated, the characteristics of the laser-matter interaction have been studied and possible applications of the generated X-radiation (and accelerated electrons) have been explored. Nowadays, the development of sources of ionizing radiation through laser-matter interaction has allowed access to pulsed X-ray beams with ultra-short duration and extreme instantaneous fluxes. This implies the possibility of studying the interaction of X-rays with matter in regimes impossible to reach by conventional sources. This thesis aims, on the one hand, to develop a laser driven X-ray source of extreme flux that allows future studies on non-linear damage. And on the other hand, to explore possible improvements to this type of source that allow greater stability, make them more profitable and easier handling than currently available. In this sense, the use of a liquid jet for the production of X-rays has been analysed in order to solve the drawbacks of solid targets. This type of targets allows to maintain a profile of stable density shot to shot and consequently a reproducible X-ray production. After the development of the X-ray source, its possible applications have been studied. In particular, it has been analysed how it can be used to perform X-ray fluorescence experiments.; [ES]La presente tesis consiste en el diseño y construcción de una fuente de rayos X mediante la interacción de un láser ultraintenso con un blanco sólido y/o líquido. Más concretamente, se ha investigado la tecnología láser adecuada a este n, se han estudiado las características de la interacción láser-materia y se han buscado posibles aplicaciones de la radiación X (y electrones) generados. Hoy en día, el desarrollo de fuentes de radiación ionizante mediante interacción láser-materia ha permitido tener acceso a haces pulsados de rayos X con duración ultracorta la radiación producida hereda las características del láser que la genera- y ujos instantáneos extremos. Esto supone la posibilidad de estudiar la interacción de rayos X con la materia en unos regímenes imposibles de alcanzar por fuentes convencionales. Mientras que un pulso de rayos X generado por láser tiene una duración de cientos de femtosegundos o unos de pocos picosegundos, un tubos de rayos X convencional produce pulsos en el régimen de los microsegundos. Así mismo, los ujos instantáneos alcanzados maximizan los posibles efectos no-lineales, es decir, una serie de efectos que suceden cuando una gran concentración de fotones da lugar a que dos, o más, fotones interaccionen simultáneamente sobre la materia. Si nos concentramos en la producción de rayos X por láser, hoy en día podemos encontrar montajes relativamente sencillos capaces de producir pulsos de rayos X usando intensidades láser moderadas (en el rango de 1016 1017W=cm2). En estos montajes, típicamente un láser de femtosegundo es focalizado en un blanco sólido produciendo en los primeros instantes la ionización de la muestra. Cuando la parte principal del pulso llega, el láser interacciona con un plasma en expansión más que con el target sólido en s . En esta interacción, los electrones son extraídos del plasma por el campo eléctrico del láser, acelerados y reinyectados en él. En este proceso, se produce tanto radiación de Bremsstrahlung, por la pérdida repentina de energía de los electrones reinyectados, así como rayos X característicos del material del target, por la creación de vacantes en las capas internas de los átomos del material que son rápidamente ocupadas por los electrones en capas superiores. Los rayos X así producidos tienen inherentemente las características temporales del pulso láser. Aunque el montaje para obtener una fuente de pulsos ultracortos de rayos X generados por láser es relativamente sencillo, no está exento de inconvenientes. Si se usa un blanco sólido, es necesario mover el blanco para que el siguiente pulso del láser encuentre una zona limpia del material y la producción de radiación sea e ciente. Esto limita la reproducibilidad de la producción de rayos X debido a que hay que asegurar las mismas condiciones en el movimiento del blanco. Así mismo, la zona de material sin utilizar es limitada, y eventualmente el blanco debe ser sustituido. Así pues, uno de los requisitos para futuros desarrollos desde el punto de vista de la tecnología láser es la de disponer de fuentes de radiación ionizante con mayor control de las características de la radiación, fuentes más amigables para el usuario y suficientemente robustas para permitir medidas sistemáticas 2017-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/136898 [ES] En las últimas décadas, el estudio del impacto de la variabilidad y el cambio climático en la agricultura es un tema de investigación relevante. Para abordar este problema, es necesario el uso de modelos agrícolas ya que no sólo son de gran utilidad para analizar el impacto del cambio climático, sino que permiten adoptar estrategias que mitiguen las pérdidas en las cosechas. Particularmente, en España los impactos del cambio climático en las producciones agrícolas son preocupantes debido a los resultados obtenidos en el proyecto PESETA II, que predice una reducción del 20% en las producciones agrícolas en el sur de Europa a finales del siglo XXI. Dentro de las producciones agrícolas de España, podemos destacar el trigo ya que es un alimento básico y su producción es tan abundante como la de las olivas, cítricos y viñedos. Sin embargo, los efectos de las variaciones climáticas en el trigo sólo han sido estudiadas en regiones puntuales. En este contexto, el objetivo principal de esta tesis es encontrar las relaciones entre la variabilidad del trigo en España y los procesos climáticos, mediante el uso de diferentes datos y aplicando diferentes metodologías, así como proyectar la productividad de trigo bajo los escenarios del cambio climático a partir de los modelos CMIP5. La idea es obtener modelos agroclimáticos que expliquen la variabilidad del rendimiento de trigo en España, y puedan ser aplicados para proyectar las tendencias del rendimiento del trigo bajo diferentes condiciones climáticas. 2017-09-11T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/133193 [EN] Life emerged on Earth more than 3.5 Gyr ago and it has been using energy ever since. The purpose of this thesis is to study several aspects of the relationship between energy and life. First, I start with the analysis of the nitrogen requirements of life in the Early Earth, and conclude that life was not able to produce enough biological nitrogen by itself, meaning that other sources of energy were required by the time. In the course of evolution, life developed the ability to use the solar energy that reached the surface of our planet, and its use modified not only the evolution of the living beings but also the evolution of the atmosphere. The changes in the atmosphere were followed by changes in the maximum efficiency in the energy obtainable from solar radiation. On a different aspect, it is believed that Mars was inside the so-called habitable zone once, where liquid water exists and the conditions are suitable for life, but now the environment is dry and harsh. Despite the fact that we have not found life so far in the planet, a biosphere might be living beneath the regolith and chemolithotrophic organisms could be using chemical energy to survive in the current martian environment. I analyse the energetic features of the present day near-surface martian atmosphere using the state-of-the-art knowledge of the thermodynamic variables nowadays, provided by rovers and satellites. As many of those spacecrafts are powered with solar energy, the knowledge of the maximum obtainable work of solar cells in the environment of Mars is extremely important for the future of exploration and colonization of the planet. I provide clues on the maximum efficiency of solar radiation in the planet under different conditions. 2015-07-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/133007 [ES] Uno de los principales objetivos de la Física Nuclear en la actualidad es la comprensión de la estructura del núcleo en base a que son sistemas cuánticos de varios y, en algunos casos, muchos cuerpos. El estudio de la estructura de un núcleo requiere la medida de la radiación emitida durante la desexcitacion de sus estados excitados y, en esta tarea, la espectroscopia juega un papel fundamental, ya que de su sensibilidad depende la detección de las transiciones nucleares menos probables. Estos sistemas de medida han evolucionado a lo largo de los a~nos en paralelo con las instalaciones de aceleradores donde se generan, mediante reacciones nucleares, los núcleos a estudiar. En la actualidad, estas instalaciones utilizan haces radiactivos con el objetivo de explorar nuevas zonas de la tabla de nucleidos, hasta ahora inalcanzables con haces estables. Ejemplos del interés científico que suscitan estos estudios son los proyectos FAIR (Darmstadt, Germany) [1], HIE-ISOLDE (CERN, Switzerland) [2], SPIRAL2 (Caen, France) [3] y SPES (Legnaro, Italy) [4]. Son los requisitos derivados de las nuevas instalaciones los que van motivando el desarrollo de sistemas de medida cada vez mas complejos, no solo de los dispositivos de medida en s mismos, sino también de todas las herramientas necesarias para su correcto funcionamiento. En el campo de la espectroscopia , se ha alcanzado un nuevo hito con la reconstrucción de las trayectorias de los fotones dentro del material activo del detector, con el objetivo de reducir el fondo de detección sin sacrificar angulo solido. 2016-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/129763 [ES]La presente investigación recoge un exhaustivo examen del comportamiento del ozono superficial y de los eventos significativos de disminución de ozono (ODEs) que tienen lugar en Belgrano (77º 52' S, 34º 37' O), una región poco explorada del mar de Weddell. El análisis ha sido realizado a partir de los datos de ozono en superficie y perfiles de ozono proporcionados por los ozonosondeos realizados en la base Antártica de Belgrano. En el estudio se han empleado otros datos complementarios, tales como las retrotrayectorias de las masas de aire que llegan a la estación y registros meteorológicos de la misma, campos meteorológicos de algunas variables que afectan al comportamiento del ozono y valores de la concentración de BrO en la estación y la región del mar de Weddell. Esta información ha permitido ampliar el conocimiento sobre el comportamiento del ozono en una estación costera Antártica así como identificar los mecanismos responsables de su variabilidad en distintas escalas de tiempo. El trabajo comienza con un estudio estadístico de la serie temporal de ozono superficial en la estación en el periodo 2007-2014. Los resultados han posibilitado conocer la evolución estacional del ozono superficial e identificar la existencia de estos episodios de disminución de ozono durante la primavera antártica. Se ha caracterizado la evolución diaria del ozono, encontrándose seis patrones de comportamiento distinto que obedecen a condiciones estacionales muy diferentes y particulares condiciones meteorológicas. La comparación de la serie de ozono con series de otras estaciones costeras antárticas confirma el carácter regional de los ODEs. La observación e interpretación de la información registrada en la estación ha permitido profundizar en el conocimiento de los ODEs y realizar un análisis de la variabilidad interanual de su frecuencia de ocurrencia. Para ello se han analizado las condiciones meteorológicas así como las características de las masas de aire que llegan a la estación durante su desarrollo. El estudio se completa con la utilización de los datos de BrO obtenidos de instrumentación de satélite y tierra para determinar si existen condiciones para que se produzca destrucción de ozono por mecanismos químicos in situ. Los perfiles verticales de ozono han permitido evaluar la extensión vertical de estos episodios y cuantificar la destrucción de ozono en la región estudiada. En conclusión este trabajo explica las características y mecanismos que han originado los ODEs, al tiempo que analiza de manera detallada los principales eventos de disminución de ozono registrados durante el periodo de estudio. 2015-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/128279 [ES]En esta tesis, estamos interesados en sistemas de interés físico y matemático, descritos por medio de ecuaciones diferenciales ordinarias y en derivadas parciales. Como es bien sabido, gran parte de los fenómenos naturales pueden modelizarse a través de estas ecuaciones. Por ejemplo, las cuatro ecuaciones de la Electrodinámica de Maxwell, o las ecuaciones de Einstein son ecuaciones diferenciales. Vamos a centrar nuestra investigación en dos tipos de sistemas: los llamados sistemas de Lie, muy recurrentes en la literatura, dadas sus múltiples propiedades geométricas y las ecuaciones diferenciales en derivadas parciales que aparecen en modelos físicos como los pertenecientes a la Mecánica de Fluidos, Física del Plasma o la Neurociencia, entre otros. Dada la importancia de los métodos geométricos en el tratamiento de ecuaciones diferenciales, vamos a formular nuestra investigación desde el punto de vista de la geometría diferencial. 2015-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/128137 [ES]La primera parte de la tesis discute la creación de superficies atrapadas en la colisión de ondas de choque gravitacionales en el espacio de anti-de Sitter en dimensión arbitraria. En concreto, se busca la superficie atrapada de Penrose antes de la colisión, y cómo ésta depende de los parámetros de la colisión. Las ondas de choque gravitacionales se obtienen a partir de una adaptación del límite de Aichelburg-Sexl a espacios no asintóticamente planos. En particular, el límite ultrarrelativista se lleva a cabo sobre las soluciones de Schwarzschild y Reissner-Nordström. La colisión de las primeras con parámetro de impacto espacial (paralelo a la frontera del espacio de anti-de Sitter) lleva a una dependencia de la formación de la superficie atrapada con el parámetro de impacto y la energía, de tal forma que existe un valor crítico por encima del cual no hay formación de superficie atrapada. Además, este valor crítico escala con la energía con una potencia dependiente de la dimensión. Las isometrías del espacio de anti-de Sitter se usan para relacionar este tipo de colisiones con colisiones en las que el parámetro de impacto está dirigido también en la dirección holográfica, encontrándose igualemente un valor crítico. Vía la correspondencia AdS/CFT, la colisión de ondas analizada sirve como modelo sencillo para la creación de plasmas termalizados en colisiones de alta energía en teorías fuertemente acopladas. Sobre el supuesto de que la formación de una superficie de Penrose implica la aparición de un horizonte de eventos después de la colisión, y dado que un horizonte de eventos en el espacio de anti-de Sitter corresponde a una teoría a temperatura finita en la frontera, la formación de la superficie de Penrose se toma como señal de termalización en la teoría de la frontera. De esta forma, el estudio llevado acabo establece que debe haber un límite para la termalización después de un choque dependiente del parámetro de impacto, la energía y los tamaños relativos de los objetos que colisionan. En particular, en D = 5 dimensiones, obtenemos un modelo sencillo para la generación de sQGP en colisiones de iones pesados a altas energías. El modelo desarrollado en base a ondas gravitacionales obtenidas a partir de la solución de Schwarzschild es el más sencillo posible. Considerando la colisión entre ondas de choque gravitacionales de Reissner-Nordström podemos ir un paso más allá. Sin embargo, no es posible encontrar una solución a la superficie de Penrose tanto para colisiones frontales como con parámetro de impacto. La presencia de un halo de energía heredada de la carga de la solución de Reissner-Norström parece prevenir por completo cualquier superficie de Penrose, si bien la creacción de alguna superficie atrapada en el cono de luz futuro podría ser posible. La segunda parte de la tesis estudia cómo implementar simetrías gauge en teorías de campos en espacios no conmutativos. El problema radica fundamentalmente en que en teorías en espacios no conmutativos la noción de localidad se pierde totalmente y sin embargo esta resulta fundamental para construir clásicamente las teorías gauge. En la literatura científica habitualmente se han presentado dos formas de solucionar el problema: o bien deformando no-localmente la acción del grupo gauge (invariancia star-gauge), o bien mediante un twist de la regla de Leibniz sobre el álgebra de campos (invariancia twist-gauge). La ausencia de corrientes de Noether para la segunda invariancia parecía indicar que la primera era la verdadera simetría gauge de la teoría, cumpliendo un rol de custodia sobre la segunda. En la tesis se desarrolla una tercera opción para construir invariancias gauge en la que tanto la acción del grupo gauge como la regla de Leibniz se deforman (invariancias star-twisted gauge). El resultado es una familia continua de invariancias que interpolan continuamente entre la simetría star-gauge y la invariancia twist-gauge, todas ellas custodiadas por la simetría star-gauge. 2015-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/127424 [EN]In Mediterranean countries chestnut fruits represent an important food product with a high economic relevance in local economy. The production of European chestnut (Castanea sativa Mill.) varieties in E.U. countries represents more than 100 kton, with an income for the producers of several million of euros, value that increases along the market chain. These fruits are also exported to other countries that, due to international phytosanitary laws, impose the absence of insects. Until recently, the method used for chestnuts post-harvest disinfestation was chemical fumigation that is environment aggressive and toxic for the operators. Following the request for an urgent alternative for the agro-industry, that process and export these fruits, and considering that irradiation is a more environment friendly technology that could be used as an alternative, gamma and electron beam irradiation were tested and validated as a possible alternative. Food irradiation is already an industrial technology used for several items, nevertheless, its effects in specific food matrices should be studied and validated. Previous studies of irradiation effects in chestnuts were performed mainly in Asian varieties but in a limited number of parameters. In this research, a detailed study of the impact of gamma and electron-beam irradiation effects (dosis 0.25, 0.5, 1, 3, 6 kGy) on physical, chemical and antioxidant parameters of European chestnut fruits of Castanea sativa varieties (Cota, Judia and Longal from Portugal; and two varieties from Turkey and Italy), stored up to 60 days was performed. The physical parameters evaluated were the drying rate, colour and texture; chemical analyses included determination of the nutritional profile, dry matter, ash, proteins, carbohydrates, total energy, fatty acids, sugars, organic acids, tocopherols and triacylglycerols composition; the antioxidant properties were evaluated through free radicals scavenging activity, reducing power and inhibition of lipid peroxidation inhibition, as also determination of total phenolics and flavonoids. The effects on non-irradiated and gamma or electron-beam irradiated chestnuts were compared, as well as their interaction with storage time. Both types of irradiation showed to represent a suitable solution for chestnuts post-harvest treatment. With no exception, the storage time caused higher changes in physical, antioxidant and nutritional/chemical profiles than both irradiation types, confirming that this technology, at the applied doses, did not affected chestnut fruits quality. Qualitative changes were detected in the structure of certain fatty acid molecules, without affecting its total content. These results were described for the first time highlighting these parameters as possible indicators of irradiation processing. In fact, the main differences found in irradiated samples were related with storage time or different assayed cultivars. It was also analysed the irradiation feasibility and the economic impact of electron beam processing in chestnut fruits, considering that this technology could have more acceptance than gamma irradiation. This work addressed different areas of research focusing on a technological solution of a problem proposed by the agro-industry, bringing innovation to a traditional food product. Independently of the irradiation source, chestnut variety or geographical origin, gamma and electron beam irradiation is an environmental friendly alternative technology for chestnut post-harvest treatments that can substitute the chemical fumigation also presenting a positive contribute in the economy of fruit producers.; [ES]Se ha hecho un estudio detallado de los efectos de la radiación gamma y de electrones en los parámetros físico-químicos de castañas europeas, proponiendo una tecnología alternativa que es respetuosa con el medio ambiente y que puede tener un impacto favorable en la economía de los productores de castañas eurioeas, garantizando al consumidor un alimento seguro. 2014-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/127326 [ES]Actualmente LCDM es el modelo cosmológico más favorecido por las observaciones. Desde el punto de vista teórico presenta ciertas dificultades que se deben enternder para alcanzar una descripción autoconsistente del Universo a todas las escalas. Estas dificultades están relacionadas con la necesidad de introducir materia y energía oscuras como componentes materiales necesarias para explicar la dinámica de galaxias y el período actual de expansión acelerada del Universo. Estas dificultades pueden obviarse modificando la teoría gravitatoria, hecho motivado también por la necesidad de elaborar una teoría cuántica de la gravedad. En esta tesis hemos analizado teorías alternativas, genéricamente denominadas ETG, en diversos escenarios para ver en qué grado son compatible con las observaciones en los límites de campo débil, campo fuerte, a pequeñas y a grandes escalas. 2014-09-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/125954 [ES]In this Thesis our results on the fabrication of graphene nanodevices and their magnetotransport properties will be shown. In particular, we have fabricated several graphene nanodevices exploring the routes to field effec transistors using different approaches and fundamental physics research using Hall bars, Corbino rings and more exotic geometries. We have studied the quantum Hall effct in several graphene nanodevices: bilayer graphene and trilayer graphene, studying the transport regimes when unwanted charged dopants are present in the device. We extended our studies on the quantum Hall effect and characterized the plateauplateau quantum phase transition in a high mobility bilayer graphene device. Our results on the quantum phase transitions showed to be compatible with a percolation scenario in which the critical exponent of such transition is y=4/3. We have also studied the low field regime in a monolayer graphene device and a bilayer graphene device. For the monolayer graphene device, the trigonal warping is manifested in the destruction of the weak antilocalization. The bilayer graphene sample showed different transport regimes (from insulator like to metallic like) driven by the density. Furthermore, a change in the temperature resulted in ballistic transport for higher densities. Finally, the interplay between the graphene surface and a thin film of tantalum has been studied. We have observed a clear difference between the charge transfer from 3D porous carbon and tantalum and that from 3D porous graphene and tantalum, manifested in a modification of the superconducting properties of thin films of tantalum. 2014-04-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/121222 [ES] Se presenta en este trabajo un estudio exhaustivo de las propiedades de mesones pesados usando un modelo de quark constituyente no relativista. Nos hemos centrado en la descripción del espectro y de las desintegraciones electromagnéticas, fuertes y débiles. Pueden encontrarse a lo largo de este trabajo la descripción de las diferentes aproximaciones que se usan y la comparación de nuestros resultados con los datos experimentales y con los resultados obtenidos a través de otras aproximaciones. Se ha obtenido una descripción global bastante razonable del espectro de mesones pesados. Se han hecho algunas asignaciones de los mesones XYZ, explicando otras propiedades de los estados asignados. Se han sugerido ciertas modificaciones al modelo de quark constituyente original. Como la incorporación al potencial OGE de las correcciones a 1-loop que ha servido para explicar la masa experimental del mesón D_{s0}^{*}(2317) como un estado c\bar{s}. También, la renormalización con condiciones de contorno aplicada al modelo de quark constituyente nos ha servido para desenmarañar la física del estado fundamental respecto de la de los estados excitados. Hemos llevado a cabo el cálculo de las desintegraciones OZI-permitidas de los mesones pesados. Para ello hemos utilizado dos modelos de desintegración, el modelo 3P0 y un modelo microscópico. Hemos usado la aproximación QCDME para calcular transiciones OZI-suprimidas entre estados vector del charmonio y también del botomonio. Hemos llevado a cabo un estudio de las desintegraciones semileptónicas de los mesones B y B_{s} yendo a mesones encantados y encantados-extraños, respectivamente, y que están orbitalmente excitados. El análisis de las desintegraciones no leptónicas del mesón B en canales D^{(*)}D_{sJ} también se incluye en este trabajo. Se mencionan a continuación los resultados más relevantes. La nueva asignación de la resonancia \psi(4415) como un estado en onda-D dejando el estado 4S al mesón X(4360). La dependencia con la escala del parámetro libre \gamma del modelo 3P0. La descripción del mesón D_{s1}(2536) como un estado j_{q}=3/2 que explica simultaneamente todas sus propiedades; [EN] An exhaustive study of heavy meson properties within a nonrelativistic constituent quark model has been presented in this dissertation. Within the heavy quark sector, we have focused on the spectroscopy and on the electromagnetic, strong and weak decays. The description of the approaches used and the discussion of our results, comparing them with the experimental data and also with the results coming from different theoretical approaches, can be followed along the work. A quite reasonable global description of the heavy meson spectra has been reached. Some tentative assignments of the XYZ mesons has been done explaining other properties of the assigned states. Certain modifications to the model have been suggested. The inclusion of one-loop QCD corrections to the spin-dependent terms of the OGE has served to explain the lower mass of the D_{s0}^{*}(2317) meson as a canonical c\bar{s} structure. The renormalization with boundary conditions applied to the constituent quark model allows us to disentangle the physics of the ground state to that of the excited states. We have performed a calculation of the OZI-allowed decay widths of the heavy mesons using two different decay models, the 3P0 model and a microscopic one. We have used the QCDME approach to calculate OZI-suppressed transitions between charmonium vector states and also between botomonium vector states. We have performed a calculation of the branching fractions for the semileptonic decays of B and B_{s} mesons into final states containing orbitally excited charmed and charmed-strange mesons, respectively. An analysis of the nonleptonic B meson decays into D^{(*)}D_{sJ} is also included. The most relevant results are listed below. The new assignment of the \psi(4415) as a D-wave state leaving the 4S state for the X(4360). The dependence on the scale of the 3P0 free parameter \gamma. The description of the D_{s1}(2536) meson as a j_{q}=3/2 c\bar{s} state is necessary to get a simultaneously explanation of its decay properties 2012-03-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/121184 [ES] El ácido zoledrónico (ZA) es un bifosfonato empleado en el tratamiento de metástasis óseas. Este estudio evalua un efecto antinociceptivo del ZA, previamente sugerido por otros autores, así como los mecanismos y mediadores involucrados empleando varios modelos de dolor inflamatorio. El ZA (10-300µg/animal) se administró antes del zymosano (Zy, 1 mg/animal, intraperitoneal) para el ensayo de torsión abdominal en ratones, y (1 mg, intrarticular) en el modelo de artritis por incapacitación de la rodilla en rata. Estudiamos el papel del óxido nítrico (NO) y los canales de K+ ATP-sensibles en el mecanismo de acción utilizando inhibidores como L-NAME (40 mg/kg), aminoguanidina (10-100 mg/kg), L-arginina (200 mg/kg), glibenclamida (1-3 mg/kg) y diazóxido (10 mg/kg), administrados 30 min antes del ZA. Se induce otro modelo experimental que es un edema mediante una inyección subplantar de carrageenina (300 ¿g/pata) o dextrano (300 ¿g/pata) en la pata trasera izquierda 1 hora después de la administración de ZA (100 mg/kg). El ZA inhibe los efectos inducidos por el Zy en el modelo de torsión abdominal (88%) y en el de incapacitación por artiritis en la rodilla (47%). En el primer caso, el efecto antinociceptivo revierte por el pretratamiento con L-NAME, aminoguanidina y glibenclamida hasta 93%, 103% y 72%, respectivamente. El ZA inhibe la liberación de citoquinas pro-nociceptivas por células residentes peritoneales de ratones estimulados por Zy, así como la expresión de TNF-alfa de la cavidad articular de los en el modelo de artritis de la rodilla y en el tejido de la pata en el modelo de edema inducido por carragenina. Los resultados aquí presentados demuestran que ZA tiene una actividad antinociceptiva que parece estar mediada por la activación de la vía NO/cGMP/K+/ATP. Además, el efecto antinociceptivo de ZA está relacionado con la inhibición de algunos procesos de la reacción inflamatoria.; [EN]The zoledronic acid (ZA) is a bisphosphonate used in the treatment of bone metastases. This study evaluates the ZA antinociceptive effect, previously suggested by other authors, as well as the mechanisms and mediators involved using several models of inflammatory pain. The ZA (10-300μg/animal) was administered before zymosano (Zy, 1 mg / animal, intraperitoneally) to the abdominal torsion test in mice, and (1 mg, intraarticular) in the model of arthritis of the knee incapacitation in rat. We studied the role of nitric oxide (NO) and K + channels in the ATP-sensitive mechanism of action using inhibitors such as L-NAME (40 mg / kg), aminoguanidine (10-100 mg / kg), L-arginine (200 mg / kg), glibenclamide (1-3 mg / kg) and diazoxide (10 mg / kg) administered 30 min before ZA. Another experimental model is induced edema is by subplantar injection of carrageenan (300 ug / paw) or dextran (300 ug / paw) into the left hind paw 1 hour after administration of ZA (100 mg / kg) . ZA inhibits the induced effects in the model Zy abdominal torsion (88%) and artiritis incapacitation by the knee (47%). In the first case, the antinociceptive effect reversed by pretreatment with L-NAME, aminoguanidine and glibenclamide as 93%, 103% and 72%, respectively. ZA inhibits the release of pro-nociceptive by resident peritoneal cells stimulated by Zy mice and the expression of TNF-alpha in the articular cavity of the model of arthritis in the knee and into the tissue of the leg the model of carrageenan-induced edema. The results presented here show that ZA has an antinociceptive activity that appears to be mediated via activation of the NO / cGMP / K + / ATP. Furthermore, antinociceptive effect ZA is related to inhibition of certain processes of the inflammatory reaction. 2012-01-01T00:00:00Z http://hdl.handle.net/10366/115559 [ES] La labor desarrollada en esta tesis doctoral está relacionada con diversos temas actualmente en estudio en el marco de la espectroscopia de rayos gamma con detectores de rastreo para la investigación de la estructura nuclear. La primera parte está dedicada a las novedades y mejoras en las capacidades de los detectores de Ge, altamente segmentados, basados en el seguimiento y en conceptos de imagen utilizados en sistemas de espectroscopia gamma. El trabajo se ha centrado principalmente en el nuevo sistema de detección de Ge propuesto para el experimento DESPEC en las instalaciones de GSI y sobre la evolución de varios códigos de seguimiento y de imágenes, tanto para la matriz actual de alta eficiencia AGATA como para su versión futura. La segunda parte corresponde a la medición realizada en junio de 2010 en el Laboratori di Nazionali Legnaro (LNL): Lifetime measurement in neutron-rich Ni, Cu and Zn isotopes (M. Doncel, Sahin E. y A. Goergen). Esta medida constituye uno de los primeros experimentos realizados en el LNL con el demostrador de AGATA. En particular, ha sido la primera vez que ha sido acoplada a la configuración de émbolo diferencial, así como para el espectrómetro PRISMA para la realización de la medición de vida útil mediante el método RDDS. Sus contenidos se han estructurado en cuatro capítulos y unas conclusiones posteriores.; [EN] The work developed in this P.h.D thesis is related to different topics currently under study in the frame of gamma spectroscopy with tracking detectors for nuclear structure research. The first part is devoted to the developments and improvements on the capabilities of highly segmented Ge detectors based on the tracking and imaging concepts when used in gamma spectroscopy systems. The work has been mainly focused on the new Ge detection system proposed for the DESPEC experiment at the GSI facility and on the developments in several tracking/imaging codes both for this future array as well as for the present highly efficient tracking array, AGATA. The second one, corresponds to the measurement performed in June 2010 at the Laboratori Nazionali di Legnaro (LNL): Lifetime measurement in neutron-rich Ni, Cu and Zn isotopes (M. Doncel, E. Sahin and A. Goergen). This measurement constitutes one of the first experiments performed at the LNL with the AGATA Demonstrator. In particular, it has been the first time the AGATA Demonstrator has been coupled to the differential plunger setup as well as to the PRISMA spectrometer to perform a lifetime measurement through the Recoil Distance Doppler Shift Method. Its contents have been structured in four chapters and some conclusions. 2012-03-01T00:00:00Z