Tesis doctoral de Antonio Gamboa Suárez
En esta tesis se estudia la dinámica de diversos sistemas, todos los cuales tienen en común el hecho de presentar rotaciones. Este hecho, además de que se está tratando con sistemas hamiltonianos, permite establecer una metodología similar para estudiarlos, a pesar de sus evidentes diferencias morfológicas y de escala. el primer problema que se investiga en esta tesis es el mecanismo de formación del sistema binario 2001 qw$_{322}$, localizado en el cinturón de kuiper, el cual presenta una serie de peculiaridades en su órbita. Esto hace que los mecanismos de formación propuestos hasta el momento resulten insuficientes para explicarla. En esta tesis se propone un mecanismo mixto que comienza por una captura temporal dentro de la esfera de hill. ésta se da en una zona del espacio de fases donde se tendrán trayectorias caóticas de larga duración, ocasionando el fenómeno conocido como captura asistida por el caos. La posterior estabilización del sistema y su keplerización final se darán por dos mecanismos distintos. Primeramente se presentará una pérdida de energía debida a la dispersión provocada por algún intruso dentro de la esfera de hill. Para la estabilización final, proponemos el mecanismo de fricción dinámica ocasionada por un mar de planetesimales. Las simulaciones de monte carlo realizadas han permitido encontrar órbitas coincidentes con las obtenidas a partir de las observaciones. en segundo lugar, se realiza un estudio mediante mecánica clásica de distintos complejos de van der waals de la forma $^4$he-hx (x=f, cl, br, cn). Este estudio relaciona le ineficiente transferencia de momento angular entre la molécula y los átomos de helio que se presenta en la solvatación de este tipo de sistemas, con el hecho de tener trayectorias caóticas. El estudio clásico muestra una falta de correlación entre los momentos angulares de los diferentes helios y el de la molécula hx con la cual se encuentran en interacción. También se realiza un estudio del comportamiento dinámico de estos sistemas a altas energías, el cual puede ser la base para un futuro trabajo en el que se pretenda encontrar una ley de weyl fractal para sistemas abiertos de este tipo, tal y como se ha encontrado para otro tipo de sistemas hamiltonianos. el tercer problema que se estudia corresponde a un estudio cuántico de la solvatación de una molécula de nh$_3$ en $^4$he. Para la resolución del problema, se utiliza el método de difusión de monte carlo, el cual ha demostrado ser uno de los más efectivos para resolver la ecuación de schrí¶dinger en problemas de muchos cuerpos. Se ha calculado la renormalización de las constantes rotacionales de la molécula y se ha encontrado una disminución de alrededor de un 5 % con respecto a los valores en fase gaseosa. Este resultado está de acuerdo con un experimento publicado en 2005 por slipchenko et. Al., Mientras que contradice un resultado anterior del mismo experimento publicado por behrens et. Al. En 1998, en el cual se publicaba un grado de renormalización del 25 %. Por otro lado, se ha comparado el comportamiento de la molécula de amoniaco con simulaciones anteriores realizadas para distintas moléculas, y se ha propuesto un esquema de tres regímenes distintos de solvatación de acuerdo al valor de la constante rotacional de la molécula y al grado de anisotropía del potencial de interacción entre ésta y los átomos de helio.
Datos académicos de la tesis doctoral «Estudio dinámico clásico y cuántico de sistemas hamiltonianos en rotación. aplicación a sistemas astronómicos y moleculares«
- Título de la tesis: Estudio dinámico clásico y cuántico de sistemas hamiltonianos en rotación. aplicación a sistemas astronómicos y moleculares
- Autor: Antonio Gamboa Suárez
- Universidad: Politécnica de Madrid
- Fecha de lectura de la tesis: 22/06/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Rosa María Benito Zafrilla
- Tribunal
- Presidente del tribunal: Luis Seidel gómez de quero
- angel Jorba montes (vocal)
- Luis Benet fernandez (vocal)
- isabel Gonzalo fonrodona (vocal)