Un agujero negro de Schwarzschild tiene una temperatura de Hawking inversamente proporcional a su masa. De este modo, los agujeros negros se evaporan a una tasa creciente que disminuye su masa y aumenta su temperatura. A pesar de las propiedades termodinámicas de los agujeros negros, el espectro observado por un observador distante difiere del de un cuerpo negro ideal a causa de los denominados factores de cuerpo gris. En consecuencia, su consideración es necesaria para obtener el espectro resultante y para estudiar fuentes actuales de rayos gamma que puedan tener un origen debido a este fenómeno. No obstante, la presencia de dichos factores plantea interrogantes sobre la verdadera naturaleza térmica del espectro y del mismo agujero negro.En este trabajo investigamos el espectro de emisión de un agujero negro de Schwarzschild usando la teoría cuántica de campos en espacios curvos. Analizamos los factores de cuerpo gris que dan a lugar a las desviaciones con respecto a un cuerpo negro y estudiamos los efectos en el espectro de diferentes especies no masivas, con particular énfasis a partículas escalares y vectoriales. Adicionalmente, mediante un análisis semiclásico, se estudia el rol de los efectos dispersivos en la determinación del espectro térmico y se determina el tamaño efectivo como fuente emisora.

El mantenimiento preventivo es una estrategia fundamental para garantizar la confia- bilidad de los sistemas, reducir costos operacionales y evitar fallos imprevistos. Este trabajo se centra en la optimización de la frecuencia de inspección en sistemas de mantenimiento preventivo, utilizando un enfoque basado en simulación estocástica. A través de la implemen- tación de simulaciones de Monte Carlo, se evalúan distintas frecuencias de inspección para minimizar los costos asociados, considerando la incertidumbre inherente en los sistemas y sus parámetros. Para una mejor comprensión del comportamiento de los costos bajo incertidumbre, se introducen métricas de riesgo como el Valor en Riesgo (VaR) y el Valor en Riesgo Condicional (CVaR). Estas métricas permiten evaluar no solo el costo esperado, sino también la variabilidad y la exposición a eventos extremos, que podrían generar costos elevados y no planificados. Los resultados muestran que, aunque las frecuencias de inspección más altas tienden a reducir el costo esperado, las métricas de riesgo sugieren que una frecuencia de inspección más baja puede ser más beneficiosa en escenarios con alta incertidumbre, al minimizar la exposición a riesgos extremos. Además, se realiza un análisis de la semidesviación superior, lo que permite identificar las frecuencias de inspección que ofrecen un equilibrio entre el costo esperado y la variabilidad de los costos. Los resultados demuestran que, al considerar estas métricas de riesgo, es posible encontrar una frecuencia óptima de inspección que no solo sea económicamente favorable, sino también robusta frente a los riesgos y la incertidumbre. Este enfoque proporciona una metodología innovadora para optimizar políticas de mantenimien- to preventivo en condiciones de incertidumbre, ofreciendo una herramienta valiosa para la toma de decisiones en industrias que dependen de la confiabilidad y disponibilidad de sus sistemas. A través de este análisis, se busca no solo minimizar los costos directos de mantenimiento, sino también reducir los riesgos asociados con fallos inesperados, logrando una solución más robusta y eficiente.

En esta tesis investigamos la aparición y transición entre dos estructuras de bifurcación complejas, las bifurcaciones tipo Mushroom e Isola, en el contexto de sistemas dinámicos unidimensionales, discretos y suaves. Utilizando herramientas de la Teoría de Bifurcaciones, la Teoría de Singularidades y los Sistemas Dinámicos, construimos y analizamos una familia polinomial de grado mínimo de la forma 𝑥↦𝑥+𝑥³−𝑥²+𝜆²+α, la cual actúa como un despliegue universal capaz de exhibir tanto bifurcaciones tipo Mushroom como tipo Isola. Demostramos que, bajo perturbaciones suaves, cualquier sistema dinámico contacto equivalente a esta familia reproduce el mismo comportamiento cualitativo cerca de las regiones críticas del espacio de parámetros. Además, extendemos este análisis mediante la introducción de un despliegue de tres parámetros que organiza la transición entre tipos de bifurcaciones y proporciona una clasificación completa de la dinámica local.

La geometría de la zona de extracción (EZ) gobierna la eficiencia, la recuperación y la dilución en minería por hundimiento, pero su caracterización cuantitativa sigue siendo limitada bajo condiciones operacionales y geomecánicas complejas. Este trabajo integra experimentación física, modelación por elementos finitos y análisis dimensional para predecir su evolución según la secuencia de apertura, el diámetro medio de partícula (D50) y el ángulo de fricción interna (φ). El objetivo central fue cuantificar la IEZ y proponer un modelo adimensional que anticipe su ancho bajo distintas condiciones operativas. Se diseñó una maqueta a escala 1:267 que simula un block caving de 200 m de alto con ocho puntos de extracción secuencial y partículas de cuarzo; el sistema automatizado, procesado en MATLAB, se obtuvieron coeficientes de variación menores al 5% en la medición del ancho de la zona de movimiento, evaluados a partir de 30 repeticiones por configuración. En paralelo, se implementó en COMSOL Multiphysics —mediante el Método de Elementos Finitos (FEM)— la formulación de Morales (2024) para simular distintas secuencias y, a través de un barrido paramétrico sobre el D50 y φ, derivar relaciones adimensionales que predicen el ancho de la IEZ. El modelo resultante alcanzó un R² = 0,9347. Simulaciones complementarias en EDEM respaldaron los fenómenos observados. Los resultados muestran que la activación progresiva de puntos reduce el ancho un 20% e incrementa la altura un 25% para el caso base homólogo al de Leyton. Un D50 mayor aumenta en 35% el ancho inicial (reduciéndose al 2% tras 20 aperturas), mientras que incrementar φ de 0,174 a 0,474 rad (10° a 27°) reduce el ancho un 25%, estabilizado desde la décima apertura. La sobreextracción localizada acelera la expansión lateral inicial, mejorando la interacción del flujo. El modelo matemático incorpora grupos adimensionales que capturan estas variaciones, destacando al número de puntos de extracción como la variable más influyente. Además, se observó que al aumentar el número de puntos de extracción activos, el ancho adimensional W* disminuyó un 63% en ensayos físicos, 20% en FEM y 14% en DEM, debido a que las simulaciones representan solo la zona estrictamente extraída. Los resultados evidencian que abrir más puntos en etapas tempranas promueve una mayor conectividad entre zonas activas y una expansión más uniforme del flujo, lo que favorece una recuperación más eficiente. El modelo predictivo desarrollado permite anticipar la evolución geométrica de la IEZ bajo distintas condiciones operacionales y guiar decisiones sobre la secuencia y el ritmo de apertura de puntos, entregando criterios cuantitativos para optimizar el diseño de mallas, mejorar la recuperación y aumentar la eficiencia en operaciones de hundimiento.

Los incendios forestales son un problema de interés global que afectan frecuentemente a nuestro país, quemando miles de hectáreas de bosques, destruyendo la flora y fauna, afectando el aire, los ciclos del agua y el ecosistema. Estos daños han generado importantes pérdidas económicas, ambientales y sociales. Según estadísticas de CONAF, en Chile el 99,7% de los incendios son causados por negligencia humana y, entre 1963 y 2020, se han producido más de 250 mil incendios forestales, con más de 3 millones de hectáreas quemadas. Debido a los problemas generados por este tipo de fenómenos, se han desarrollado diversos enfoques para abordar la problemática, los que pueden clasificarse en: evaluación de riesgos, propagación y efectos. Nuestro enfoque está en los modelos de propagación, los cuales pueden subclasificarse en físicos, empíricos e híbridos. Como ejemplo, dos de los enfoques más explorados durante las últimas décadas son los modelos discretos, como los autómatas celulares, y los modelos continuos basados en ecuaciones diferenciales. El desarrollo de estos modelos ha permitido la creación de una gran variedad de software, aunque solo algunos de ellos son de código abierto. Este proyecto de tesis propone el desarrollo de un marco de trabajo (framework) de código abierto, basado en ecuaciones diferenciales, para apoyar el estudio de la propagación de incendios forestales, incluyendo características geográficas y meteorológicas de Chile. Por la estructura del algoritmo, se implementará en GPU para reducir los tiempos de simulación numérica en la generación de mapas de riesgo. Adicionalmente, este trabajo presenta un método numérico eficiente para el cálculo del modelo de propagación del fuego y la implementación del algoritmo asociado. El algoritmo presenta propiedades positivas de estabilidad, convergencia y complejidad. Además, la implementación en GPU del algoritmo propuesto supera a tres implementaciones diferentes en CPU. Estos resultados satisfactorios permiten concluir que el framework de código abierto es una herramienta válida para el estudio de incendios forestales.

The field of astronomical data analysis has experienced an important paradigm shift in the recent years. The automation of certain analysis procedures is no longer a desirable feature for reducing the human effort, but a must have asset for coping with the extremely large datasets that new instrumentation technologies are producing. In particular, the detection of transit planets --- bodies that move across the face of another body --- is an ideal setup for intelligent automation. Knowing if the variation within a light curve is evidence of a planet, requires applying advanced pattern recognition methods to a very large number of candidate stars. Here we present a supervised learning approach to refine the results produced by a case-by-case analysis of light-curves, harnessing the generalization power of machine learning techniques to predict the currently unclassified light-curves. The method uses feature engineering to find a suitable representation for classification, and different performance criteria to evaluate them and decide. Our results show that this automatic technique can help to speed up the very time-consuming manual process that is currently done by expert scientists.

This article describes the impact of restricting the air intake in industrial 250 m3 WEMCO flotation cells at Los Pelambres concentrator. The influence of air restriction on the hydrodynamic and metallurgical performance of this type of machine was evaluated. The experiments were conducted in single flotation cells and entire rougher banks. In all cases, the gas holdup was measured to estimate the effectiveness of the obstruction system to decrease the air concentration. In single cells, axial profiles for solid percentage and particle size were evaluated. In addition, mass balances were conducted to assess the copper recoveries and concentrate features. In individual cells, air restriction led to a decrease in the gas holdup. However, this slight change was enough to obtain a more stable froth zone and a better solid suspension. The latter was observed as: (i) a higher P80 below the pulp–froth interface, (ii) a less diluted pulp at this level, (iii) a slightly higher Cu recovery, and (iv) a coarser concentrate product. A mineralogical analysis of the concentrate sample also showed the presence of coarser liberated Cu-sulfide particles. The results in single cells suggested an improvement in the recovery of coarse particles via more intense solid suspension. The air intake was also restricted in three rougher banks to assess the impact of air obstruction on the overall performance of the respective circuit. Eleven out of fourteen cells were operated with air restriction, which led to a significant improvement in recovery of 0.9%–1.6% (absolute), at a 95% confidence level. Size-by-size mass balances were also conducted for the rougher circuits, which proved that the recovery improvements were justified by the simultaneous increase in the recovery of coarse and fine particles. Thus, a restriction in the air intake showed that a decrease in the gas holdup (and in the bubble surface area flux) was compensated by better solid suspension and a higher collision efficiency in the draft tube. The former promoted the recovery of coarse particles in the quiescent zone, whereas the latter improved the interaction between bubbles and fine particles. Further developments are being made to implement a regulatory control strategy for the air intake in self-aspirated flotation cells and to use this approach for optimizing industrial flotation banks.

Este estudio estima el flujo de sedimentos en suspensión en el estuario del Río Maipo mediante instrumentos acústicos y ópticos, aplicados en dos campañas con distintos regímenes de caudal: septiembre 2021 (invierno) y octubre 2022 (primavera). Se utilizaron perfiladores de corriente Doppler acústico (ADCP), sensores CTD y de turbidez (TU), junto con muestras de agua para obtener concentraciones de sedimentos en suspensión (CSS) y establecer regresiones TU–CSS. En septiembre 2021, los resultados muestran flujos salientes en superficie y perfiles de CSS variables según la marea. Se estimaron flujos de sedimentos de hasta 1.56 kg/s en Sección 1 y 0.23 kg/s en Sección 2, destacando una alta variabilidad incluso entre ventanas temporales cercanas. En octubre 2022, se observó un flujo estratificado con agua dulce saliente en la capa superior y agua salada entrante en la inferior. El flujo neto estimado varió entre 0.0495 y 0.438 kg/s según el día. Se identificó una alta sensibilidad del cálculo de flujo a la extrapolación de velocidades, morfología del estuario y tamaño de sedimento. Ambas campañas muestran una fuerte dependencia del flujo de sedimentos respecto al caudal del río y a procesos como la floculación, retención y resuspensión en zonas curvas. La calibración TU–CSS presentó una relación lineal 1:1, influida por el tamaño de partículas. No se encontró correspondencia directa entre los caudales estimados en el estuario y los registrados 20 km aguas arriba (QCabimbao), debido a efectos de marea y diferencias espaciales. Finalmente, al comparar con sistemas similares, se concluye que la reducción de CSS en octubre 2022 puede deberse a menor caudal por megasequía y menor aporte de sedimentos desde la cuenca durante el deshielo.