Sistemas integrables discretos, polinomios matriciales ortogonales y problemas de Riemann-Hilbert

El propósito de esta tesis doctoral es el estudio de la conexión, mediante el problema de Riemann-Hilbert, entre sistemas discretos y la teoría de polinomios matriciales ortogonales. La investigación de los modelos integrables se originó en la Mecánica Clásica, en relación a la resolución de las ecuaciones de Newton [2]. Los trabajos de Liouville, Hamilton, Jacobi y otros sentaron las bases de los sistemas integrables como prototipos modelos resolubles por cuadraturas, v.g., por integración directa [7]. Hay una cantidad importante de investigación dedicada a los aspectos geométricos de los sistemas clásicos integrables y superintegrables [66], [82], especialmente en relación a la separación de variables de la ecuación de Hamilton-Jacobi [75]. Fue la aplicación, en la segunda mitad del siglo pasado, de la transformada espectral inversa para la resolución del problema de Cauchy de la ecuación de Korteweg-de Vries [42, 43] la que marcó el inicio de una nueva etapa en este campo, el del estudio de sistemas integrables con un número infinito de grados de libertad, que generalmente se expresan en términos de jerarquías de ecuaciones no lineales en derivadas parciales. Particularmente reseñable, por su aplicación en la hidrodinámica y en la óptica cuántica, es la aparición de las soluciones a un número de solitones arbitrario. En las últimas tres décadas ha habido un importante interés por el estudio de modelos discretos, v.g., sistemas dinámicos de nidos en un retículo de puntos, y expresados en términos de ecuaciones no lineales en diferencia parciales. Muchas de las técnicas encontradas en el mundo continuo se extendieron a este nuevo contexto discreto. Hay dos razones fundamentales para este interés...

Korteveg-de Vries solitons in a cold quark-gluon plasma

The relativistic heavy ion program developed at RHIC and now at LHC motivated a deeper study of the properties of the quark-gluon plasma (QGP) and, in particular, the study of perturbations in this kind of plasma. We are interested on the time evolution of perturbations in the baryon and energy densities. If a localized pulse in baryon density could propagate throughout the QGP for long distances preserving its shape and without loosing localization, this could have interesting consequences for relativistic heavy ion physics and for astrophysics. A mathematical way to prove that this can happen is to derive (under certain conditions) from the hydrodynamical equations of the QGP a Korteveg-de Vries (KdV) equation. The solution of this equation describes the propagation of a KdV soliton. The derivation of the KdV equation depends crucially on the equation of state (EOS) of the QGP. The use of the simple MIT bag model EOS does not lead to KdV solitons. Recently we have developed an EOS for the QGP which includes both perturbative and nonperturbative corrections to the MIT one and is still simple enough to allow for analytical manipulations. With this EOS we were able to derive a KdV equation for the cold QGP.

The mutation theory; experiments and observations on the origin of species in the vegetable kingdom, by Hugo de Vries ... tr. by Prof. J. B. Farmer and A. D. Darbishire ...

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