强散射体产生的像面散斑对比度与随机表面及成像系统关系的研究

We study the statistical properties of the image speckles produced by strong-scattering objects in the 4f optical imaging system. Using the generic expression of the complex amplitude of speckles and the approximation of the double-exponential function, we first obtain the ensemble average of the speckle intensity. Then we derive the variance of the speckle intensity based on the rotational transformation of the real and imaginary parts of the complex amplitude of speckles. We finally obtain the expression for the contrast of the. speckles, which is explicitly related to the statistical parameters of random surface and to the parameters of the imaging system. Our results are an obvious improvement compared with those reported in the literature, where the relations including such implicit quantities as the average size of the scattering grains of the random surface and the number of scattering grains are usually used. The results of this paper would be helpful for the characterization of random surface by speckle contrast.

Sunyaev-Zel'dovich observations using large-format millimeter arrays

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound objects in the observable universe, and they are formed from the largest perturbations of the primordial matter power spectrum. During initial cluster collapse, matter is accelerated to supersonic velocities, and the baryonic component is heated as it passes through accretion shocks. This process stabilizes when the pressure of the bound matter prevents further gravitational collapse. Galaxy clusters are useful cosmological probes, because their formation progressively freezes out at the epoch when dark energy begins to dominate the expansion and energy density of the universe. A diverse set of observables, from radio through X-ray wavelengths, are sourced from galaxy clusters, and this is useful for self-calibration. The distributions of these observables trace a cluster's dark matter halo, which represents more than 80% of the cluster's gravitational potential. One such observable is the Sunyaev-Zel'dovich effect (SZE), which results when the ionized intercluster medium blueshifts the cosmic microwave background via Compton scattering. Great technical advances in the last several decades have made regular observation of the SZE possible. Resolved SZE science, such as is explored in this analysis, has benefitted from the construction of large-format camera arrays consisting of highly sensitive millimeter-wave detectors, such as Bolocam. Bolocam is a submillimeter camera, sensitive to 140 GHz and 268 GHz radiation, located at one of the best observing sites in the world: the Caltech Submillimeter Observatory on Mauna Kea in Hawaii. Bolocam fielded 144 of the original spider web NTD bolometers used in an entire generation of ground-based, balloon-borne, and satellite-borne millimeter wave instrumention. Over approximately six years, our group at Caltech has developed a mature galaxy cluster observational program with Bolocam. This thesis describes the construction of the instrument's full cluster catalog: BOXSZ. Using this catalog, I have scaled the Bolocam SZE measurements with X-ray mass approximations in an effort to characterize the SZE signal as a viable mass probe for cosmology. This work has confirmed the SZE to be a low-scatter tracer of cluster mass. The analysis has also revealed how sensitive the SZE-mass scaling is to small biases in the adopted mass approximation. Future Bolocam analysis efforts are set on resolving these discrepancies by approximating cluster mass jointly with different observational probes.

Branes and supersymmetric quantum field theories

Since the discovery of D-branes as non-perturbative, dynamic objects in string theory, various configurations of branes in type IIA/B string theory and M-theory have been considered to study their low-energy dynamics described by supersymmetric quantum field theories.

One example of such a construction is based on the description of Seiberg-Witten curves of four-dimensional N = 2 supersymmetric gauge theories as branes in type IIA string theory and M-theory. This enables us to study the gauge theories in strongly-coupled regimes. Spectral networks are another tool for utilizing branes to study non-perturbative regimes of two- and four-dimensional supersymmetric theories. Using spectral networks of a Seiberg-Witten theory we can find its BPS spectrum, which is protected from quantum corrections by supersymmetry, and also the BPS spectrum of a related two-dimensional N = (2,2) theory whose (twisted) superpotential is determined by the Seiberg-Witten curve. When we don’t know the perturbative description of such a theory, its spectrum obtained via spectral networks is a useful piece of information. In this thesis we illustrate these ideas with examples of the use of Seiberg-Witten curves and spectral networks to understand various two- and four-dimensional supersymmetric theories.

First, we examine how the geometry of a Seiberg-Witten curve serves as a useful tool for identifying various limits of the parameters of the Seiberg-Witten theory, including Argyres-Seiberg duality and Argyres-Douglas fixed points. Next, we consider the low-energy limit of a two-dimensional N = (2, 2) supersymmetric theory from an M-theory brane configuration whose (twisted) superpotential is determined by the geometry of the branes. We show that, when the two-dimensional theory flows to its infra-red fixed point, particular cases realize Kazama-Suzuki coset models. We also study the BPS spectrum of an Argyres-Douglas type superconformal field theory on the Coulomb branch by using its spectral networks. We provide strong evidence of the equivalence of superconformal field theories from different string-theoretic constructions by comparing their BPS spectra.

Did galaxies reionize the universe?

The epoch of reionization remains one of the last uncharted eras of cosmic history, yet this time is of crucial importance, encompassing the formation of both the first galaxies and the first metals in the universe. In this thesis, I present four related projects that both characterize the abundance and properties of these first galaxies and uses follow-up observations of these galaxies to achieve one of the first observations of the neutral fraction of the intergalactic medium during the heart of the reionization era.

First, we present the results of a spectroscopic survey using the Keck telescopes targeting 6.3 < z < 8.8 star-forming galaxies. We secured observations of 19 candidates, initially selected by applying the Lyman break technique to infrared imaging data from the Wide Field Camera 3 (WFC3) onboard the Hubble Space Telescope (HST). This survey builds upon earlier work from Stark et al. (2010, 2011), which showed that star-forming galaxies at 3 < z < 6, when the universe was highly ionized, displayed a significant increase in strong Lyman alpha emission with redshift. Our work uses the LRIS and NIRSPEC instruments to search for Lyman alpha emission in candidates at a greater redshift in the observed near-infrared, in order to discern if this evolution continues, or is quenched by an increase in the neutral fraction of the intergalactic medium. Our spectroscopic observations typically reach a 5-sigma limiting sensitivity of < 50 AA. Despite expecting to detect Lyman alpha at 5-sigma in 7-8 galaxies based on our Monte Carlo simulations, we only achieve secure detections in two of 19 sources. Combining these results with a similar sample of 7 galaxies from Fontana et al. (2010), we determine that these few detections would only occur in < 1% of simulations if the intrinsic distribution was the same as that at z ~ 6. We consider other explanations for this decline, but find the most convincing explanation to be an increase in the neutral fraction of the intergalactic medium. Using theoretical models, we infer a neutral fraction of X_HI ~ 0.44 at z = 7.

Second, we characterize the abundance of star-forming galaxies at z > 6.5 again using WFC3 onboard the HST. This project conducted a detailed search for candidates both in the Hubble Ultra Deep Field as well as a number of additional wider Hubble Space Telescope surveys to construct luminosity functions at both z ~ 7 and 8, reaching 0.65 and 0.25 mag fainter than any previous surveys, respectively. With this increased depth, we achieve some of the most robust constraints on the Schechter function faint end slopes at these redshifts, finding very steep values of alpha_{z~7} = -1.87 +/- 0.18 and alpha_{z~8} = -1.94 +/- 0.23. We discuss these results in the context of cosmic reionization, and show that given reasonable assumptions about the ionizing spectra and escape fraction of ionizing photons, only half the photons needed to maintain reionization are provided by currently observable galaxies at z ~ 7-8. We show that an extension of the luminosity function down to M_{UV} = -13.0, coupled with a low level of star-formation out to higher redshift, can fit all available constraints on the ionization history of the universe.

Third, we investigate the strength of nebular emission in 3 < z < 5 star-forming galaxies. We begin by using the Infrared Array Camera (IRAC) onboard the Spitzer Space Telescope to investigate the strength of H alpha emission in a sample of 3.8 < z < 5.0 spectroscopically confirmed galaxies. We then conduct near-infrared observations of star-forming galaxies at 3 < z < 3.8 to investigate the strength of the [OIII] 4959/5007 and H beta emission lines from the ground using MOSFIRE. In both cases, we uncover near-ubiquitous strong nebular emission, and find excellent agreement between the fluxes derived using the separate methods. For a subset of 9 objects in our MOSFIRE sample that have secure Spitzer IRAC detections, we compare the emission line flux derived from the excess in the K_s band photometry to that derived from direct spectroscopy and find 7 to agree within a factor of 1.6, with only one catastrophic outlier. Finally, for a different subset for which we also have DEIMOS rest-UV spectroscopy, we compare the relative velocities of Lyman alpha and the rest-optical nebular lines which should trace the cites of star-formation. We find a median velocity offset of only v_{Ly alpha} = 149 km/s, significantly less than the 400 km/s observed for star-forming galaxies with weaker Lyman alpha emission at z = 2-3 (Steidel et al. 2010), and show that this decrease can be explained by a decrease in the neutral hydrogen column density covering the galaxy. We discuss how this will imply a lower neutral fraction for a given observed extinction of Lyman alpha when its visibility is used to probe the ionization state of the intergalactic medium.

Finally, we utilize the recent CANDELS wide-field, infra-red photometry over the GOODS-N and S fields to re-analyze the use of Lyman alpha emission to evaluate the neutrality of the intergalactic medium. With this new data, we derive accurate ultraviolet spectral slopes for a sample of 468 3 < z < 6 star-forming galaxies, already observed in the rest-UV with the Keck spectroscopic survey (Stark et al. 2010). We use a Bayesian fitting method which accurately accounts for contamination and obscuration by skylines to derive a relationship between the UV-slope of a galaxy and its intrinsic Lyman alpha equivalent width probability distribution. We then apply this data to spectroscopic surveys during the reionization era, including our own, to accurately interpret the drop in observed Lyman alpha emission. From our most recent such MOSFIRE survey, we also present evidence for the most distant galaxy confirmed through emission line spectroscopy at z = 7.62, as well as a first detection of the CIII]1907/1909 doublet at z > 7.

We conclude the thesis by exploring future prospects and summarizing the results of Robertson et al. (2013). This work synthesizes many of the measurements in this thesis, along with external constraints, to create a model of reionization that fits nearly all available constraints.

Transbordamentos: elementos para uma cartografia dos campos cegos nos jogos da arte

O trabalho explora a dinâmica dos jogos plásticos nas artes e das operações de suas obras enquanto máquinas de visão, dispositivos através dos quais determinados aprendizados se desenvolvem enquanto promovem certos processos de invisibilização. Entre negociações dos modos de ver se instaura a instituição do estatuto coletivo do visível. Fatores sociais, tecnológicos, econômicos e políticos se imbricam nessas negociações, implicando na expansão dos processos de produção e reprodução de imagens que culminam na constituição dos campos cegos na cultura visual, áreas abarrotadas de visibilidades ofuscantes. A arte, ciente de ser elemento ativo na constituição dos limites da visão, responde a esse panorama com ações de transbordamento e alargamento desses limites. Adota os campos cegos e suas dinâmicas internas como base para práticas reflexivas. Direciona-se para a identificação de um estatuto do invisível como parte da constituição do próprio estatuto do visível na proposição de experiências sensíveis a partir de diálogos com a invisibilidade. Algumas dessas experiências são analisadas nesta dissertação que reconhece nelas elementos para um mapear dos campos cegos e para uma discussão ampliada da visão

Devido às marmeladas, adeus carnaval. Um dia voltaremos: escolas de samba e cultura popular no Rio de Janeiro dos anos 30

Esta dissertação versa sobre o carnaval das escolas de samba, em seu período de formação, na década de 1930. Apresentando a Vizinha Faladeira procura-se identificar suas transgressões no contexto da institucionalização do chamado tradicional carnaval das escolas de samba da cidade. Busca-se compreender os motivos que levaram a Vizinha Faladeira a afastar-se das disputas carnavalescas e terminar suas atividades como escola de samba identificando assim as diversas tensões que circundavam o carnaval das escolas de samba. Verificando os desfiles da Vizinha Faladeira identificam-se formas estéticas diversas que revelam os diálogos tensionados entre os diversos grupos da sociedade e o desejo de fazer um carnaval cada vez mais popular. Este trabalho busca lançar um novo olhar sobre a festa carnavalesca entendendo a cultura popular como o local de disputas de significados simbólicos, rompendo-se com as visões folclóricas e antropológicas, privilegiando as disputas entre os grupos e as representações nas formas artísticas das escolas de samba

Sistemas e ações autoimpostos - arte e vida

Essa dissertação é uma escrita performática que procura entender a arte como elemento para enxergar melhor o cotidiano; é um conjunto de observações e reflexões sobre trabalhos que lidam com regras autoimpostas pelos artistas; uma explanação sobre jogos que mudam os caminhos do cotidiano, transformando o olhar e a sensibilidade. Ações de artistas como Sophie Calle, Tracey Emin, Marina Abramovic, Tania Bruguera, entre outros, são analisados, junto a uma descrição e exposição dos trabalhos desenvolvidos pela própria autora. O capítulo I é dedicado aos modos como a fotografia serve às ações performáticas, a partir da exposição do trabalho Lhôtel, de Sophie Calle. O capítulo II pensa o lugar dos afetos na arte, como eles fazem parte da composição de trabalhos artísticos. O terceiro é um olhar sobre a exposição Cuide de você, de Sophie Calle, para refletir sobre o livro no campo expandido do espaço de exposição. No capítulo final, trabalhos das artistas cariocas Caroline Valansi e Julia Debasse, próximas da autora, são analisados, instigando o pensamento sobre como a proximidade entre artistas pode gerar criações artísticas

Cartografia de Orfeu:analogia e assurreição nas Soledades de Luis de Góngora y Argote

O tema desta Dissertação de Mestrado é a análise dos conceitos de analogia e assurreição (objetos formais) na obra Soledades (objeto material) de Luis de Góngora, bem como suas implicações filosóficas e formais. Pretendi fazer uma análise do poema, tendo em vista perseguir a seguinte hipótese: a desmesura e a desproporção que as Soledades apresentam não são fruto de um mero capricho estilístico. Elas nascem de uma intervenção do furor poético, entendido como furor divino. Góngora teve acesso a essas concepções mediante o influxo de ideias herméticas e neoplatônicas na Península Ibérica. Tais influxos são responsáveis por uma amplificação especialmente aguda da doutrina da analogia. O desdobramento máximo dessa ênfase no princípio da analogia é propriamente a assurreição, tal como definida por Claude-Gilbert Dubois. A partir desses elementos, esta Dissertação de Mestrado pretendeu proceder a uma análise de alguns motivos, cenas e trechos do poema narrativo Soledades, de Luis de Góngora y Argote, mostrando como ele elabora a doutrina da analogia de proporcionalidade e em que momento essa analogia aguda produz a assurreição, ou seja, o corte transversal na hierarquia dos corpos institucionais, movimento este em geral entendido em termos teológicos e políticos como heresia. Por outro lado, há a importante relação entre hermetismo, neoplatonismo e literatura na Renascença, bem como a maneira pela qual a doutrina do furor poético se infiltrou nas artes e na poesia espanholas por via italiana nos séculos XVI e XVII. Concentrei-me no conceito de assurreição e na análise do deslocamento metafísico-teológico das analogias de proporcionalidade presentes nas Soledades, cotejando-as com a distribuição dos lugares naturais de cada elemento do cosmos, fixada sobretudo por Santo Tomás de Aquino, a maior autoridade da teologia católica na Península Ibérica do século XVII

A gênese da comunicação gestual e o desenvolvimento sociocognitivo: um estudo longitudinal

Mesmo antes das crianças começarem a falar, elas utilizam gestos, como dar, mostrar e apontar. O início da comunicação gestual pode ser percebido muito cedo na infância humana, mas ainda não está claro como ocorre a progressão deste desenvolvimento. O presente estudo investiga o papel e as características do desenvolvimento gestual no primeiro ano de vida. Um bebê de sexo masculino e sua mãe foram observados longitudinalmente, a cada semana, do nascimento aos 12 meses de idade. A díade foi filmada em casa enquanto realizava atividades de rotina. Nas idades de 9 a 12 meses, uma vez ao mês a mãe foi solicitada a brincar com seu bebê em situação estruturada. Os vídeos foram analisados qualitativa e quantitativamente em termos da percentagem de ocorrência de categorias de gestos comunicativos de ambos os parceiros e de seus comportamentos. Cenários comunicativos foram identificados. O aparecimento de diferentes comportamentos e suas trajetórias de desenvolvimento foram registrados. As possíveis relações com o surgimento posterior de gestos foram discutidas, analisando comportamentos que se tornaram ou não precursores e o modo como eles tenderam a apresentar mudanças com o tempo. Alguns resultados interessantes foram observados: pré-apontar foi identificado desde os primeiros meses e apresentou declínio de ocorrência. Pré-alcançar foi identificado aos 5 meses de idade e declinou no mesmo período em que foi observado o aparecimento do gesto de alcançar, o qual tendeu a aumentar com o tempo. Virar a cabeça enquanto rejeição foi observado aos 4 meses. Conforme o bebê foi se tornando mais velho, ele passou mais tempo engajado com sua mãe e com objetos de forma coordenada. Desde o início do primeiro ano, a mãe exibiu gestos de mostrar objetos e apontar proximal declarativo. Comportamentos de atenção conjunta foram observados e tenderam a aumentar no período de 9 a 12 meses de idade. Gestos proximais e declarativos realizados pelo bebê ocorreram mais precocemente se comparados a gestos imperativos e distais. As transições observadas a partir dos cenários comunicativos não compartilhados rumo aos de natureza simbólica foram identificadas. Percentagens de tempo de cenários comunicativos não-compartilhados e atencionais primários diminuíram enquanto as de cenários atencionais secundários aumentaram, tornando-se predominantes no final do primeiro ano. Neste período, cenários convencionais e simbólicos surgiram, apresentando breve duração. Embora estes resultados não sejam conclusivos, podem contribuir para a compreensão das primeiras modalidades de comunicação mãe-bebê, ajudando a fornecer suportes para a discussão sobre a existência de precursores gestuais precoces.

Esporte como experiência : uma análise fenomenológico-pragmática da Constituição do jogo coletivo

O objetivo desse trabalho é compreender a ação humana nos jogos esportivos coletivos. Os jogos em questão são aqueles que são disputados em interações conduzidas pelos jogadores em ações simultâneas mutuamente referidas que envolvem o corpo em um mesmo ambiente ? geralmente esportes com bola, como o futebol, o basquetebol e o voleibol, entre outros. A perspectiva adotada nos conduziu no sentido de compreender a ação no curso da experiência de jogar, uma experiência comumente retratada por praticantes como uma experiência desafiadora, excitante, arrebatadora e autêntica. A realização da ação adequada à lógica dos eventos no sentido de propiciar o alcance das metas e objetivos propostos pelo jogo aos jogadores e à sua equipe, com uma organização e sentido de desafio, conduz e ordena todo o curso da experiência competitiva até o fim da partida ocasionando aquela experiência. Como isso é possível? Para tentar entender como ação e experiência se articulam em uma vivência singular, distinta das demais, na prática dos esportes coletivos, devemos compreender toda a ordem presente na própria constituição do desafio que caracteriza todo o jogo ? uma ordem prática que confere ao ser um impulso contínuo e arrebatador à ação. O jogo, desse modo, é apresentado aqui como um mundo a que corresponde toda uma ordem de existência. Esse mundo, em relação ao qual um modo agonistico de ser se alinha, é ordenado por um conjunto de regras que determina a forma lógica básica da prática competitiva. No modo como foi subjetivada e incorporada pelos jogadores em suas competências, essa forma ordena as interações permitindo que uma dinâmica competitiva real se desdobre fluentemente entre eles numa mesma corrente simultânea e sequencial de eventos que envolvem a todos, sendo vivenciada por cada um no mesmo tempo e no mesmo espaço de uma experiência competitiva nossa. Essa forma se apresenta como ordem de uma mesma realidade contínua, presente tanto numa dimensão predominante espacial e corporal da experiência, envolvendo objetos físicos, no tempo imediato; quanto numa dimensão predominantemente temporal, onde se situa um espaço relacional no qual segue se definindo quem está melhor ou pior e, ao final, o vencedor e o perdedor da partida. Nesse mundo dos jogos agonísticos, ambas as dimensões se mantêm articuladas por mecanismos de definição, acumulação e objetivação numérica dos eventos (como o placar) que são programados para funcionar de acordo com um princípio integrador de justiça, baseados em critérios de excelência e competitividade ? mecanismos cujas operações bem inter-relacionadas devem definir o melhor a cada partida, conferindo à realidade vivenciável nesse mundo um sentido de unidade e completude próprias de uma experiência singular.

Redes de criação e compartilhamento entre docentes artistas

Este trabalho pretende refletir sobre a formação continuada de docentes em artes em diálogo com as tecnologias digitais na perspectiva inclusiva desses profissionais, frente à urgência de se desenvolver competências para o uso da máquina. Desta forma destaco a experiência local em arte, educação e tecnologia dos professores de artes do Núcleo de Arte Copacabana (Unidade de Extensão Educacional/ SME/ Rio de Janeiro), que em 2008 constituiu-se em um grupo de formação continuada para o domínio da nova linguagem e hoje se revela em ações inovadoras na sua prática. Nesse contexto de aprendizagem colaborativa tenciono partir para reflexões mais amplas sobre a condição do professor como aprendiz em sua própria função de educar, ratificando a necessidade desse ensino/aprendizagem também na formação inicial em artes. A motivação para a pesquisa está no largo campo a ser explorado da inclusão digital, das inovações pedagógicas, dos novos paradigmas educacionais deflagrados pela equipagem tecnodigital e dos percursos informacionais implicados nos novos processos de ensino aprendizagem. O papel do pesquisador se destaca pela inseção ativa no grupo pesquisado, definindo-se como experiência reflexiva pela via da pesquisa ação

Estéticas periféricas: cotidiano e cultura visual no ensino da arte

Admitindo a produção estética como uma importante condição da existência humana, não é difícil entender a importância de se dar voz à juventude que tem uma produção poética rica, ainda desconhecida e pouco explorada à seu favor. Dar voz, aqui, sobretudo às suas imagens visuais, criar oportunidades de explorar a eloquência e as significações dessa literacia visual específica (Gil, 2011) e dar ouvidos ao que nos gritam tais imagens. A pagada aqui defendida se estende aos gadgets, às telas de celular, computadores, videoclipes, games, mangás, entre tantas outras fontes visuais e comportamentais. Assim, no permanente processo de ressignificação da escola, nos parece promissor o máximo aproveitamento das imagens que constituem a cultura visual que envolve o cotidiano dos estudantes. Esperamos que esta pesquisa mostre um pouco da riqueza, força ou energia cultural que existe no universo da pichação e a pertinência de sua reflexão em sala de aula como um caminho de elucidação não apenas dos seus aspectos estéticos e plásticos mas, também redefinir o papel político da afirmação de padrões estético-culturais e assim fortalecer o diálogo com os jovens estudantes periferizados

Arte medioambiental y ecología. Paradigmas de comprensión, interpretación y valoración de las relaciones entre arte y ecología (1960-2015)

549 pp. (Bibliogr. pp. 501-522) (Conclusiones pp. 467-483/ Conclusions pp. 484-497)

A tirania da Vênus: uma discussão sobre a imagem da deusa e seus reflexos na arte

Este artigo apresenta os resultados de minha pesquisa de mestrado, que investigou a sobrevivência do mito clássico de Vênus e suas implicações para a representação da imagem da mulher em obras de arte que lhe fazem referência. Este trabalho tentará demonstrar como tal mito, tendo sido configurado - para o bem ou para o mal - como um paradigma de beleza, em grande parte influencia o ideal de "feminino" que foi espalhado ao longo do tempo, discutindo, assim, de que modo esse paradigma aparece e interfere na arte