Browsing by Author "Cádiz Carvajal, Rodrigo Esteban"

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    Aplicación de Análisis Armónico Para la Estimación de los Autovalores del Laplaciano
    Cádiz Carvajal, Rodrigo Esteban; Benguria Donoso, Rafael; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    En este trabajo se comienzan analizando dominios elípticos Ω para observar cómo se comportan dos conjeturas abiertas relacionando la distancia al origen de la variedad nula N(Ω) y el segundo autovalor del laplaciano de Dirichlet asociado a Ω. En este sentido, se encuentran expresiones analíticas para la variedad nula y para la distancia al origen k(Ω). A partir de lo anterior, se estudia cómo la excentricidad de las elipses influye en las conjeturas, en particular, cuando se consideran excentricidades cercanas a uno, donde se tienen resultados para grandes deformaciones de un disco. Como parte de este análisis, y para determinar los autovalores del laplaciano de Dirichlet, se estudia brevemente las propiedades del operador de Mathieu y su conexión con la ecuación de Schrödinger con potencial V(x)=4x^2, pero se da énfasis al análisis de la ecuación de Mathieu y la ecuación de Hill, donde se investigan las propiedades de las ecuaciones diferenciales periódicas. En esta misma línea, se cuenta con un estudio de las condiciones de borde del problema, y se implementa un programa en Python para determinar numéricamente los autovalores. En consecuencia, se obtiene información numérica que representa evidencia numérica fuerte que respalda la segunda conjetura. Para continuar, se estudia una extensión del estudio de las conjeturas a espacios de curvatura constante distinta de cero, donde destacan la n-esfera S^n, y el espacio hiperbólico H^n. Se encuentra que la compacidad de S^n no permite encontrar la variedad nula, y para esto es necesario estudiar el espacio H^n. En el estudio de H^n, se cuenta con una descripción de dos modelos de trabajo, para hacer énfasis en el modelo de la esfera de Poincaré, especializando para el caso n=3. En este espacio, se trabaja con una bola geodésica, donde se determina la variedad nula y el segundo autovalor de Laplace--Beltrami mediante el método de Shooting, para encontrar que se pierde la intuición acerca de cómo luce la segunda conjetura en este espacio, pudiendo escribirla de una forma modificada. Finalmente, se estudian perturbaciones de una esfera unitaria en R^3, donde se analizan tres casos de forma perturbativa, y se concluye que es necesario contar con un método de análisis alternativo para obtener información.
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    Axisymmetric self-similar finite-time singularity solution of the Euler equations
    (2023) Cádiz Carvajal, Rodrigo Esteban; Martinez Arguello Diego; Rica, Sergio
    Abstract Self-similar finite-time singularity solutions of the axisymmetric Euler equations in an infinite system with a swirl are provided. Using the Elgindi approximation of the Biot–Savart kernel for the velocity in terms of vorticity, we show that an axisymmetric incompressible and inviscid flow presents a self-similar finite-time singularity of second specie, with a critical exponent ν. Contrary to the recent findings by Hou and collaborators, the current singularity solution occurs at the origin of the coordinate system, not at the system’s boundaries or on an annular rim at a finite distance. Finally, assisted by a numerical calculation, we sketch an approximate solution and find the respective values of ν. These solutions may be a starting point for rigorous mathematical proofs.