La física fundamental está dedicada a estudiar los fenómenos mas complejos del Universo mediante técnicas de frontera, tales como los aceleradores de partículas del CERN, observaciones de última generación en telescopio, análisis de datos en superclusters de cómputo y modelado matemático.

En el Departamento de Física y Matemáticas de la Universidad Iberoamericana los miembros del área desarrollan investigaciones de frontera en los siguientes temas:

1. Astrofísica de estrellas evolucionadas, nebulosas planetarias y vientos estelares.

Usando observaciones espectroscópicas de estrellas, nebulosas planetarias y remanentes de supernovas, así como modelos de trasporte radiativo y de atmósferas estelares, estudiamos las propiedades físicas y químicas del gas alrededor de estrellas evolucionadas y sus remanentes. El estudio autoconsistente del gas y la(s) estrellas(s) centrales permite poner restricciones a los modelos de evolución estelar y entender la evolución química del universo.

2. Cosmología: energía oscura, dinámica estelar en campo fuerte, agujeros negros & dimensiones extras.

Estudio del comportamiento del Universo acelerado y sus posibles causas, entender la tensión observada en la constante de Hubble y en la amplitud de las fluctuaciones de la masa. La interrelación en lo anterior puede ser debido a que el causante de la aceleración del Universo no sea una constante cosmológica, sino una energía oscura dependiente del tiempo o modificaciones a la teoría de la relatividad general.

Cabe resaltar que el grupo cuenta con la mayor cantidad de datos observacionales de Hubble y lentes gravitacionales del planeta, siendo ellos la base de las constricciones de diferentes modelos cosmológicos mas allá del modelo estándar Lambda-Cold Dark Matter.

3. Física de partículas elementales. Colaboración con el experimento CMS del LHC y estudios fenomenológicos de física más allá del Modelo Estándar.

Se realizan como parte del trabajo en el experimento CMS: análisis de datos, trabajo de desarrollo técnico e ingenieril en el proyecto BRIL para medir la luminosidad, y caracterización y ensamblado de detectores tipo RPC. Por otro lado, se estudia la posible producción de vector-like quarks (VLQs) y la producción de pares de quarks top-antitop realizando simulaciones y análisis prospectivos del proyecto CLIC del CERN.

El mundo nano ha tenido un auge muy importante en las últimas décadas. Hoy en día es un área de la ciencia que, apoyándose en varias disciplinas, aborda distintos problemas y tiene aplicaciones de todo tipo. En el Departamento de Física y Matemáticas abordamos algunos aspectos de la nanociencia y nanotecnología como son:  

1. Modelos de esparcimiento coherente de luz en medios no homogéneos desordenados como son nano-suspensiones y monocapas de nanopartículas metálicas y/o dieléctricas.  

2. Aplicación de teorías de medios efectivos para el desarrollo de nuevos sensores ópticos, además del uso de diferentes fenómenos físicos como son la Resonancia de Plasmones Superficial y Localizada para su implementación en la detección y caracterización de diferentes materiales complejos.  

3. Nanocompositos metal-polímero, síntesis de nanomateriales por el método sol-gel y bionanomateriales.  

4. Síntesis por chemical vapor deposition de materiales bidimensionales (2D) como grafeno y dicalcogenuros de metal de transición. Transferencia de materiales 2D para generar heteroestructuras e incursionar en twistrónica.

5. Cálculos DFT de materiales nanométricos en 1D, 2D o en bulto. 

6. Caracterización por microscopía electrónica de barrido (Hitachi SU 3500), difracción de rayos X (Bruker Eco) y microscopía de fuerza atómica y de tunelaje (NanoSurf). 

• Se realiza investigación básica y aplicada, así como trabajo con estudiantes de licenciatura.

• Actualmente se tienen proyectos para estudiantes de maestría >>  y doctorado >>.  

Desarrollo de tecnologías con uso de energías renovables

Los retos matemáticos en áreas económicas, financieras y de toma de decisiones son muchos como atestigua la cantidad creciente de publicaciones académicas de dedicadas a estos temas.  Por su lado, la abundancia de datos relacionada con distintos problemas sociales los hace susceptibles de un análisis basado en modelos estadísticos, de series de tiempo y de aprendizaje de máquina. 

En esta línea de investigación abordamos problemas tan variados como las aplicaciones de los modelos de probabilidad y series de tiempo a las ciencias actuariales, el análisis teórico y práctico del proceso de toma de decisiones, el uso de herramientas alternativas del cálculo y el análisis para mejorar los modelos financieros clásicos, y el estudio de las relaciones entre estrés económico y actividad delictiva. 

Algunas publicaciones:

• Empleo y delincuencia en los estados de México

• A Modified Black-Scholes-Merton Model for Option Pricing

• The Greatest Common Decision Maker: A Novel Conflict and Consensus Analysis Compared with Other Voting Procedures

• Multistage allocation problem for Mexican pension funds

• Funcionamiento en muestras finitas de técnicas de imputación y retropolación: caso de las series de encuestas económicas nacionales del INEGI

Estudiar metodologías alternas al clásico modelo profesor - estudiante en la enseñanza del conocimiento matemático.

Algunas publicaciones:

• La enseñanza de las matemáticas a principios del siglo xxi

• La enseñanza de la física y las matemáticas: un enfoque hacia la educación ambiental

• Física experimental para estudiantes con discapacidad visual

• Aplicación de una trayectoria de aprendizaje en estadística universitaria usando tecnología en un en un proyecto integrador. Capítulo del libro: Aportes y recursos para la innovación en la educación matemática: Explorando nuevas perspectivas en el estudio de las matemáticas