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Coordenador e doutorando do CBPF recebem menção honrosa em premiação internacional
O doutorando da instituição, Gustavo O. Heymans, e seu orientador Nami F. Svaiter, coordenador de Física Teórica do CBPF foram contemplados pelo ensaio “ Analog Model for Euclidean Wormholes Effects ”. O artigo contou também com a participação do professor Gastão Krein, do Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (UNESP).
"Uma ideia que tem permeado a física teórica é de modelos análogos, onde experimentos de matéria condensada e ótica quântica reproduzem resultados de processos físicos em Cosmologia e Astrofísica. Usando uma ferramenta matemática elaborada por mim e um matemático do (Instituto de Matemática Pura e Aplicada) IMPA, Benar Svaiter, mostramos como sistemas desordenados podem simular efeitos de gravitação quântica. Esse prêmio, dado para o Gustavo, Gastão Krein e eu mostra a importância da física teórica brasileira no cenário internacional", avaliou Nami Svaiter.
A convite do Núcleo de Comunicação Social, Heymans fala um pouco sobre o ensaio e sobre a premiação:
Como foi para você ser premiado?
Particularmente falando, eu não possuía expectativas de receber a premiação ou menção honrosa. E não por não acreditar no trabalho. Mas sim porque não é comum vermos trabalhos de Física 100% latino-americanos serem reconhecidos, em especial em premiações americanas e europeias. Então quando entrei no site no dia 10, sem motivo aparente uma vez que a data que haviam previsto para a divulgação era dia 15, e me deparei com a menção honrosa foi uma surpresa muito agradável.
Qual a sensação de conquistar esse reconhecimento juntamente com seu orientador?
Reconhecimento ao trabalho feito é sempre algo agradável. Tê-lo em conjunto com o Professor Nami, que tem sido um orientador muito prestativo e paciente, é um prazer ainda maior. Mesmo sendo ‘apenas uma menção honrosa’ como muitos podem pensar, vale ressaltar que um dos principais métodos utilizados neste trabalho foi o chamado ‘Método da zeta distribucional’, que fora introduzido em 2016 pelo Professor Nami e pelo Professor Benar (matemático do IMPA). Então podemos ver essa menção honrosa como um reconhecimento (além dos diversos artigos já publicados que o utilizam) ao próprio método que foi desenvolvido em terras brasileiras e por brasileiros. Assim, fico ainda mais grato por fazer parte deste trabalho.
Gustavo O. Heymans e Nami F. Svaiter
Crédito: Ana Gouveia (NCS/CBPF)
Poderia falar um pouco sobre o trabalho?
Apesar de um conceito nada simples, buracos de minhoca permeiam o imaginário de muitos pelas suas aparições em filmes e outras formas de entretenimento. Tecnicamente falando, esses buracos de minhoca foram conhecidos como "Pontes de Einstein-Rosen" e são uma solução particular das Equações de campo de Einstein.
O termo buraco de minhoca surgiu em 1957 em um trabalho de C. Misner e J. A. Wheeler (1911-2008). Estes buracos de minhoca seriam estruturas que conectam regiões afastadas no espaço-tempo. Em uma geometria diferente do que chamamos espaço-tempo, no espaço Euclidiano, S. Hawking mostrou em 1988 que essas soluções de buraco de minhoca (Euclidianos) também são realizáveis.
Nessa época houve uma inflação no número de trabalhos que utilizavam essas estruturas. Os que ganharam maior notoriedade foram os trabalhos de S. Colemann (1937-2007) e outros que utilizavam tais objetos (os buracos de minhoca) para encontrar uma explicação para o ajuste fino de constantes da natureza. Porém a natureza intrínseca dos buracos de minhoca leva a sérios problemas na descrição matemática das teorias físicas, uma vez que introduz termos que dependem de dois pontos diferentes do espaço, levando as chamadas teorias não-locais.
Tendo em vista que muitos efeitos de gravitação são de difícil medida, em 1981 W. G. Unruh introduz a ideia, no âmbito de radiação Hawking, que ficaria conhecida como Modelos Análogos. No caso original, Unruh propõe o "buraco negro acústico" que, ao invés de ter uma região inacessível por luz, possui uma região inacessível pelo "som" (fônons). Fazendo assim com que a ideia por trás desses modelos sejam de simples compreensão, mesmo quando os efeitos de interesse, ou o modelo em si, não. Tendo um efeito, no nosso caso gravitacional, cujo a medida é impossibilitada pela dificuldade observacional, introduz-se um segundo sistema que carrega as principais características físicas e matemáticas do efeito desejado, porém este segundo sistema é experimentalmente realizável, como o buraco negro acústico. Muitas vezes esses modelos análogos bebem dos avanços da física de matéria condensada para serem construídos.
Assim aparece naturalmente a ideia do trabalho em questão: é possível construir um modelo análogo para os efeitos dos buracos de minhoca Euclidianos? Ou seja, se tais objetos existirem, podemos construir experimentalmente um modelo que carregue o mesmo efeito sobre observáveis físicos? Com isto em mente e com os trabalhos já desenvolvidos pelo grupo do Professor Nami desde 2016 em sistemas desordenados (sistemas com aleatoriedades intrínsecas), nós propusemos um modelo análogo para esses efeitos.
O modelo é baseado no fato que estes sistemas desordenados em baixas temperaturas apresentam contribuições não-locais à teoria, o mesmo ocorre se a desordem tiver uma direção preferencial (anisotrópica). Assim nós estabelecemos a relação entre os efeitos dos buracos de minhoca Euclidianos com um tipo de sistemas desordenados. Indo além, propomos que os efeitos podem ser medidos em experimento de espalhamento da luz em líquidos com desordem anisotrópica ou simplesmente desordenados, porém em baixas temperaturas.
Sobre a Gravity Research Foundation
Em sua página, a Fundação define seu cerne: “incentivar a pesquisa científica e chegar a uma compreensão mais completa do fenômeno da gravitação por meio de seus prêmios anuais para ensaios sobre gravitação, com a expectativa de que usos benéficos ocorram”.
A página já apresenta a chamada para participação na premiação de 2024.
Mais informações:
Gravity Research Foundation:
https://www.gravityresearchfoundation.org/announcement
Lista de Premiados: