Física Teórica

O programa de Física Teórica agrupa áreas teóricas que estudam, em geral, sistemas que possuem energias de interação relativamente baixas e um grande número de partículas. A física teórica tem como atividade central a compreensão e formulação de modelos dos fenômenos físicos, baseados em paradigmas científicos nas áreas de física estatística e sistemas complexos, física clássica e física quântica, física atômica e molecular, física de fluidos e plasmas, física da matéria condensada, física matemática e ótica. Ela tem se constituído cada vez mais como atividade fundamental para o desenvolvimento tecnológico e a inovação. Experimentos com grande potencial de aplicação tecnológica são, em geral, baseados em modelos físicos desenvolvidos por pesquisadores destas áreas. Por esta razão, ela é uma atividade de pesquisa reconhecida por praticamente todos os países desenvolvidos como prioritária para o desenvolvimento da ciência. Como consequência, existem inúmeras instituições dedicadas à pesquisa em física teórica no mundo. 

No Brasil, a física teórica sempre teve um papel relevante. A vinda ao país, na primeira metade do século XX, de cientistas importantes tais como Gleb Wataghin e Guido Beck dentre outros, contribuiu decisivamente para a formação de uma geração de excelentes físicos brasileiros. Devido à escassez de recursos destinados à pesquisa no Brasil até a década de 70, a pesquisa em física teórica, nesse período, congregava a maior parte dos físicos brasileiros com reconhecimento internacional, tendo em vista que a área exige menor investimentos em equipamentos de grande porte. 

Os físicos teóricos Jaime Tyomno, José Leite Lopes e Francisco Mendes de Oliveira Castro estiveram entre os fundadores do CBPF, estabelecendo, desde sua criação, uma tradição institucional na área e tornando-o um local de circulação de físicos teóricos de renome internacional. Em 1962, quando se iniciou, no CBPF, o primeiro curso de pós-graduação moderna em física no país, o corpo docente era basicamente constituído por físicos teóricos. 

A instituição sempre contou com físicos teóricos que são referência nacional e internacional, consequentemente, a pesquisa em física teórica tem sido desenvolvida com alto nível científico em áreas como a física estatística, matéria condensada, física matemática, informação quântica e teoria de campos. Em geral, os trabalhos em física teórica utilizam cada vez mais simulações computacionais intensivas, como alternativa a cálculos teóricos muito complexos, necessitando para isto de cluster de computadores cada vez maiores e de alta performance. Usando métodos analíticos e computacionais, diversos problemas importantes na fronteira do conhecimento são foco da investigação do corpo de pesquisadores em física teórica da instituição. 

Nos próximos cinco anos, pretende-se ampliar a atuação do CBPF em física teórica, com ações prospectivas, indutoras de soluções para problemas fundamentais e desenvolvimento de novas áreas de pesquisa em física teórica no Brasil. O CBPF deverá funcionar cada vez mais como um centro aberto à comunidade nacional e internacional para realização de intercâmbio na área. Para tal, será utilizada a experiência acumulada nos últimos anos pelo Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Sistemas Complexos (INCT-SC), sediado no CBPF, que integra atividades de 36 pesquisadores de 14 instituições do Brasil.

Programas na área:

1. Programa de Produção Científica: Produzir pesquisa avançada na área de Física Teórica, com impacto internacional significativo.
2. Programa de Intercâmbio Científico: Ampliar a liderança do CBPF no país nas áreas temáticas mencionadas, promovendo intercâmbio científico com pesquisadores brasileiros e estrangeiros. Esses intercâmbios poderão estar vinculados ao Centro de Estudos Avançados, a ser criado, e promoverão a vinda de pesquisadores ao CBPF por períodos típicos de curta duração (um a três meses). Também promoverão a participação de pesquisadores da área de física teórica do CBPF em missões a universidades brasileiras, localizadas fora dos grandes centros nacionais, para dar minicursos e participar de colaborações científicas.
3. Programa de Organização de Eventos e Encontros Científicos: Organizar conferências, workshops e encontros nacionais e internacionais em temas de fronteira relacionados às principais áreas de pesquisa em Física Teórica. Essa atividade pode estar associada ao Centro de Estudos Avançados, a ser criado.