Mecânica estatística, lei de escala e difusão anômala

Difusão é um fenômeno comum na natureza que ocorre quando um sistema com um numero macroscópico de partículas caminha espontaneamente para o seu estado de equilíbrio. Observadas em conjunto, as partículas parecem ter um comportamento simples e regular, mas em escala microscópica o comportamento  de cada partícula é estocástico e imprevisível. Cada partícula segue uma trajetória típica do movimento browniano, que estatisticamente apresenta uma distribuição de probabilidades de ser encontrada a uma dada distância da posição inicial de forma de uma função gaussiana. Contudo, há casos em que a difusão se dá de forma anômala, ou seja, apresentando  uma distribuição não-gaussiana destas mesmas probabilidades.

O campo da mecânica estatística oferece uma forma alternativa de investigar os fenômenos termodinâmicos na qual se baseia um novo trabalho de pesquisadores na França e no Brasil. O grupo se propôs a estudar as flutuações estatísticas do deslocamento de grãos num experimento que apresenta a difusão anômala. O experimento foi realizado em escoame​nto de um fluido granular sob tensão de cisalhamento. 

Em artigo publicado em 1o de dezembro no "Physical Review Letters", os pesquisadores demonstram acordo experimental para um caso particular da lei de escala Tsallis-Bukman, proposta em 1996 pelo físico brasileiro Constantino Tsallis e seu colaborador D. Burkman. O trabalho recebeu destaque dos editores do PRL como “Editor’s Suggestion”.

“Aplicando uma técnica original, fomos capazes de evidenciar uma transição de um regime de difusão anômala para um comportamento browniano”, escrevem em seu artigo no “PRL” Allbens Atman, do Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais e seus colegas Gaël Combe, Vincent Richefeu e Marta Stasiak, da Université Grenoble Alpes, na França. 

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