Átomos avulsos e previsões no caos dão visibilidade à Física no Brasil

Destaque em Física, semana de 07 de novembro de 2013.

destaque-de-fisica-07112013Dois trabalhos recentemente publicados na revista Physical Review Letters, com importante participação brasileira, trazem novas informações sobre a evolução de sistemas caóticos e a quebra de moléculas de hidrogênio.

Ambos foram destacados como Escolha do Editor (Editor's Choice) da publicação, separados por uma semana, e versam sobre temas de grande importância atual no mundo da física.

CAOS E CATÁSTROFES

Em "Predictability and Suppression of Extreme Events in a Chaotic System", Hugo Cavalcante e Marcos Oriá, do Grupo de Física Atômica e Lasers-DF, da Universidade Federal da Paraíba, e seus colegas descrevem como prever e controlar a ocorrência de eventos extremos em sistemas complexos.  Nesses sistemas o comportamento de cada componente elementar é bem conhecido, porém o comportamento coletivo pode ser catastrófico. Os autores construíram um sistema-modelo de osciladores elétricos acoplados para demonstrar que certos eventos extremos – ou catástrofes - em sistemas complexos podem ser previstos. É possível ainda que, em alguns desses casos, seja possível inibir tais eventos através de perturbações sutis. O impacto de um trabalho como esse é de grande alcance, uma vez que ele se aplica não somente a eventos naturais – como terremotos –, mas também a sistemas criados pelo homem – como o sistema financeiro global ou as redes elétricas.

"Redes de força projetadas cuidadosamente, por exemplo, podem exibir comportamento previsível próximo de seus modos normais de operação", diz Adilson E. Motter, da Northwestern University, que comentou o trabalho na seção Viewpoint da PRL. "Mas certos eventos podem afastar o sistema desse regime, levando a rearranjos do fluxo em larga escala e possivelmente resultando em grandes blecautes."

O trabalho de Cavalcante, Oriá e colaboradores contradiz a idéia comumente aceita por cientistas de que, uma vez iniciadas, falhas de larga escala são inevitáveis. O estudo sugere a possibilidade de se estabelecer métodos de detecção precoce de um evento extremo e, melhor ainda, de controle, para evitar que ele atinja sua magnitude máxima.

ÁTOMOS METAESTÁVEIS

O segundo trabalho destacado pela PRL, "Experimental Evidence of Twin Fast Metastable H(2²S) Atoms from Dissociation of Cold H₂ Induced by Electrons", tem como primeiro autor J. Robert, do Labortório Aimé Cotton em Orsay, e conta com forte participação brasileira: 7 dos 10 co-autores, sendo Nelson de Castro Faria, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, o último da lista.

O trabalho demonstra a possibilidade de criar dois átomos metaestáveis de hidrogênio como produtos da quebra da molécula H₂. Até então, ninguém havia conseguido produzir mais de um átomo desse tipo por meio de bombardeio de elétrons sobre essa molécula.

Eles são assim chamados – metaestáveis - porque permanecem na configuração 2²S por menos de um décimo de segundo, tempo suficiente para produzir reações observáveis. Os cientistas acreditam que o trabalho pode ajudar a compreender como se dá a interação do hidrogênio em reações moleculares.

Para ler o trabalho de Cavalcante et al., clique aqui (para assinantes da PRL) ou aqui (acesso livre).

Para ler o trabalho de Robert et al., clique aqui (para assinantes da PRL) ou aqui (acesso livre).

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