A compreensão dos primeiros momentos do Universo, antes mesmo que os primeiros prótons e nêutrons pudessem se formar, quando o espaço-tempo era preenchido por um amálgama de partículas elementares conhecido como plasma de quark-glúon (PQG), exige uma formulação da teoria hidrodinâmica que incorpore efeitos da teoria da relatividade.
Nessa área de estudos, conhecida como hidrodinâmica relativística, a dinâmica de fluidos é descrita pela chamada equação de Boltzmann, normalmente associada à mecânica estatística e às leis de probabilidades correlacionadas a sistemas microscópicos.
A maioria dos sistemas investigados teoricamente envolve aproximações, pois não foram encontradas soluções exatas da equação em condições arbitrárias. Mas agora um grupo de pesquisadores nos Estados Unidos, no Canadá e no Brasil encontrou uma solução exata da equação de Boltzmann relativística para um determinado tipo de simetria da evolução do PQG, incluindo simultaneamente expansão longitudinal e transversal do plasma.
A nova solução se aplica a sistemas sob condições específicas, associadas ao chamado fluxo de Gubser, e pode ser usada para testar a validade e a acurácia das diversas aproximações hidrodinâmicas utilizadas para descrever condições similares às geradas pelas colisões relativísticas de íons pesados – a maneira pela qual os cientistas produzem o PQG em laboratório.
O trabalho, que teve a participação de Jorge Noronha, do Instituto de Física da USP, foi publicado em 14 de novembro pelo periódico “Physical Review Letters”, e a relevância do resultado levou o artigo a ser listado como “Editors’ Suggestion”.
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