Nobel de Física 2016: as fases exóticas da matéria

David J. Thouless, F. Duncan M. Haldane e J. Michael Kosterlitz. Fonte: NobelPrize.org

Saiu hoje, 4 de outubro, o Nobel de Física¹ 2016. Apostei no pessoal do LIGO – Laser Inteferometer Gravitational-Wave Observatory e a incrível (e inédita!) detecção das ondas gravitacionais (saiba mais nesse post). Errei! O tema premiado foi o estudo das transições de fase da matéria e seus estados exóticos usando Topologia, ramo avançado da matemática, evolução da Geometria, que descreve as propriedades de um objeto que permanecem intactas quando o próprio objeto é esticado, torcido ou deformado, sem no entanto ser dilacerado.

Três cientistas britânicos — mas que atuam em universidades americanas — dividiram o prêmio de pouco mais de R$ 3 milhões: David Thouless da Washington University (1/2 do prêmio), Duncan Haldane da Princeton University (1/4 do prêmio) e Michael Kosterlitz da Brown University (1/4 do prêmio).

Convivemos — e por isso mesmo estamos acostumados — com a matéria em apenas três fases ou estados clássicos: o sólido, o líquido e o gás.  Mas, se a temperatura da matéria sobe bastante, o grau de agitação dos átomos e moléculas fica muito elevado e passamos a ter o estado conhecido como plasma. Se a temperatura abaixa para valores próximos do Zero Absoluto, o zero da escala absoluta Kelvin, podemos atingir o estado conhecido como  Condensado de Bose-Einstein, um condensado quântico no qual todos os átomos, exauridos da energia térmica, encontram-se no mais baixo estado quântico, comportando-se como se fossem juntos um só átomo gigante, evidenciando macroscopicamente o comportamento quântico da matéria.

Estados clássicos da matéria e seus extremos exóticos

Nos extremos de temperatura, muito alta ou muito baixa, temos os estados exóticos, de comportamento bastante peculiar.  Entender a fundo como a matéria se comporta nesses estados pode ser o caminho para criar novos materiais e com características bastante diferentes. Segundo o comitê  organizador do Nobel, "na última década, essa área do conhecimento impulsionou pesquisas de ponta em física da matéria condensada. Os físicos esperam poder usar os materiais topológicos em novas gerações de dispositivos eletrônicos e supercondutores, além de abrir caminho para o futuro desenvolvimento de computadores quânticos. As transições de fase topológica da matéria abrem portas para um mundo desconhecido onde a matéria pode assumir estados estranhos".

Mas note aí: as ondas gravitacionais vão levar o Nobel de Física. Em breve.

1 – Soube da premiação de Física no meu horário de almoço. Às terças leciono em Poços de Caldas, MG, a manhã toda e parte da tarde. Somente agora, ao final da tarde, ao voltar para casa( e antes da terceira jornada de aulas à noite) pude saber mais detalhes sobre as pesquisas e cientistas laureados e escrever algo sobre o tema. Quero me aprofundar mais oportunamente!

Para saber mais

• Prize Announcement
• Press release
• Popular Sciense Backdround (PDF)
• Advanced Information (PDF)
• Todos os laureados com o Nobel de Física desde 1901.

Já publicado aqui no Física na Veia!

Confira os posts do blog sobre os trabalhos dos laureados com Nobel de Física desde 2006.

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