UFU terá estudos avançados de física com professor esloveno em janeiro

Professor Edson Vernek, do Instituto de Física da UFU, é um dos organizadores da Escola de Altos Estudos, que receberá o esloveno Rok Žitko (Foto: Milton Santos)

A física não consegue resolver os fenômenos emergentes dos sistemas nanoscópicos que temos hoje utilizando as técnicas analíticas tradicionais. Para dar conta desses fenômenos, é preciso desenvolver ferramentas numéricas em um computador: os algoritmos.

É para abordar esse tema que a Universidade Federal de Uberlândia (UFU) promoverá a Escola de Altos Estudos sobre Renormalização Numérica, um curso de dez dias que será ministrado pelo professor Rok Žitko, do Instituto Jožef Stefan, da Eslovênia, de 22 de janeiro a 1º de fevereiro de 2019.

Altos Estudos

A proposta do professor Edson Vernek, do Instituto de Física da UFU, de fazer uma escola sobre Grupo de Renormalização Numérica foi contemplada pelo Programa Escola de Altos Estudos da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes), cujos objetivos são apoiar os programas de pós-graduação e promover visitas de curta duração às instituições brasileiras de pesquisadores estrangeiros com prestígio internacional.

A estimativa é de que devem participar cerca de 15 estudantes de pós-graduação em Física ou de graduação que tenham condições de acompanhar os estudos avançados. Os inscritos terão aulas prévias com professores da UFU para que a turma esteja nivelada para o curso com o professor Žitko.

O curso é gratuito. As aulas serão ministradas em inglês, em laboratório computacional do Instituto de Física da UFU, no Campus Santa Mônica. As inscrições devem ser feitas até 23 de dezembro na página do Instituto de Física.

Física da matéria condensada

Quase todos os físicos da UFU pesquisam física da matéria condensada. Significa dizer que estudam as propriedades físicas de sólidos, líquidos e outras formas de matéria cujos constituintes (como átomos e elétrons) estão presentes em grande número e com interações fortes entre si.

A matéria condensada é uma das mais influentes na vida cotidiana, segundo o professor Vernek. “Em 1945 foi construído o primeiro transistor, meio que por acidente. Um transistor. Hoje, no seu celular, tem cerca de um bilhão de transístores. Graças à investigação em matéria condensada, ele [o transistor] é feito de silício, essencialmente, um elemento da natureza. O processo de estudar um material, compreender o seu funcionamento e propor novos dispositivos para a tecnologia é papel do físico da matéria condensada. Como fazer isso em escala é um problema da engenharia”, explica o cientista.

Os circuitos elétricos e eletrônicos funcionam com correntes de um grande número de elétrons. Os dispositivos que temos na atualidade são cada vez menores - alguns, da ordem de nanômetros (0.000000001 metro). “Chega um momento em que você tem que passar um elétron só por vez. Controlar a passagem de um único elétron?”, problematiza Vernek.

E é interessante ter correntes em sistemas nanométricos desse tipo: a dissipação de energia (que faz o telefone celular esquentar durante uma ligação, por exemplo) será menor, a velocidade de processamento será maior, entre outras vantagens.

“Quando você chega nessa escala, a interação entre os elétrons [coulombiana] começa a ser muito relevante. Isso leva a fenômenos chamados emergentes, fenômenos de muitos corpos. O problema é intrinsecamente insolúvel no sentido exato [com técnicas tradicionais analíticas]. Aí é preciso desenvolver ferramentas numéricas para resolver”, explica o professor da UFU, chegando ao tema do Grupo de Renormalização Numérico, uma técnica que ajuda a resolver problemas nos corpos.

“Talvez a grande contribuição do computador para resolver problema de física em áreas tipo matéria condensada é poder solucionar problema que analiticamente você não faz. Na mão você não faz. Então a ideia é construir algoritmos que resolvam esse problema para você. Uma vez resolvido esse problema, você tem a capacidade de melhorar os próprios computadores. É bem interessante: uma espécie de retroalimentação”, completa.