Pesquisam-se soluções exatas para problemas físicos de nanotecnologia ou genética de populações

Rubén Arranz/DICYT Conseguir soluções exatas para problemas físicos de utilidade para campos como a nanotecnologia, a física de altas energias ou para determinados sistemas na genética de populações é o foco da pesquisa do grupo Simetrias e Dinâmica de Sistemas Clássicos e Quânticos, da Universidade de Burgos (UBU), cujos membros pretendem averiguar quais modelos conhecidos seriam aplicáveis a estas disciplinas, dentro de um projeto denominado “Novos modelos integráveis clássicos e quânticos: simetrias e dinâmica não linear”.

Os componentes deste grupo de pesquisa constroem novos modelos de problemas físicos de interesse para estes três campos, capazes de produzir soluções exatas. Para tanto, e utilizando uma série de conhecimentos e ferramentas matemáticas, determinam quais das equações que sabem resolver podem encaixar com os sistemas estudados, ou seja, quais são integráveis, explicou a DiCYT Ángel Ballesteros, responsável pelo grupo.

Estes modelos são “muito mais difíceis” de construir que os criados por um computador, pois dispõe-se de menos opções para sua elaboração. No entanto, são considerados “muito potentes”, já que com sua aplicação é possível controlar “muito bem” todo o comportamento de um sistema. Uma vez conseguido o modelo integrável, ainda que se modifiquem os parâmetros de algumas variáveis determinadas, o procedimento para sua resolução é sempre o mesmo, de modo que a nanotecnologia, por exemplo, pode ser prevista como o comportamento que teria um sistema passível de aumentar ou diminuir seu tamanho, expôs.

Três campos de aplicação

O grupo da UBU trabalha para conseguir aplicações na física atômica e, mais concretamente, na nanotecnologia, em que pretendem resolver problemas de física quântica de interesse para esta disciplina. Foca-se também na denominada física de partículas ou altas energias, que é aquela que estuda os componentes elementares da matéria e as interações entre eles. Dentro deste campo, lidam com sistemas nos quais encontram simultaneamente presentes a gravidade e a mecânica quântica.

A terceira disciplina da qual se ocupam é a genética de populações, através da indagação em uma série de modelos sobre a variação da dinâmica das mutações e dos fenômenos de seleção natural. “Quando se estuda, por exemplo, as mutações produzidas em uma população, observa-se que estas respondem por certa dinâmica não linear, de modo que o trabalho consiste em tentar modelizar quantos indivíduos de cada espécie sofrem mutações. Pretendemos construir modelos integráveis que nos digam como variam as mutações com o tempo”, afirma.

O grupo está composto por quatro pesquisadores do Departamento de Física da Universidade de Burgos (UBU), um da área de Matemática da Universidade Complutense de Madri, outro do Departamento de Física da Universidade de Roma, na Itália, e uma última pesquisadora da Universidade alemã de Erlanger-Nuremberg. “É um grupo em que os físicos aportam o conhecimento de sistemas e contam com o necessário apoio dos matemáticos para aprender e ser capazes de incorporar novas técnicas”, especifica.

O projeto tem duração de 36 meses e dá continuidade a uma linha de pesquisa que estes cientistas desenvolveram durante os últimos anos em planos semelhantes. A exploração realizada durante os seis primeiros meses de execução serviu para comprovar que as ferramentas das quais dispõem estes sete cientistas servem para resolver alguns problemas concebidos na nanotecnologia, física de altas energias e genética. “Estamos obtendo resultados interessantes nas três linhas”, concluiu Ballesteros.