Pesquisando profundamente a audaciosa teoria das cordas, que busca unificar a relatividade geral e a mecânica quântica, dois físicos indianos acabaram descobrindo uma maneira mais fácil de observar Pi (π), a relação icônica entre o comprimento de um círculo e seu diâmetro. Além da teoria das cordas, a descoberta pode ter implicações para outras áreas da ciência e da matemática.
Em artigo publicado recentemente na Physical Review Letters, os autores destacam que a nova representação de Pi permite uma manipulação mais eficiente desta constante matemática durante a resolução de processos físicos complexos. Uma das aplicações é analisar as interações entre partículas durante o chamado espalhamento quântico.
Falando do entusiasmo pela descoberta da nova abordagem, a coautora Aninda Sinha, do Instituto Indiano de Ciência, explicou que estava, com o seu colega Arnab Priya Saha, “estudando física de altas energias na teoria quântica e tentando desenvolver um modelo com parâmetros mais simples e precisos para entender como as partículas interagem”
Como os dois físicos chegaram à nova forma de calcular Pi?
A nova fórmula foi inspirada na primeira representação do Pi na história.Fonte: Imagens Getty
Em nota à imprensa, os autores explicam que, usada dentro de certos parâmetros, a nova fórmula alcança resultados muito semelhantes a uma antiga representação do Pi no século XV, feita pelo matemático indiano Sangamagrama Madhava, que foi a primeira registrada na história.
A ideia de Sinha era representar matematicamente as interações das partículas subatômicas, usando o mínimo possível de fatores simples. Ele precisava descrever as interações de partículas estranhas e difíceis de vislumbrar, emitidas durante um “problema de otimização”.que envolve combinações de massa, vibrações e movimentos erráticos desses elementos.
Empregando uma antiga ferramenta de eletrodinâmica quântica chamada diagrama de Feynman, eles obtiveram um modelo de interações de partículas capaz de capturar “todas as principais características vibrantes até um determinado nível de energia”, diz o estudo. Mas isso acabou resultando em uma nova fórmula para Pi muito semelhante à representação histórica de Madhava.
Quais são os usos práticos da nova fórmula para calcular Pi?
O “novo Pi” poderia servir para reexaminar os dados de dispersão de hádrons.Fonte: Imagens Getty
No seu artigo, Saha e Sinha explicam que embora a sua descoberta seja puramente teórica, “uma das perspectivas mais interessantes das novas representações neste artigo E use modificações adequadas deles para reexaminar dados experimentais de espalhamento de hádrons”, experimentos realizados em aceleradores de partículas.
Óoutra aplicação prática do “novo Pi”, segundo a dupla, está relacionado à “holografia celestial”. Esta hipótese propõe que a informação sobre o que ocorre num espaço tridimensional pode ser codificada numa superfície bidimensional circundante. Na cosmologia, esse paradigma é explorado na teoria das cordas e na teoria quântica de campos.
Embora a nova fórmula para calcular Pi seja promissora, alguns teóricos do Departamento de Matemática da Universidade de Columbia discordam de sua precisão.
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