Cientistas descobrem nova fórmula para representar o número Pi

Dois físicos indianos fizeram uma descoberta importante enquanto aprofundavam seus estudos na teoria das cordas, que busca unificar a relatividade geral e a mecânica quântica.

Eles encontraram uma maneira mais simples de observar o número Pi , a famosa razão entre o comprimento de uma circunferência e seu diâmetro. Esta descoberta não só tem relevância para a teoria das cordas, mas também pode impactar outras áreas da ciência e matemática.

Em um artigo recentemente publicado no periódico Physical Review Letters, os pesquisadores destacaram que a nova representação do Pi permite uma manipulação mais eficiente dessa constante matemática ao resolver processos físicos complexos. Um dos usos práticos é na análise das interações entre partículas durante o espalhamento quântico.

Demonstrando sua empolgação pela nova metodologia, Aninda Sinha, co-autor do estudo e integrante do Instituto Indiano de Ciência, afirmou que ele e seu colega Arnab Priya Saha estavam "investigando a física de altas energias dentro da teoria quântica, com o objetivo de criar um modelo que utilizasse parâmetros mais simples e precisos para compreender as interações entre partículas."

Como eles chegaram à nova forma do Pi?

Em um comunicado à imprensa, os pesquisadores explicaram que, ao ser aplicada dentro de certos parâmetros, a nova fórmula de Pi atinge resultados semelhantes àqueles obtidos pelo matemático indiano do século 15, Sangamagrama Madhava, que foi o primeiro a registrar essa constante histórica.

A proposta de Sinha era representar matematicamente as interações de partículas subatômicas, utilizando o menor número possível de fatores simples. Ele precisava descrever as interações de partículas incomuns e difíceis de detectar, emitidas durante um "problema de otimização", que envolve combinações de massa, vibrações e movimentos erráticos desses elementos.

Utilizando uma ferramenta clássica da eletrodinâmica quântica chamada diagrama de Feynman, eles desenvolveram um modelo de interações de partículas que captura "todas as principais características vibrantes até um certo nível de energia", segundo o estudo. Esse trabalho acabou levando a uma nova fórmula para o Pi, muito semelhante à representação histórica de Madhava.

Qual o uso na prática da nova fórmula?

No artigo, Saha e Sinha esclarecem que, embora sua descoberta seja puramente teórica, "uma das perspectivas mais interessantes das novas representações é usar modificações adequadas delas para reexaminar dados experimentais de espalhamento de hádrons (experimentos conduzidos em aceleradores de partículas)".

Outra aplicação prática do "novo Pi", segundo os pesquisadores, está na conexão com a "holografia celestial". Essa hipótese sugere que informações sobre eventos em um espaço tridimensional podem ser codificadas em uma superfície bidimensional circundante.

Na cosmologia, esse conceito é explorado tanto na teoria das cordas quanto na teoria quântica de campos.