Trio ganha o Nobel de Física por avanços na compreensão das mudanças climáticas

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Da esquerda para a direita: Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann e Giorgio Parisi. Crédito: Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos.

Por Paul Rincon
Publicado na BBC

Três cientistas receberam o Prêmio Nobel de Física de 2021 por seu trabalho na compreensão de sistemas complexos, como o clima da Terra.

Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann e Giorgio Parisi foram anunciados como os vencedores em um evento em Estocolmo.

A pesquisa de Manabe e Hasselmann levou a modelos computacionais do clima da Terra que podem prever o impacto do aquecimento global.

Os vencedores dividirão o prêmio em dinheiro de 10 milhões de coroas (R$ 6,1 milhões de reais).

É incrivelmente difícil prever o comportamento de longo prazo de sistemas físicos complexos, como o clima. Modelos computacionais que antecipam como ele responderá ao aumento dos gases do efeito estufa foram, portanto, cruciais para entender o aquecimento global como uma emergência planetária.

Na verdade, o prêmio vem no momento em que os líderes mundiais estão se preparando para uma importante conferência climática da ONU, conhecida como COP26, a ser realizada em Glasgow, na Escócia, em novembro. Questionado sobre essa reunião, o prof. Parisi disse: “Temos que agir agora de uma forma muito rápida e não com grandes atrasos”.

Os modelos climáticos construídos a partir da pesquisa dos vencedores constituem uma parte crucial das evidências nas quais os líderes da COP26 basearão suas decisões.

Syukuro Manabe, 90, meteorologista sênior da Universidade de Princeton em Nova Jersey, EUA, demonstrou como o aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera pode levar ao aumento da temperatura na superfície da Terra. Na década de 1960, ele liderou o desenvolvimento de modelos físicos do clima.

Quase uma década depois, Klaus Hasselmann, 89, do Instituto Max Planck de Meteorologia em Hamburgo, na Alemanha, criou um modelo computacional que conectou as condições meteorológicas e o clima. Seu trabalho respondeu à questão de por que os modelos climáticos podem ser confiáveis ​​apesar do tempo ser mutável e caótico.

A análise por computador do clima da Terra é importante para informar os esforços para combater o aquecimento global. Crédito: NASA.

Em um nível superficial, o trabalho original realizado pelo Prof Parisi, na Universidade de Roma “La Sapienza”, parece ter pouca relação com as mudanças climáticas.

Ele estava relacionado a uma liga metálica chamada vidro de spin, na qual átomos de ferro eram misturados aleatoriamente em uma grade de átomos de cobre. Embora existam apenas alguns átomos de ferro, eles mudam as propriedades magnéticas do material de uma maneira radical e muito intrigante.

Mas o Comitê do Nobel viu o vidro de spin como um microcosmo para o comportamento complexo do clima da Terra. Sistemas complexos, em escalas atômicas e planetárias, podem compartilhar certas características, como ser caótico e desordenado, com comportamento que parece ser regido pelo acaso.

Parisi descobriu que regras ocultas influenciam o comportamento aparentemente aleatório de materiais sólidos – e encontrou uma maneira de descrevê-los matematicamente.

O professor John Wettlaufer, físico da Universidade de Yale em New Haven, nos Estados Unidos, explicou: “O que emergiu do trabalho do comitê foi a dualidade entre o estudo do clima da Terra – que é complexo em escalas de milímetros ao tamanho do planeta – e o trabalho de Giorgio Parisi”.

O físico italiano estava “elaborando a partir da desordem e flutuações de sistemas complexos no nível de seus constituintes microscópicos”, disse o professor Wettlaufer. O trabalho de Syukuro Manabe, por outro lado, “foi pegar os componentes dos processos individuais e costurá-los para prever o comportamento de um sistema físico complexo”.

O trabalho do prof. Hasselmann abrangeu os mundos microscópico e macroscópico, acrescentou o físico de Yale.

“Embora tenhamos dividido o prêmio entre a parte do clima e a parte da desordem, elas estão realmente ligadas”, explicou.

O Dr. Martin Juckes, chefe de ciência e pesquisa atmosférica e vice-chefe do Centro de Análise de Dados Ambientais (CEDA) do Reino Unido, disse: “É fantástico ver o trabalho dos cientistas do clima laureados com o Prêmio Nobel de Física hoje. Os problemas da complexidade dos sistemas climáticos, agravada pelas ameaças da crise climática, continua a desafiar os cientistas do clima hoje”.

Os laureados deste ano em física foram anunciados durante uma coletiva de imprensa na Academia Real das Ciências da Suécia. Metade dos 10 milhões de coroas vai para Manabe e Hasselmann, enquanto a outra vai para Parisi.

O industrial sueco Alfred Nobel fundou os prêmios em seu testamento, escrito um ano antes de sua morte em 1896.

Um total de 218 indivíduos já ganharam o prêmio de física desde que foi concedido pela primeira vez em 1901.

Apenas quatro desses laureados são mulheres. Um físico, John Bardeen, ganhou o prêmio duas vezes – em 1956 e 1972.