Simetrias: Uma nova compreensão do universo

Entre para nossa lista e receba conteúdos exclusivos!

Simetrias são uma ideia onipresente na física. De fato, a partir do célebre trabalho Eugene Wigner a noção de simetrias em física ganhou um forte destaque. Em particular, essas noções tornaram-se um ponto de partida para novas descrições matemáticas de sistemas e de interações. Tendo isso em vista, hoje nós da MeuGuru preparamos esse texto com intuito de te ajudar a entender o que, de fato, são essas simetrias.

O que são simetrias ?

Inicialmente, vamos começar a discutir a ideia de o que é uma simetria. Desde os anos iniciais de estudo, somos apresentados a essas noções, em particular, em figuras simétricas como a mostrada na Figura 1.

Esquematização de simetrias de reflexão.
Figura 1. Retângulos simétricos por reflexão.

Em verdade, a Figura 1 mostra dois retângulos separados por um eixo, linha verde tracejada, espelhados. Decerto, o que vemos nessa figura é uma simetria de translação, onde basicamente o retângulo inicial foi espelhado frente a configuração posicional inicial.

Entretanto, se pensarmos em deslocar, rotacionar e/ou reescalonar o retângulo inicial ainda teremos uma figura simétrica. De fato, há várias formas de termos simetrias a partir de uma configuração inicial. Em virtude disso, podemos construir a noção de simetrias como sendo um conjunto de transformações que levam uma configuração inicial de pontos a outra de modo que a apartir dessa função possamos mapear um objeto sobre sí mesmo.

Como as simetrias ajudam a física ?

Tendo em mãos o entendimento do que é uma simetria, podemos passar agora para a discussão de como elas atuam na física. De fato, para um entendimento profundo desse assunto precisaríamos de um pouco mais de recurssos, em particular, matemáticos. Entretanto, como nosso intuito é apresentar algumas ideias elementares vamos nos restringir apenas as primeiras noções, beleza gurunauta?.

Decerto, como falamos as simetrias podem ser encaradas como transformações. Nesse sentido, podemos recorrer a elegante Teoria de Grupos, ou seja, encaramos essas transformações como grupos. Consequentemente, o estudo das propriedades de simetria de um sistema pode ser transladado para o estudo das propriedades do grupo que estamos estudando, em especial há alguns grupos em física que são bem relevantes, sendo esses

Esses grupos permitem sutis descrições de como as interações físicas ocorrem, em particular, a descrição do chamado Modelo Padrão da física de partículas é feita através do entendimento da teoria de grupos.

As famosas teorias de Gauge

A partir do entendimento das teorias de grupos, há a culminância nas chamadas teorias de Gauge. Em verdade, essas teorias, ou classes de Teorias englobam a física da Relatividade Geral, gravitação, eletromagnetismo e até parte da Mecânica Quântica. Em suma, as teorias de Gauge são teorias físicas que se baseiam na ideia de que as transformações por simetrias podem ser locais (próximas a um único ponto) ou globais (em todo espaço).

Decerto, as teorias de Gauge ganham um forte destaca na Física Teórica e Física-Matemática, tanto por suas aplicações nas teorias efetivas e computação quântica quanto em problemas matemáticos muito robustos.

Outros Artigos

Entre para nossa lista e receba conteúdos exclusivos!

contato@meuguru.com

CNPJ 42.269.770/0001-84

Nos siga nas redes!