Pesquisas sobre sistemas complexos relacionados ao clima da Terra são premiadas com o Nobel de física

O Prêmio Nobel de Física de 2021 foi dividido entre três cientistas que estudam sistemas complexos relacionados ao clima da Terra. Metade do prêmio foi concedida à dupla de pesquisadores que conseguiu estabelecer uma base do conhecimento sobre o clima da Terra e como a humanidade o influencia: o japonês Syukuro Manabe e o alemão Klaus Hasselmann. A outra metade ficou com o italiano Giorgio Parisi por suas contribuições revolucionárias à teoria de materiais desordenados e processos aleatórios. Manabe é professor da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, enquanto Hasselmann é professor do Instituto Max Planck de Meteorologia em Hamburgo. E Parisi é professor da Universidade Sapienza de Roma.

O clima da Terra é um sistema complexo de vital importância para a humanidade. O trabalho de Manabe demonstrou como o aumento dos níveis de dióxido de carbono na atmosfera leva ao aumento da temperatura na superfície da Terra. Na década de 1960, ele liderou o desenvolvimento de modelos físicos do clima da Terra e foi a primeira pessoa a explorar a interação entre o balanço de radiação e o transporte vertical de massas de ar. Seu trabalho lançou as bases para o desenvolvimento dos modelos climáticos atuais.

Cerca de dez anos depois, o alemão Hasselmann, de 89 anos, criou um sistema que liga o tempo e o clima, que conseguiu mostrar porque os modelos climáticos podem ser confiáveis apesar do tempo ser mutável e caótico. Ele também desenvolveu métodos para identificar sinais específicos que fenômenos naturais como as atividades humanas imprimem no clima, como “impressões digitais”. Seus métodos têm sido usados para demonstrar que o aumento da temperatura na atmosfera é devido às emissões humanas de dióxido de carbono.

Aleatoriedade e desordem

Parisi foi premiado pela descoberta de padrões ocultos em materiais complexos e desordenados, estabelecendo a interação da desordem e das flutuações nos sistemas físicos das escalas atômicas às planetárias.

Suas descobertas estão entre as contribuições mais importantes para a teoria dos sistemas complexos. Eles tornam possível compreender e descrever muitos materiais e fenômenos que parecem ser totalmente aleatórios, não apenas na física, mas também em outras áreas muito diferentes, como matemática, biologia, neurociência e aprendizado de máquina.

A Academia Real de Ciências da Suécia, que concede o prêmio Nobel, afirmou que sistemas complexos são caracterizados por aleatoriedade e desordem e são difíceis de compreender, e o prêmio deste ano reconhece novos métodos para descrevê-los e prever seu comportamento a longo prazo.

Segundo os membros da academia, as descobertas feitas por esses cientistas têm grandes sinergias e demonstram que nosso conhecimento do clima é sustentado por uma base científica sólida, baseada em uma análise rigorosa de observações.

“A escolha dessas pesquisas surpreendeu, já que, nos últimos dois anos, a Academia premiou trabalhos no campo da astronomia. Provavelmente, a urgência e a importância da questão climática estão contribuindo para que estudos como estes ganhem mais notoriedade”, afirma o especialista em tecnologias disruptivas Arie Halpern.