Pesquisador do ICTP-SAIFR é um dos ganhadores do “Oscar da Ciência” de 2020

Pedro Vieira, jovem físico português que também é vinculado ao Perimeter Institute for Theoretical Physics, dividirá o prêmio New Horizons in Physics com o canadense Simon Caron-Huot

José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – O pesquisador Pedro Vieira – vinculado ao International Centre for Theoretical Physics-South American Institute for Fundamental Research (ICTP-SAIFR), em São Paulo, e ao Perimeter Institute for Theoretical Physics, no Canadá – foi um dos ganhadores do 2020 New Horizons in Physics Prize. De acordo com a Breakthrough Prize Foundation, doadora do prêmio, Vieira foi contemplado por “suas profundas contribuições ao entendimento da Teoria Quântica de Campo”. Ele dividirá com Simon Caron-Huot, da McGill University, no Canadá, um montante de US$ 100 mil.

O New Horizons in Physics Prize contempla uma das categorias englobadas pelo Breakthrough Prize in Life Sciences, Fundamental Physics and Mathematics. No total, o Breakthrough Prize dedicou para o conjunto de ganhadores da edição 2020 a fabulosa quantia de US$ 21,6 milhões, “em reconhecimento por importantes conquistas em Ciências da Vida, Física fundamental e Matemática”.

Tendo como patrocinadores-fundadores Sergey Brin (cofundador do Google), o casal Priscilla Chan e Mark Zuckerberg (fundador do Facebook), Ma Huateng (cofundador da Tencent, uma das maiores companhias de internet, comunicações e mídia da China), o casal Julia e Yuri Milner (cofundador do Mail.ru Group e megainvestidor) e Anne Wojcicki (cofundadora da empresa de genômica e biotecnologia 23andMe), o Breakthrough Prize, agora em sua oitava edição, é considerado o mais generoso prêmio científico. Nas categorias principais, cada Breakthrough Prize alcança o valor de US$ 3 milhões, quase três vezes o valor atual do Prêmio Nobel.

Pelo valor dos prêmios e pelo glamour da cerimônia de premiação, o Breakthrough Prize é chamado de o “Oscar da Ciência”. As premiações da edição 2020 serão entregues aos laureados no dia 3 de novembro de 2019, em evento de gala que deverá ocorrer no Ames Research Center, da Nasa (a agência espacial norte-americana), em Mountain View, Califórnia, e ser televisionado ao vivo pelo canal National Geographic.

Este é o quarto importante prêmio internacional que Vieira recebe. No ano passado, depois de ser contemplado com o Prêmio Sackler de Física de 2018, concedido pela Tel Aviv University, o pesquisador deu uma longa entrevista à Agência FAPESP (leia em agencia.fapesp.br/27061). Nascido em Portugal, país com o qual mantém fortes vínculos afetivos e intelectuais, o jovem pesquisador passa parte do ano no Perimeter Institute, em Waterloo, no Canadá, e parte do ano no ICTP-SAIFR, em São Paulo. Coordenado por Nathan Berkovits e sediado no Instituto de Física Teórica da Universidade Estadual Paulista (Unesp), o ICTP-SAIFR é apoiado pela FAPESP.

“A Teoria Quântica de Campo tenta combinar a Física Quântica com a Relatividade. Isso abarca, de certa forma, toda a Física contemporânea. Nós conhecemos, em princípio, as regras da Teoria Quântica de Campo. Mas colocá-las em prática é algo tão difícil que temos de descobrir novas regras que expliquem os resultados de maneira mais simples. Minhas contribuições à Teoria Quântica de Campo têm então, vamos dizer assim, duas linhas de ataque principais”, disse Vieira à Agência FAPESP.

Uma dessas “linhas de ataque” é a investigação exaustiva da teoria conhecida como Super Yang-Mills (Supersymmetric Yang–Mills Theory). Trata-se de uma teoria-brinquedo (toy model), isto é, uma teoria muito mais simples do que aquelas que descrevem o mundo real, mas que, exatamente por sua simplicidade, pode ser explorada de modo exaustivo. “É como procurar entender uma floresta estudando uma árvore particular nos mínimos detalhes. Essa teoria é tão simples quanto possível, mas ainda suficientemente complicada para ser realista e dar conta das complexidades do mundo real. Metade de minha investigação relaciona-se com ela”, afirmou Vieira.

A outra “linha de ataque” se dá no campo da metateoria. Em vez de fechar o foco em uma teoria específica, essa aproximação busca estudar o espaço das teorias possíveis. “A partir dos vários parâmetros, levantamos todas as teorias possíveis para explicar o Universo. E tentamos construir um mapa separando as teorias possíveis das teorias impossíveis. Esse mapa deve dar-nos informações do tipo ‘aqui é terra, é possível; ali é mar, é impossível’. O que significa ser impossível? Impossível é uma teoria que diz, por exemplo, que a energia em uma dada região é infinita. Ou que, se somarmos todas as probabilidades, obteremos um número maior do que um. Isso é impossível. Então essa separação de terra e mar é outra aproximação que temos feito”, explicou o pesquisador.

Nesse campo da metateoria, Vieira e outros estão recuperando e reelaborando uma abordagem proposta, no início dos anos 1960, pelo físico norte-americano Geoffrey Chew (1924-2019). Trata-se da abordagem denominada Bootstrap. Essa palavra em inglês, que significa “cadarço de bota”, é usada para nomear teorias autoconsistentes que se apoiam em critérios muito gerais. A imagem que a palavra sugere é a de alguém que tenta se erguer puxando os próprios cadarços das botas. “É assim que estamos a separar o possível do impossível. Para isso, empregamos princípios muito básicos – como, por exemplo, esse de que a energia em uma dada região não pode ser infinita. É tão básico que parece não dizer nada. Mas, a partir desse nada, conseguimos construir algo. Daí a imagem de se erguer puxando pelos próprios cadarços”, disse Vieira.

“Temos construído esses mapas. E o que mais nos fascina nesses mapas é a costa, são as praias, que constituem a fronteira entre o possível e o impossível. Então, nos perguntamos: será que a teoria capaz de descrever o mundo real se situa no interior, longe da costa, ou será que está na praia? Tudo parece indicar que está na praia, exatamente na fronteira entre o possível e o impossível. Isso é muito interessante. Por que acontece? Não sabemos. É isso que queremos descobrir. Estamos agora no momento mais emocionante do processo. Acumulamos evidências de que a teoria está na fronteira. Mas não sabemos por quê”, acrescentou.