Na passada terça-feira, dia 5 de julho, o Técnico teve como convidado Constantino Tsallis, professor, investigador emérito do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas do Rio de Janeiro e do Santa Fe Institute, nos Estados Unidos da América, doutor Honoris Causa de diversas universidades no Brasil, Argentina e Grécia. O evento teve lugar no Anfiteatro Abreu Faro, no Complexo Interdisciplinar e teve como moderadores o professor catedrático Mário Figueiredo e o professor associado André Martins, ambos pertencentes ao Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores (DEEC).
A pergunta de partida colocada à audiência – “Por que é mais fácil entender o conceito de energia que o de entropia?” – fazia antever que estes conceitos seriam o ponto de partida para abordar o tema do cálculo em mecânica estatística. Como explicou o professor, a termodinâmica “usa de ambos os conceitos” – energia e entropia.
Qual é a diferença entre energia e entropia?
“A energia está ligada às possibilidades microscópicas do sistema” que contempla diversos estados microscópicos relacionados com “as posições, as velocidades dos átomos, dos elétrons, dos prótons, das moléculas… Essas são as possibilidades microscópicas”, explicou o professor. Já a entropia diz respeito às probabilidades dessas possibilidades. “Então, a entropia é um conceito epistemologicamente mais sofisticado, porque não somente precisa das possibilidades microscópicas, mas tem que ter uma ideia das probabilidades de cada uma dessas possibilidades.”
Não se pode falar de entropia se não temos os ingredientes da energia, o que corresponde às possibilidades microscópicas. Já falar de energia sem saber as probabilidades dessas possibilidades é algo possível. “A entropia precisa do conceito de entropia energia, mas o contrário não é verdade. O conceito de energia não precisa do conceito de entropia.
A energia é uma palavra conhecida por muitos, em diversos contextos. Já a entropia, nem tanto. A entropia vem da etimologia grega entropos. Tropos (do grego τρόπος) significa ‘maneira’. Então, a palavra entropia faz alusão às maneiras ou às possibilidades microscópicas” existentes. Motivo pelo qual o professor esclarece que “a entropia é uma medida da desordem. É uma medida do conhecimento do observador em relação ao sistema observado.”
Entropia aditiva VS entropia não aditiva
Nesta palestra, o professor Constantino Tsallis abordou ainda a distinção entre a entropia aditiva e não aditiva, para fazer uma demonstração sobre a possível generalização da estatística de Boltzmann e Gibbs, com base no artigo que escreveu em 1988 “Possible Generalization of Boltzmann-Gibbs Statistics”, naquele que é o “o artigo científico, exclusivamente de autoria brasileira, mais citado em todas as áreas das ciências desde a Segunda Guerra Mundial até hoje.”
A entropia aditiva não é uma alternativa, mas uma generalização, segundo o professor. Acaba por ser mais abrangente e trazer outras possibilidades de análise, uma outra perspetiva. Mas não só. A entropia aditiva permite calcular a priori e com maior precisão, as experiências realizadas no “Large Hadron Collider (LHC), localizado no European Organization for Nuclear Research (CERN), o maior acelerador com 27 km de diâmetro e a maior máquina que a humanidade tem construída” que impulsiona partículas a uma velocidade próxima da luz, produzindo partículas massivas, sem a consequência de margens de erro na ordem dos milhares.
