Pesquisadores desenvolveram uma nova estrutura teórica que permite simulações precisas de sistemas como bandos de pássaros, que parecem violar a terceira lei de movimento de Newton. A abordagem introduz parceiros fictícios para transformar interações não recíprocas em recíprocas, que os métodos existentes conseguem processar.
Pássaros em bandos alinham-se apenas com os vizinhos à frente ou ao lado, criando interações que parecem quebrar o princípio de ação e reação, central na física clássica há mais de 300 anos. Padrões semelhantes aparecem em enxames de bactérias e grupos de células, onde os modelos tradicionais falham.
Uma equipe liderada por Marín Bukov na Technische Universität Dresden, trabalhando com Roderich Moessner e Ricard Alert, introduziu variáveis matemáticas auxiliares representando parceiros imaginários. Para cada pássaro, eles colocam uma contraparte fictícia na direção oposta para restaurar o equilíbrio nas equações.
"O truque por trás da nova teoria é que ela constrói um parceiro para cada componente do sistema -- um parceiro fictício que não existe na natureza", explicou Alert. O método permite simulações precisas usando ferramentas estabelecidas da física de muitos corpos.
As descobertas, publicadas na Nature Physics, abrem possibilidades para o estudo do comportamento coletivo tanto em sistemas biológicos quanto quânticos. Moessner destacou o potencial para a descoberta de novas formas de matéria quântica que surgem a partir dessas dinâmicas não recíprocas.
