Bjorn Birnir tem pavor de um colega de assento no avi\u00e3o perguntando o que ele faz da vida. Isso porque Birnir \u00e9 um dos maiores estudiosos do mundo da turbul\u00eancia, o movimento ca\u00f3tico de fluidos, como \u00e1gua ou ar, em meio a uma perturba\u00e7\u00e3o. Inevitavelmente, o colega de assento far\u00e1 a Birnir a \u00fanica pergunta que ele sabe que vir\u00e1 e reluta em responder: Afinal, qu\u00e3o perigosa \u00e9 a turbul\u00eancia? <\/p>\n
Hoje em dia, essa pergunta \u00e9 feita com uma frequ\u00eancia cada vez maior pelos tr\u00eas milh\u00f5es de pessoas que chegam e partem diariamente de aeroportos americanos. Antes aparentemente relegada a um inc\u00f4modo secund\u00e1rio da avia\u00e7\u00e3o comercial, como comida ruim e espa\u00e7o insuficiente para as pernas, a turbul\u00eancia severa s\u00f3 est\u00e1 piorando. Em 2023, pesquisadores brit\u00e2nicos usaram dados meteorol\u00f3gicos coletados ao longo de v\u00e1rias d\u00e9cadas para chegar \u00e0 conclus\u00e3o de que a turbul\u00eancia severa sobre o Atl\u00e2ntico Norte havia aumentado em 55% entre 1979 e 2020. (O estudo analisou apenas a turbul\u00eancia em ar limpo, que ocorre quando um avi\u00e3o n\u00e3o est\u00e1 voando em meio a uma tempestade ou sobrevoando uma cadeia de montanhas; esse tipo de turbul\u00eancia \u00e9 especialmente dif\u00edcil de prever.) <\/p>\n
\u2014 Pensei muitas vezes que seria maravilhoso se pud\u00e9ssemos tornar as viagens a\u00e9reas um pouco mais agrad\u00e1veis \u2014 disse Birnir, que dirige o Centro de Ci\u00eancias Complexas e N\u00e3o Lineares da Universidade da Calif\u00f3rnia, em Santa B\u00e1rbara, e tamb\u00e9m preside o departamento de matem\u00e1tica da institui\u00e7\u00e3o. <\/p>\n
Sua contribui\u00e7\u00e3o mais recente para esse esfor\u00e7o \u00e9 um artigo publicado recentemente na revista cient\u00edfica Physical Review Research, que, segundo ele, apresentou indiscutivelmente o modelo mais avan\u00e7ado de movimento turbulento. Esse modelo poderia, por sua vez, ajudar engenheiros que se esfor\u00e7am para tornar os voos mais seguros e menos estressantes. <\/p>\n
\u2014 O design de aeronaves ser\u00e1 beneficiado \u2014 disse Birnir \u2014 Definitivamente, veremos modelos meteorol\u00f3gicos melhores. <\/p>\n
Thomas Q. Carney, professor aposentado de tecnologia de avia\u00e7\u00e3o na Universidade Purdue que registrou mais de 11.000 horas de voo como piloto, disse que quanto melhor o modelo, mais ele captura do campo turbulento espec\u00edfico e, ent\u00e3o, melhor a previs\u00e3o, que \u00e9 o que o piloto vai usar. <\/p>\n
Voar em companhias a\u00e9reas americanas continua excepcionalmente seguro, mas acidentes recentes come\u00e7aram a minar a confian\u00e7a na avia\u00e7\u00e3o comercial. Este m\u00eas, o Conselho Nacional de Seguran\u00e7a nos Transportes (NHSB) divulgou um relat\u00f3rio provis\u00f3rio sobre um voo da Delta Air Lines que feriu v\u00e1rias pessoas durante um encontro no final de julho com ar inesperadamente agitado sobre o Wyoming. Os pilotos tentaram evitar o mau tempo, mas foram inesperadamente jogados para longe por correntes turbulentas. (As mudan\u00e7as clim\u00e1ticas tamb\u00e9m podem estar tendo um efeito, j\u00e1 que o aquecimento da atmosfera afeta a press\u00e3o do ar e a velocidade do vento.) <\/p>\n
A turbul\u00eancia h\u00e1 muito tempo representa um desafio para os cientistas, embora pesquisadores tenham feito mudan\u00e7as significativas na compreens\u00e3o de seu funcionamento nos \u00faltimos anos. Richard P. Feynman, f\u00edsico ganhador do Pr\u00eamio Nobel, certa vez a chamou de “o problema n\u00e3o resolvido mais importante da f\u00edsica cl\u00e1ssica”. <\/p>\n
\u2014 Um dos motivos \u00e9 que a turbul\u00eancia se baseia em muitos elementos m\u00f3veis, por assim dizer, temperatura, press\u00e3o, vento etc \u2014 disse Patrick Smith, que escreve sobre avia\u00e7\u00e3o em seu site, Ask the Pilot \u2014 Os fatores e as condi\u00e7\u00f5es que causam o ar agitado podem mudar muito rapidamente. <\/p>\n
O sistema \u00e9 inerentemente ca\u00f3tico, recusando-se a evoluir ao longo de um caminho previs\u00edvel. Part\u00edculas em movimento turbulento come\u00e7am a divergir em dire\u00e7\u00f5es diferentes, disse Tanner D. Harms, que estudou turbul\u00eancia como doutorando no Instituto de Tecnologia da Calif\u00f3rnia. Essas dire\u00e7\u00f5es s\u00e3o excepcionalmente dif\u00edceis de modelar com precis\u00e3o. <\/p>\n
\u2014 A defini\u00e7\u00e3o de caos est\u00e1 quase intr\u00ednseca \u00e0 pr\u00f3pria turbul\u00eancia \u2014 afirma Harms. <\/p>\n
Para tentar dar sentido ao caos, Birnir trabalhou com Luiza Angheluta-Bauer, f\u00edsica te\u00f3rica da Universidade de Oslo, para elaborar um modelo que combina dois m\u00e9todos diferentes de observa\u00e7\u00e3o da turbul\u00eancia: as chamadas mec\u00e2nicas lagrangiana e euleriana. Especialistas afirmam que nenhuma das duas abordagens consegue explicar completamente, por si s\u00f3, como a turbul\u00eancia funciona. <\/p>\n
Isso ocorre porque essas duas estruturas analisam aspectos fundamentalmente diferentes de um sistema turbulento. Na mec\u00e2nica lagrangiana, os pesquisadores observam uma part\u00edcula simples, enquanto na estrutura euleriana observam um \u00fanico ponto no espa\u00e7o. Simplificando, a mec\u00e2nica lagrangiana \u00e9 como observar uma folha fluindo rio abaixo, sujeita aos caprichos dos redemoinhos na \u00e1gua. Por outro lado, a mec\u00e2nica euleriana \u00e9 como observar uma rocha que se projeta da superf\u00edcie do rio e estudar como a turbul\u00eancia da \u00e1gua se move em torno desse ponto fixo. <\/p>\n
A turbul\u00eancia lagrangiana \u00e9 mais complexa de modelar porque requer a compreens\u00e3o de como uma part\u00edcula isolada se comportar\u00e1. <\/p>\n
\u2014 Essa part\u00edcula isolada executar\u00e1 o movimento mais complexo que se possa imaginar \u2014 disse Birnir. <\/p>\n
Saber como cada tipo de turbul\u00eancia se encaixa no panorama geral \u00e9 semelhante a selecionar a lente apropriada para um microsc\u00f3pio, j\u00e1 que ambos dependem muito da perspectiva. <\/p>\n
\u2014 Mesma turbul\u00eancia, hist\u00f3rias diferentes \u2014 disse Tomek Jaroslawski, pesquisador de p\u00f3s-doutorado no Centro de Pesquisa de Turbul\u00eancia de Stanford \u2014 Nenhuma das vis\u00f5es est\u00e1 errada \u2014 s\u00e3o apenas maneiras diferentes de fazer uma pergunta \u00e0 natureza. <\/p>\n
Ele e Angheluta-Bauer utilizaram abordagens te\u00f3ricas e estat\u00edsticas. Anteriormente, os f\u00edsicos n\u00e3o haviam conseguido elaborar um modelo t\u00e3o abrangente de movimento turbulento. <\/p>\n
\u2014 O resultado \u00e9 in\u00e9dito, n\u00e3o h\u00e1 d\u00favida sobre isso \u2014 disse Katepalli Sreenivasan, ex-reitor da Escola de Engenharia Tandon da Universidade de Nova York, reconhecendo que alguns especialistas discordavam de sua avalia\u00e7\u00e3o. <\/p>\n
\u2014 A turbul\u00eancia totalmente desenvolvida \u00e9 onde as coisas ficam simplesmente loucas \u2014 disse J. Doyne Farmer, professor de sistemas complexos e ca\u00f3ticos na Universidade de Oxford \u2014 Esses v\u00f3rtices se comportam de forma muito ca\u00f3tica, e h\u00e1 muitos graus de liberdade. <\/p>\n
Birnir afirmou acreditar que o voo da Delta sobre o Wyoming parece ser um exemplo t\u00edpico de intermit\u00eancia severa na turbul\u00eancia euleriana, embora tenha afirmado n\u00e3o poder fazer uma an\u00e1lise definitiva sem acesso aos dados brutos. Ele afirmou que um modelo de turbul\u00eancia mais detalhado poderia ter permitido aos pilotos tomar medidas preventivas, como reduzir a pot\u00eancia dos motores, para combater a irregularidade euleriana sobre a qual estavam voando. <\/p>\n
Carney, da Universidade Purdue, confessou que parte do trabalho realizado por Birnir e por Angheluta-Bauer estava al\u00e9m de sua compreens\u00e3o e provavelmente estaria al\u00e9m do alcance de qualquer piloto sem experi\u00eancia em din\u00e2mica de fluidos computacional. Mas isso n\u00e3o diminuiu sua utilidade potencial. <\/p>\n
\u2014 Estou confiante de que eles est\u00e3o contribuindo para o avan\u00e7o do conhecimento \u2014 disse. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"Bjorn Birnir tem pavor de um colega de assento no avi\u00e3o perguntando o que ele faz da vida.…\n","protected":false},"author":2,"featured_media":91062,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[84],"tags":[109,107,108,319,32,33,105,103,104,106,110],"class_list":{"0":"post-91061","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","5":"has-post-thumbnail","7":"category-ciencia-e-tecnologia","8":"tag-ciencia","9":"tag-ciencia-e-tecnologia","10":"tag-cienciaetecnologia","11":"tag-hard-news","12":"tag-portugal","13":"tag-pt","14":"tag-science","15":"tag-science-and-technology","16":"tag-scienceandtechnology","17":"tag-technology","18":"tag-tecnologia"},"share_on_mastodon":{"url":"","error":""},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/91061","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=91061"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/91061\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media\/91062"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=91061"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=91061"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.europesays.com\/pt\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=91061"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}