Professor do curso de Física de Materiais publica estudo sobre como a colisão de oscíllons pode desencadear transições de fase
O professor João G. F. Campos, do curso de Física de Materiais da Universidade de Pernambuco (UPE), é coautor de um artigo publicado no Journal of High Energy Physics (JHEP) que investiga um novo mecanismo para iniciar transições de fase. O trabalho, intitulado “Collision Dynamics of False-Vacuum Oscillons”, foi desenvolvido em colaboração com Nicholas Manton, da Universidade de Cambridge, e Azadeh Mohammadi, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE).
A pesquisa considera sistemas que podem permanecer presos em um estado metaestável, mesmo quando existe outro estado energeticamente mais favorável. Para que a transformação ocorra, é necessário superar uma barreira de energia, processo conhecido como nucleação e fundamental para a compreensão de diversas transições de fase.
Os pesquisadores mostraram que a colisão entre duas estruturas localizadas e oscilantes, chamadas oscíllons, pode fornecer a energia e a concentração espacial necessárias para superar essa barreira. Após a colisão, uma pequena região da nova fase pode ser criada e passar a se expandir, dando início à transformação do sistema. Um oscíllon de baixa amplitude isolado não produz esse efeito, mas a colisão de dois deles pode desencadear a transição. O processo pode ser visto em uma animação disponível no YouTube.
As simulações também mostram que a transformação depende de como essas estruturas colidem: pequenas mudanças na velocidade, amplitude ou fase das oscilações podem determinar se o sistema permanece no estado inicial ou se inicia a nova fase. Dessa forma, o estudo evidencia que processos dinâmicos e localizados podem desempenhar um papel decisivo na nucleação.
O resultado amplia a compreensão de como estados metaestáveis podem se transformar por meio de flutuações e excitações localizadas, tema relevante para o estudo de transições de fase em diferentes sistemas físicos. Embora o trabalho utilize um modelo teórico simplificado, o mecanismo identificado pode contribuir para investigações futuras sobre nucleação e transformação de fases em sistemas mais complexos, inclusive em contextos relacionados à matéria condensada e à Física de Materiais.
Conheça o artigo:
• Collision dynamics of false-vacuum oscillons. J. High Energ. Phys. 2026, 109 (2026)
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