Como supercomputadores e simulações cegas resolveram mistério físico que desafiava a ciência há 20 anos

O que parecia ser um sinal promissor de uma nova física além do Modelo Padrão se revelou, no fim, uma questão de cálculo. Em 2025, físicos de diversos países anunciaram que resolveram, com o auxílio do supercomputador Hawk e simulações inovadoras, um dos enigmas mais duradouros da física de partículas: a diferença entre os dados experimentais e teóricos sobre o magnetismo do múon. O anúncio marcou o fim de uma era de incertezas e especulações que já durava mais de vinte anos.

A partícula em questão, o múon, é parecida com o elétron, mas cerca de 200 vezes mais pesada. Desde os anos 2000, seu comportamento magnético parecia fugir às previsões matemáticas da física tradicional. Essa aparente discrepância levantou suspeitas de que o Universo escondia forças ainda não descobertas, o que levou centenas de cientistas a revisarem cálculos e a reproduzirem experimentos em busca de respostas mais precisas.

Uma coalizão internacional, conhecida como Muon g-2 Theory Initiative, reuniu mais de 100 físicos para aprimorar os modelos teóricos. O desafio maior estava na força nuclear forte, uma das quatro interações fundamentais da natureza, e também a mais complexa de ser quantificada. Para contornar essa dificuldade, pesquisadores vinham utilizando dados obtidos em colisões entre elétrons e pósitrons. Mas esse método, embora útil, carregava incertezas que acabaram criando ainda mais ruído nos resultados.

A virada veio com a aplicação da computação de alto desempenho. Utilizando o supercomputador Hawk, no centro de pesquisa em Stuttgart, na Alemanha, um grupo europeu adotou uma abordagem mais precisa: a simulação por QCD em rede. Essa técnica numérica permite descrever o comportamento da força nuclear forte com elevado grau de detalhamento. Para evitar que qualquer viés influenciasse os resultados, os cientistas aplicaram um sistema de “cegamento”, multiplicando os dados por um fator desconhecido antes da análise final.

O momento decisivo ocorreu durante uma reunião científica, quando o fator de cegamento foi revelado. O resultado: os dados da simulação batiam com os valores experimentais do magnetismo do múon, encerrando a tão discutida discrepância. A comunidade científica reagiu com cautela, mas logo dois outros grupos publicaram simulações semelhantes, confirmando os novos cálculos e reforçando a validade da metodologia.

Diante disso, a própria Muon g-2 Theory Initiative passou a adotar as simulações como base oficial, substituindo os dados antigos provenientes das colisões elétron-pósitron. O modelo teórico foi, assim, atualizado para refletir a nova realidade. Com isso, o indício de uma nova física desapareceu, e a estabilidade do Modelo Padrão foi, pelo menos por ora, reafirmada.

No entanto, nem tudo foi explicado. Resta uma dúvida incômoda: por que os dados antigos estavam errados? Físicos vêm examinando diversas possibilidades, entre elas, a existência de uma partícula ainda não detectada — o fóton escuro. Se confirmada, essa partícula poderia não apenas explicar as anomalias anteriores, mas também ajudar a elucidar como a matéria escura interage com a matéria comum, um dos maiores mistérios da cosmologia atual.

O caso também reforça o protagonismo dos supercomputadores na ciência contemporânea. Desde a criação dos primeiros modelos pela IBM, na década de 1960, essas máquinas deixaram de ser peças de museu e passaram a ocupar centros de pesquisa estratégica. Capazes de realizar trilhões de cálculos por segundo, medidos em petaflops, eles são usados em áreas que vão da medicina à previsão climática — e agora, também, para resolver pendências fundamentais da física quântica.

O Hawk, por exemplo, é apenas um entre muitos sistemas que vêm revolucionando o modo como se produz ciência. Ao permitir modelagens que seriam impossíveis em computadores domésticos, ele viabiliza cálculos que exigem enorme capacidade de processamento. A resolução do caso do múon mostra que, em vez de novas leis da natureza, talvez precisássemos apenas das ferramentas certas para decifrar as leis que já conhecemos.

A despeito do desfecho mais “conservador”, a jornada científica envolveu uma das mais complexas mobilizações teóricas da física contemporânea. Mostrou que o progresso não se faz apenas com descobertas radicais, mas também com correções meticulosas, baseadas em colaboração, precisão e potência de cálculo. E lembrou que a ciência, mesmo quando parece errar, está sempre tentando acertar — com mais exatidão a cada nova linha de código.

Com informações de Uol e Techtudo.

O post Como supercomputadores e simulações cegas resolveram mistério físico que desafiava a ciência há 20 anos apareceu primeiro em Carro.Blog.Br.