A revista Cadernos de Astronomia é uma publicação semestral do Núcleo Cosmo-Ufes da Universidade Federal do Espírito Santo e que conta também com recursos humanos do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas e da Universidade Federal de Ouro Preto (vide o Corpo Editorial). Propõe-se a publicar artigos destinados à divulgação científica, história da ciência, ensino e pesquisa em astronomia e áreas correlatas. O objetivo é tornar acessível a um amplo público, que inclui estudantes secundários, graduandos e simpatizantes da área, o conhecimento científico relacionado à astronomia, cosmologia e gravitação. Possuindo acesso totalmente gratuito, cada número dedica uma seção inteira a um tema específico, onde especialistas nacionais e internacionais discutem em detalhes aspectos qualitativos e quantitativos do tópico em questão. A partir de 2023 os números semestrais dos CdA serão publicados nos meses de Março e Setembro. Cada um desses números possuem datas limite para receber submissões: Números publicados em Março - Submissões feitas até 10 de Janeiro; Números publicados em Setembro - Submissões feitas até 1º de Julho. Submissões recebidas após as datas limite acima não terão garantias de que, uma vez aceitas para publicação, façam parte do próximo número. Não sendo publicadas no próximo número, elas são automaticamente programadas para publicação no número subsequente a ser lançado.
Apresentam-se as informações editoriais e de expediente da edição, a Carta ao Leitor e o Sumário.
Derechos de autor 2026 Os Editores https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
A energia escura e os desafios do modelo cosmológico padrão
A evidência observacional de que o Universo se encontra em expansão acelerada representa um dos principais desafios da cosmologia moderna, sendo usualmente atribuída à presença de uma componente dominante conhecida como energia escura. O modelo cosmológico padrão, ΛCDM, fornece uma descrição consistente de uma ampla gama de observações, mas enfrenta importantes dificuldades tanto do ponto de vista teórico quanto observacional. Neste artigo, apresentamos uma revisão do modelo ΛCDM, discutindo sua fundamentação teórica e os principais testes observacionais que sustentam sua validade. Damos ênfase às tensões observacionais recentes, como aquelas associadas à constante de Hubble (H0) e à amplitude das flutuações de matéria (S8), além de resultados recentes do levantamento DESI que sugerem possíveis desvios em relação ao modelo padrão. Discutimos ainda as implicações dessas tensões e possíveis extensões do modelo, destacando o papel de cenários com energia escura dinâmica. Este panorama busca fornecer uma visão atualizada dos desafios enfrentados pela cosmologia contemporânea e das perspectivas para a compreensão da aceleração cósmica.
Derechos de autor 2026 Rodrigo Von Marttens, Jailson Alcaniz, Saulo Carneiro https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Considerações cosmológicas sobre a teoria geral da relatividade
Apresentamos a tradução do artigo publicado por Albert Einstein em 1917. Nele é introduzida, pela primeira vez, uma constante cosmológica, termo que hoje desempenha um papel muito importante para o modelo padrão da cosmologia. Alguns comentários introdutórios são apresentados, seguidos da versão em português do texto originalmente escrito em alemão.
Derechos de autor 2026 Albert Einstein; Júlio C. Fabris (trad.), Oliver F. Piattella (trad.) https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
A área de astropartículas ocupa uma posição central na investigação de questões fundamentais da física moderna, conectando física de partículas, cosmologia e astrofísica. Dentre os principais problemas destacamos a natureza da matéria escura e da energia escura, a inflação primordial, a assimetria matéria-antimatéria do universo e a origem de mensageiros cósmicos de altíssimas energias. Neste artigo, revisamos as principais evidências observacionais da matéria escura, que abrangem diferentes escalas, desde as de galáxias até as cosmológicas, e discutimos os dois cenários mais explorados para sua natureza: buracos negros primordiais e novas partículas fundamentais além do Modelo Padrão. Exploramos os principais gargalos teóricos e experimentais que desafiam a solução da busca pela natureza da matéria escura, destacando os associados a distribuições de massa estendidas para buracos negros primordiais e à ausência de sinais de partículas massivas fracamente interagentes em experimentos de detecção direta, indireta e em aceleradores. Discutimos ainda o papel dos experimentos de próxima geração, incluindo telescópios de raios gama de muito alta energia e detectores multimensageiros. Por fim, concluímos que a combinação entre observações de alta precisão e avanços teóricos será decisiva para elucidar a microfísica da matéria escura e aprofundar nossa compreensão do universo extremo.
Derechos de autor 2026 Clarissa Siqueira https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Neutrinos massivos em cosmologia: geometria e crescimento de estruturas
Neutrinos são as partículas mais abundantes do Universo depois dos fótons, mas suas massas ainda não são conhecidas. Neste artigo mostramos como a cosmologia moderna permite investigar essa propriedade fundamental por meio da Radiação Cósmica de Fundo, das oscilações acústicas bariônicas e do crescimento das estruturas em larga escala. Discutimos como neutrinos, relativísticos no Universo primordial e não relativísticos em épocas tardias, deixam assinaturas tanto na história da expansão quanto na formação da teia cósmica. Mostramos também como dados recentes de levantamentos de galáxias, como o DESI, combinados com simulações cosmológicas, permitem impor limites cada vez mais precisos sobre a soma das massas dos neutrinos, tornando o Universo um poderoso detector dessas partículas.
Derechos de autor 2026 Guilherme Brando https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Interpretação de vários mundos da mecânica quântica? – É muito simples!
Descrevemos de forma relativamente acessível ao público em geral as principais ideias da interpretação de Vários Mundos da mecânica quântica. Discutimos a questão de seu caráter "contraintuitivo", citando algumas obras literárias escritas antes e depois de sua invenção.
Divulgação Científica, Ciência e Sociedade
Derechos de autor 2026 Alexander Yu. Kamenshchik https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Leis de Kepler: inferindo a massa de Sagittarius A*
Este artigo tem como objetivo apresentar uma abordagem investigativa para o estudo dos buracos negros à luz da Mecânica Newtoniana, com uma formulação matemática desenvolvida por um estudante do ensino médio. A proposta envolve o uso de conceitos fundamentais como as Leis de Newton, Leis de Kepler e Lei da Gravitação Universal. O estudo parte de uma contextualização histórica e teórica, passando por uma breve discussão sobre a constatação científica da existência dos buracos negros, com destaque ao caso de Sagittarius A*, objeto supermassivo localizado no centro da Via Láctea. Por meio da análise orbital de estrelas próximas a esse objeto, com base em dados da literatura, usando a Terceira Lei de Kepler, estimou-se sua massa. Os dados foram tratados usando uma planilha, com isso, fomos capazes de realizar uma análise estatística. A comparação entre os resultados obtidos, a saber, (4,46 ± 0,01) × 106 M⊙, e aqueles encontrados na literatura, mostrou uma incerteza de ≈ 4%. Assim, evidencia-se o potencial da mecânica clássica como ferramenta introdutória no ensino de conceitos avançados em astronomia.
Derechos de autor 2026 Mateus Barbosa Ferreira, Adriano Mesquita Oliveira https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Desafios na busca de sinais de ondas gravitacionais
Este artigo apresenta os desafios enfrentados na busca por sinais de ondas gravitacionais pelos detectores LIGO, decorrentes da presença de ruídos nos dados. Esses ruídos podem se acoplar aos interferômetros por meio de diferentes mecanismos físicos associados ao ambiente ou à instrumentação. Como consequência, eles podem afetar a estimativa de parâmetros das detecções reais, reduzir a significância estatística dos eventos observados ou, em alguns casos, mimetizar sinais astrofísicos.
Derechos de autor 2026 Tábata Aira Ferreira https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Fotometria e calibração de supernovas do tipo Ia
Supernovas do tipo Ia forneceram a primeira evidência, no final da década de 1990, de que a expansão do Universo é acelerada. Desde então vários grupos, usando as mais variadas observações têm confirmado esse resultado pioneiro, indicando que o Universo está em uma fase dominada por uma constante cosmológica, que é o mecanismo mais simples para explicar a aceleração cósmica, no contexto da teoria da relatividade geral. Mas, conforme as técnicas de observação foram se sofisticando, o número de eventos observados aumentou a ponto de as incertezas estatísticas não serem mais o maior problema. Cada vez mais, o foco dos novos projetos é controlar os erros sistemáticos devidos à modelagem do fenômeno, condições de observação e limitações dos equipamentos. Neste trabalho, apresentamos um pequeno vislumbre do desafio de fotometria, que se refere a observação de eventos astronômicos em faixas grandes de comprimento de onda e, a partir dessa informação inferir propriedades intrínsecas de tais eventos. Além disso, abordamos brevemente o desafio de controlar a propagação das incertezas para as distâncias estimadas e, consequentemente, para os parâmetros cosmológicos obtidos a partir delas.
Derechos de autor 2026 Ribamar R. R. Reis, Beatriz B. Siffert https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Tensões cosmológicas em H0 e S8: panorama atual
O modelo cosmológico padrão tem fornecido, por várias décadas, a descrição consistente de uma ampla gama de observações cosmológicas e astrofísicas. Apesar desse sucesso, discrepâncias persistentes na determinação de parâmetros fundamentais, em particular a constante de Hubble (H0) e a amplitude do crescimento das estruturas, frequentemente parametrizada por S8, revelam tensões significativas entre sondas do universo primordial e tardio, com diferentes níveis de significância estatística. Essas tensões podem estar parcialmente associadas a incertezas sistemáticas ainda não completamente compreendidas, mas também motivam a investigação de extensões do ΛCDM, incluindo modificações na energia escura, no setor escuro e na gravidade em grandes escalas. Neste trabalho de revisão didática, apresentamos uma visão geral das principais observações atualmente envolvidas nessas discrepâncias, discutimos seus potenciais vieses observacionais e sintetizamos os cenários mais relevantes, destacando as perspectivas oferecidas pelos levantamentos cosmológicos da geração atual.
Derechos de autor 2026 Emanuelly Silva, Miguel Sabogal, Rafael Nunes https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Las atmósferas de la Tierra y Marte: un enfoque astrobiológico
*]:pointer-events-auto [content-visibility:auto] supports-[content-visibility:auto]:[contain-intrinsic-size:auto_100lvh] scroll-mt-[calc(var(--header-height)+min(200px,max(70px,20svh)))]" dir="auto" tabindex="-1" data-turn-id="9bd8b51f-e6c9-47f6-a84a-2d7b45a5e972" data-testid="conversation-turn-2" data-scroll-anchor="true" data-turn="assistant"> Este artículo compara las atmósferas de la Tierra y de Marte desde la perspectiva astrobiológica, examinando la evolución, la composición y los procesos que condicionan la habitabilidad. Para la Tierra se aborda la formación y la regulación climática por los océanos y la sedimentación de CO2, el surgimiento de una atmósfera rica en O2 (Gran Evento de Oxidación) y el papel de N2, O2 y O3 en el mantenimiento del agua líquida y de la vida. En Marte se analiza la atmósfera actual de baja presión dominada por CO2, la pérdida atmosférica e hídrica, la intensidad de la radiación en la superficie y la química oxidante del suelo, factores que comprometen la preservación de materia orgánica. El texto enfatiza la complementariedad entre estudios atmosféricos e investigaciones del subsuelo, donde se identifican como los lugares más prometedores para la preservación de biofirmas los refugios subsuperficiales con menor dosis de radiación y oxidación química atenuada. El artículo adopta un carácter didáctico mediante un enfoque integrador, apoyando la comprensión de estudiantes y simpatizantes de las áreas de astronomía y astrobiología sobre los procesos clave que rigen la habitabilidad planetaria.
Derechos de autor 2026 Gustavo Santos Rodrigues, Anthony Henrique Perucci Mostaro https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Elementos editoriais do volume 6, número 2, dos Cadernos de Astronomia (2025). Expediente da publicação, Carta ao Leitor e Sumário da edição.
Derechos de autor 2025 Os Editores https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Niède Guidon, a Serra da Capivara e os registros celestes na arte rupestre: ciência, cultura e arqueoastronomia na caatinga piauiense
Este artigo explora a trajetória da arqueóloga Niède Guidon e seu legado científico-cultural a partir de suas descobertas na Serra da Capivara, no Piauí. Com base em sua contribuição para a arqueologia brasileira e na importância do Parque Nacional da Serra da Capivara como patrimônio da humanidade, discute-se o papel da ciência e da educação na preservação da memória histórica e na valorização das culturas originárias. Ao final, analisa-se o potencial arqueoastronômico das pinturas rupestres da região, explorando a possível relação entre os registros gráficos pré-históricos e as observações celestes de seus antigos habitantes. A análise adota uma perspectiva interdisciplinar, integrando arqueologia, astronomia cultural e história da ciência.
Derechos de autor 2025 Viviana Borges Corte, Rizalva dos Santos Cardoso Rabelo https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Breves comentários dos físicos brasileiros Ulysses Câmara da Silva (Universidade Federal do Espírito Santo), Nelson Pinto Neto (Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas) e Olival Freire (Universidade Federal da Bahia) acerca do Prêmio Nobel de Física de 2025, que ressalta trabalhos que demonstram propriedades quânticas em sistemas não microscópicos.
Derechos de autor 2025 Júlio C. Fabris https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Nota explicativa acerca dos denominados pequenos pontos vermelhos (LRDs, do inglês little red dots) observados pelo telescópio James Webb. Tais objetos compactos e de grande massa teriam se formado em uma época em que o universo ainda era bastante jovem, o que suscita questionamentos na comunidade científica, dado que não haveria tempo suficiente para a formação de objetos com brilho avermelhado tão pronunciado, característico de galáxias velhas.
Derechos de autor 2025 Stéfani Faller https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Tradução comentada do artigo de Heisenberg, “Sobre a reinterpretação das relações cinemáticas e mecânicas na teoria quântica”
Apresentamos a tradução do artigo publicado por Werner Heisenberg em 1925, e que constitui um marco na construção da mecânica quântica. Alguns comentários introdutórios são apresentados, seguidos da versão em português do texto originalmente escrito em alemão.
Derechos de autor 2025 Júlio C. Fabris, Oliver F. Piattella https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Este texto explora a profunda e bela interação entre a física quântica e a matemática. Viajamos da crise da física clássica na virada do século XX até as elegantes e abstratas estruturas matemáticas que definem a mecânica quântica moderna. Veremos como problemas físicos forçaram a invenção de novas matemáticas e como as estruturas matemáticas, por sua vez, forneceram a linguagem para descrever o mundo quântico. Figuras-chave como Planck, Einstein, Heisenberg, Born, von Neumann, Weyl e Dirac nos guiarão, revelando uma história em que a intuição física e o formalismo matemático estão inextrincavelmente ligados.
Derechos de autor 2025 Giuseppe Dito https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Formação e evolução de estruturas em grande escala sob a perspectiva de modelos de halo
A era atual das pesquisas sobre estruturas em larga escala, impulsionadas por projetos como DESI, Euclid e LSST, exige métodos eficientes para modelar e interpretar vastos conjuntos de dados. O espectro de potência da matéria, P(k, z), é um estimador estatístico central nesses esforços, mas sua modelagem em escalas não lineares continua sendo um desafio na literatura. Nesse contexto, os modelos de halo oferecem uma abordagem poderosa, associando a distribuição da matéria a halos de diferentes massas. Amplamente utilizados em ferramentas como HALOFIT e HM-CODE, esses modelos desempenham um papel fundamental na análise de dados e na inferência de parâmetros cosmológicos. Este artigo tem como objetivo fornecer um material introdutório e didático que revisa os componentes essenciais dos modelos de halo, destacando suas vantagens, como a flexibilidade além do modelo padrão ΛCDM, e seu impacto na previsão de propriedades de galáxias, em estudos observacionais e na modelagem teórica. A revisão é apresentada de forma clara e acessível, visando introduzir essa abordagem, que se tornará cada vez mais indispensável na cosmologia moderna.
Derechos de autor 2025 Emanuelly Silva, Rafael C. Nunes https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
A mecânica quântica foi construída no início do século XX como um algoritmo de cálculo para organizar e prever os resultados estranhos dos mais variados experimentos envolvendo o mundo microscópico (moléculas, átomos, partículas elementares), que pareciam aleatórios, mas com uma distribuição probabilística previsível. Apesar do seu sucesso absoluto, os alicerces conceituais deste algoritmo são ainda obscuros e extremamente controversos. Como conectar o mundo microscópico descrito pela mecânica quântica com o mundo macroscópico da nossa experiência diária? Qual o papel dos observadores nesta conexão? Porque os estranhos fenômenos quânticos não acontecem em escalas macroscópicas? Como explicar a natureza não-local dos fenômenos quânticos? Neste artigo, apresentarei algumas das tentativas de respostas a estas e outras questões básicas, que se constituem como diferentes teorias com visões de mundo completamente distintas, comentando suas qualidades e defeitos. Concluiremos que a teoria quântica ainda está em construção, pois não há uma formulação consensual. Sua elaboração é um problema fundamental da Física contemporânea, e do pensamento em geral.
Derechos de autor 2025 Nelson Pinto Neto https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Telescópios, histórias e aplicações na astronomia
Este artigo apresenta um relato de experiência, realizado em uma escola municipal de Ensino Fundamental em Linhares-ES, com alguns alunos de 9º ano. A reflexão deve-se à participação da Escola E.M.E.F. “Prefeito Roberto Calmon” na Mostra de Astronomia do Espírito Santo. Pensando no objetivo de avançar os estudos referentes à astronomia no contexto escolar, apresentamos uma pesquisa abrangente sobre o tema: Telescópios, desde o seu início até os dias atuais. Nossa pesquisa procurou informações a respeito dos equipamentos, de personalidades e contribuições para a astronomia. O tema foi apresentado aos discentes da escola citada e, em outras escolas da cidade de Linhares-ES, o que nos proporcionou um aprendizado enriquecedor. Durante a VII Mostra de Astronomia do Espírito Santo, uma competição de caráter colaborativo, recebemos contribuições maravilhosas que acrescentaram muito ao nosso trabalho de divulgação científica e salientamos a importância de fazer a divulgação também através de um site criado pelos alunos, e na divulgação desse manuscrito.
Derechos de autor 2026 Alexsandra de Souza Batista , Francisco Soares dos Anjos Neto, Ray Rodrigues Oliveira Borges , Ruan Silva De Sá, Roger da Trindade Gomes https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Anãs brancas são remanescentes estelares altamente compactas, resultantes do processo evolutivo de estrelas com massas de até dez vezes a massa do nosso Sol. Seu núcleo é formado predominantemente por matéria eletronicamente degenerada. Em uma estrela ordinária, há um balanço entre a atração gravitacional intrínseca e a pressão interna gerada pelo calor e pela radiação nuclear de seu núcleo. Em uma anã branca, o colapso é evitado devido à pressão eletrônica de degenerescência, um efeito quântico que tem origem nas propriedades estatísticas dos férmions, por meio do princípio da exclusão de Pauli. Neste artigo, apresentamos um modelo teórico simples da estrutura de anãs brancas e algumas de suas aplicações em astrofísica.
Derechos de autor 2025 Marco Moriconi, Rodrigo Negreiros https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Teoría del Funcional de la Densidad: Fundamentos, Desafíos y Nuevos Horizontes en la Mecánica Cuántica de Átomos, Moléculas y Sólidos
La mecánica cuántica constituye uno de los marcos teóricos más sólidos para elucidar el comportamiento de la materia y la energía a escala microscópica. A lo largo del último siglo, ha representado un pilar fundamental en el desarrollo de tecnologías disruptivas con profundas implicaciones para la comunicación, el progreso científico y la transformación social. En este ámbito, la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT) se ha consolidado como el formalismo más ampliamente adoptado y eficaz para describir sistemas electrónicos complejos, con aplicaciones que abarcan la física, la química y la ciencia de materiales. Su versatilidad la ha convertido en una herramienta esencial con una relevancia creciente en un amplio espectro de disciplinas científicas. En el centenario de la mecánica cuántica, este trabajo ofrece una revisión exhaustiva de los fundamentos teóricos, los desafíos actuales y las fronteras emergentes en la teoría cuántica de muchos cuerpos, con especial énfasis en la DFT, la aproximación GW y sus aplicaciones en campos como la astronomía. Además, se examina la integración de estos enfoques con metodologías novedosas basadas en el Aprendizaje Automático (ML) y en algoritmos evolutivos. Al explorar estas diversas aplicaciones, desde los sistemas astrofísicos hasta la inteligencia artificial, subrayamos el carácter intrínsecamente interdisciplinario de este marco teórico de sesenta años de existencia, que continúa siendo indispensable para el avance en la comprensión de las propiedades de la materia y para el impulso de la innovación tecnológica.
Derechos de autor 2025 Matheus S. Barbosa, Leonardo Villegas-Lelovsky, Alberto Torres , Alan B. de Oliveira, Amaury de Melo Souza, Breno R. L. Galvao, Alexandre R. Rocha, Mário S. C. Mazzoni, Matheus J. S. Matos https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Revisitando Duhem: quasares, cosmologia e a relação tripartite entre teorias e experimentos
O presente ensaio destaca a figura do grande físico e filósofo da ciência Pierre Duhem, cujas contribuições anteciparam em mais de 50 anos alguns elementos das epistemologias de Popper, Kuhn e Lakatos. Duhem defendeu que o progresso na ciência não é adequadamente descrito como um simples confronto entre teoria e experimentos, mas em uma relação tripartite envolvendo a comparação entre teorias distintas e experimentos, atuando majoritariamente como instância de comparação e de escolha. Para ilustrar as teses de Duhem trazemos o exemplo das primeiras detecções de quasares e como essas detecções contribuíram decisivamente no, até então acalorado, debate cosmológico entre a teoria do Big Bang e a teoria do Estado Estacionário. A dinâmica por trás da variação na quantidade de quasares pelo Universo ao longo do tempo nos revelou que o mesmo é um sistema físico em constante mutação, característica dentre as mais belas previstas pela teoria do Big Bang e sem explicação no interior do modelo do estado Estacionário.
Derechos de autor 2026 Danilo Rodrigues, Jose Raymundo Novaes Chiappin, Ramachrisna Teixeira, Jojomar Lucena da Silva https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Efeitos quânticos em espaços curvos: do conceito de partícula à teoria de campos
A teoria quântica de campos constitui hoje a melhor descrição da matéria, mas essa formulação é resultado de uma longa evolução do conceito de partícula na física. Neste artigo acompanhamos esse percurso: partimos da mecânica clássica, em que partículas são tratadas como pontos materiais; seguimos para a mecânica quântica, onde passam a ser descritas como ondas associadas a probabilidades; e chegamos à teoria quântica de campos, em que surgem como excitações de campos fundamentais. Mostramos que, em espaços-tempos curvos ou em expansão, a definição de partícula deixa de ser única: diferentes observadores podem adotar diferentes estados de vácuo e, consequentemente, identificar partículas de formas distintas. Discutimos também o papel do vácuo quântico e sua relação com o problema da constante cosmológica, uma das grandes questões em aberto da física contemporânea. Ao articular teoria quântica, relatividade geral e cosmologia, o artigo discute tanto os avanços alcançados quanto os desafios conceituais ainda presentes na descrição do universo em suas escalas mais extremas.
Derechos de autor 2025 Sandro Dias Pinto Vitenti https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
O problema do tempo na gravitação e cosmologia quânticas
Neste artigo de divulgação, faz-se uma revisão de conceitos fundamentais da teoria quântica e de sua aplicação à construção de uma teoria quântica da gravitação e da cosmologia. Destaca-se o problema do tempo: como entender a evolução de um Universo quântico se não há uma variável clássica que represente um tempo absoluto?
Derechos de autor 2025 Leonardo Chataignier https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Testes de gravitação quântica no laboratório
Este trabalho introduz alguns dos principais tópicos relacionados aos recentes esforços para realizar experimentos que comprovem a natureza quântica da gravidade no laboratório. Um panorama geral dos problemas conceituais envolvidos será apresentado, descrevendo as teorias mais conhecidas bem como discutindo algumas abordagens mais relevantes para os experimentos no laboratório como o modelo de decoerência de Diósi-Penrose. Utilizando o formalismo da quantização canônica da gravidade linearizada é demonstrado como previsões estão começando a ser extraídas das teorias conhecidas para um regime ainda pouco explorado experimentalmente. Em seguida, são discutidas algumas das principais propostas experimentais da literatura, em especial a possibilidade de gerar emaranhamento entre duas fontes massivas em estado de superposição quântica e os testes envolvendo sistemas optomecânicos. As conclusões listam problemas em aberto relacionados aos métodos tradicionais de quantização da gravidade no regime de baixas energias e discutindo os caminhos mais promissores experimentalmente para testar previsões que possam comprovar a natureza quântica do campo gravitacional.
Derechos de autor 2025 Francisco Bento Lustosa https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
O paradoxo da (des)informação em buracos negros
Em 1974, uma descoberta abalou a comunidade científica. Stephen Hawking mostrou que, quando levamos a mecânica quântica em consideração, buracos negros não são negros mas emitem radiação térmica, como medido por observadores estacionários muito longe do buraco negro. Desde então, o consequente processo de evaporação do buraco negro gerou um debate que divide os físicos até hoje: o que acontece com a informação que caiu no buraco negro? No presente artigo, iremos revisar o processo de evaporação de buraco negro mostrando, em particular, que não há nada paradoxal com a perda de informação ao final. Em seguida, analisaremos as alternativas à perda de informação destacando seus prós e contras.
Derechos de autor 2025 André G. S. Landulfo https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Efeitos quânticos na gravitação e em análogos gravitacionais
A física moderna revela que o vácuo quântico, longe de ser um espaço absolutamente vazio, apresenta propriedades peculiares quando analisado em um espaço-tempo curvo, como na vizinhança de buracos negros. A interação entre campos quânticos e a geometria do espaço-tempo é formalmente descrita pela Teoria Quântica de Campos em Espaços Curvos, que considera os efeitos gravitacionais como manifestações clássicas da curvatura do espaço-tempo, conforme estabelecido pela Relatividade Geral. A radiação Hawking, por exemplo, descreve como flutuações quânticas próximas a um buraco negro resultam em uma emissão térmica para o espaço exterior, causando sua evaporação. Já o efeito Unruh prevê que um observador acelerado percebe um banho de radiação em uma região na qual um observador em repouso veria apenas o vácuo de partículas. Todavia, esses fenômenos são difíceis de detectar diretamente, devido às escalas extremas envolvidas, que resultam em emissões térmicas com temperaturas extremamente pequenas. Para contornar isso, cientistas desenvolveram modelos análogos de gravitação. Esses modelos análogos de gravitação são sistemas (por exemplo, fluidos em movimento e gases ultrafrios) que imitam, em laboratório, condições equivalentes a espaços-tempos curvos. Experimentos que usam esses modelos tornam possível estudar como a estrutura do espaço-tempo influencia o comportamento quântico do vácuo, aproximando teoria e observação e ampliando o entendimento sobre as fronteiras entre a gravitação e a mecânica quântica.
Derechos de autor 2025 Lucas Tobias de Paula, Murillo Spadin Domingues, Maurício Richartz https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
Um pioneiro esquecido: Guido Beck e a previsão da existência de ondas gravitacionais
Em 1925, o jovem físico austríaco Guido Beck obteve a primeira solução exata das equações da relatividade geral que expressa o fenômeno de transporte de energia por ondas gravitacionais. Apesar de sua relevância e caráter pioneiro, o trabalho de Beck permaneceu desconhecido da comunidade dos físicos por décadas. Trazemos aqui uma tradução para o português do artigo original, publicado em alemão, no qual Beck apresenta esse resultado, além de uma contextualização dos anos iniciais de sua carreira, quando trabalhou na área de relatividade geral.
Derechos de autor 2025 Alexandre Sampaio da Cruz, Rafael Velloso, Antonio Augusto Passos Videira https://creativecommons.org/licenses/by/4.0
O renascimento da relatividade geral: teses e perspectivas historiográficas
Neste artigo, discutimos a tese, corrente entre físicos e historiadores, de que teria havido, após três décadas de estagnação, um “renascimento” do interesse na relatividade geral nas décadas de 1950 e 1960. Apresentamos duas versões dessa tese, uma que situa a mudança como tendo ocorrido nos anos 1950, a partir da realização das primeiras conferências dedicadas à relatividade geral, e outra que identifica a mudança como tendo ocorrido nos anos 1960, com os avanços da astrofísica. Revisamos as principais defesas dessa tese por físicos e historiadores, recordamos algumas críticas que ela recebeu e analisamos as principais evidências históricas que aparecem nesse debate historiográfico. Por fim, refletimos sobre a validade dessa tese e sobre os desafios atuais na pesquisa sobre a história da relatividade geral.
Derechos de autor 2025 Juliana Correia Ferreira, Juliana Youssef, Thiago Hartz https://creativecommons.org/licenses/by/4.0