Imagine um acelerador de partículas tão capaz quanto o Grande Colisor de Hadrons (em inglês Large Hadron Collider – LHC) do tamanho de um computador pessoal. Isso mesmo, aquele acelerador de partículas que muitos viam como o instrumento que abriria um buraco negro na fronteira entre a França e a Suíça e acabaria com a vida de todos nós (algo que obviamente não aconteceu) pode se tornar absolutamente ultrapassado depois da mudança conceitual fornecida por Albert Einstein com a Teoria da Relatividade.

Os aceleradores de partículas em questão são sistemas nos quais um feixe de laser atinge partículas de plasma e já foi descrito como uma tecnologia capaz de produzir terapia para câncer com prótons , caracterização de materiais, química baseada em radiação, sistemas de detecção de explosivos, drogas e outras substancias perigosas, entre outros benefícios.

Imagem de um simulador de laser-plasma.

Fonte: technologyreview.com

A simulação do comportamento das partículas de plasma aceleradas por laser são uma tarefa extremamente complexa, pois todos os experimentos até hoje são realizados do ponto de vista de um cientista que observa o experimento – algo muito complexo de simular, pois é um feixe extremamente fino e rápido de luz, batendo em uma placa quase parada de plasma. Além disso, o ponto de vista não favorece a simulação, pois o feixe de laser é muito curto e difícil de rastrear, tornando o algoritmo da simulação muito grande e complexo.

A Teoria da Relatividade, de forma geral, diz que um ponto viajando próximo à velocidade da luz tem uma percepção de tempo diferente de um ponto estacionário. O resultado disso é simples de se perceber em filmes como O Planeta dos Macacos, onde o personagem principal, após viajar durante algum tempo próximo à velocidade da luz, e retornar ao seu ponto de origem, ainda está jovem, ao passo que muito mais tempo havia se passado no seu ponto de origem após sua partida.

Imagem da simulação de aceleração Laser-Plasma.

Fonte: technologyreview.com

Com a adição da teoria de Einstein, o ponto de vista da simulação foi colocado no plasma que está para ser atingido pelo laser. Portanto, o plasma que viaja em direção ao laser está próximo à velocidade da luz, e a distorção criada permite visualizar o feixe de maneira longa, muito mais fácil de rastrear matematicamente. Trocando em miúdos, a distorção espaço-tempo criada na simulação fez com que o algoritmo matemático ficasse cerca de 10.000% mais rápido.

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