#################################################################################O premio Nobel de Fisica desse ano foi atribuido a tres pesquisadores que desenvolveram os fundamentos teoricos para explicar um tipo particular de transicao de fase, as transicoes de fase topologicas. O assunto e bastante complexo, mas fiz um esforco para tentar traduzir um pouco dessa grande contribuicao para o entendimento mais fundamental da natureza.#################################################################################TRANSICOES SUPERFICIAISColuna Fisica sem misterioCiencia Hoje On-linepublicada em 28/11/2016Em outubro, sao anunciados os ganhadores do premio Nobel. No campo da fisica, as tres ultimas premiacoes foram concedidas: por trabalhos que confirmaram a existencia do boson de Higgs, particula prevista pelo chamado modelo padrao da fisica, que descreve as particulas e forcas fundamentais (2013); pela invencao do LED de cor azul, que permitiu a construcao das lampadas de LED usadas atualmente (2014); e por resultados que mostraram que os neutrinos, particulas sem carga eletrica, tem massa (2015).Em 2016, criou-se uma expectativa em relacao ao premio apos o anuncio, no inicio do ano, de uma das mais importantes descobertas cientificas dos ultimos tempos: a observacao direta, pela primeira vez, das ondas gravitacionais previstas pelo fisico alemao Albert Einstein ha 100 anos. Embora nao houvesse duvidas sobre o fenomeno observado, o grupo de pesquisadores que fez essa descoberta nao ganhou o premio deste ano. Como se trata apenas da primeira observacao, o comite responsavel pela escolha dos vencedores provavelmente deve esperar outras.O premio de 2016 foi concedido a tres pesquisadores: metade para David J. Thouless e a outra metade para J. Michel Kosterlitz e F. Duncan M. Haldane, pela descoberta teorica de transicoes de fase topologicas e as fases topologicas da materia. Esse e um tema muito complexo em fisica, bastante distante do cotidiano das pessoas. Vou tentar explicar a importancia dos trabalhos desses pesquisadores, pois ja usei alguns de seus resultados em minhas pesquisas.Estados da materiaNa escola, costumamos aprender sobre os tres estados da materia solido, liquido e gasoso , bem como suas transformacoes. Por exemplo: se retirarmos uma pedra de gelo do congelador (normalmente a -120C) e a deixarmos dentro de um copo em temperatura ambiente (250C), ela primeiro fica mais branca e, depois, comeca a derreter, transformando-se em agua liquida. O embranquecimento deve-se a transformacao do vapor dagua que esta no ambiente em liquido e, depois, em solido. E como se nevasse sobre a pedra de gelo.Ja o derretimento do gelo acontece devido ao seu contato com o ambiente, que esta em uma temperatura mais alta. A pedra de gelo comeca a se aquecer ate a temperatura de 0oC, que e o ponto de congelamento da agua ao nivel do mar, e mantem essa temperatura ate ser totalmente convertida em agua liquida.Por outro lado, se pegarmos agua liquida e a aquecermos em uma panela, sua temperatura aumentara ate 100oC (se estivermos no nivel do mar), momento em que ela comecara a evaporar e se transformar totalmente em vapor dagua.Esses processos sao chamados de transicao de fase do estado solido (gelo) para o liquido (agua) e do liquido para o vapor. Nesses tipos de transicoes de fases, pelo menos uma propriedade do sistema muda de maneira importante. No caso