Pesquisadores brasileiros descobriram um novo tipo de sincronização em sistemas complexos — conjuntos de elementos que interagem entre si e com o ambiente — e podem ter quebrado um paradigma científico, aceito há mais de 400 anos.
Publicado na revista Nature Communications com apoio do Instituto Serrapilheira, o estudo liderado por cientistas do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP) mostra que sistemas podem apresentar comportamento sincronizado mesmo quando a interação entre seus componentes não segue a lógica tradicional baseada em relações entre pares.
Entre os autores estão o matemático brasileiro Tiago Pereira e o holandês Eddie Nijholt, pesquisadores do ICMC-USP.
A sincronização é um fenômeno em que diferentes elementos passam a atuar de maneira coordenada. Aparece em diversos sistemas naturais e tecnológicos, como a atividade de neurônios no cérebro, redes elétricas e outros sistemas complexos. Desde o século 17, quando o físico holandês Christiaan Huygens observou dois relógios de pêndulo sincronizados, a explicação dominante era de que esse comportamento surgia a partir da interação direta entre os elementos envolvidos.
O novo estudo mostra que essa regra não é suficiente para explicar todos os casos. Os pesquisadores demonstraram que, em determinados sistemas, a sincronização pode surgir apenas quando três ou mais componentes interagem simultaneamente, revelando um mecanismo coletivo que não aparece quando esses elementos são analisados individualmente.
A sincronização é um dos fenômenos mais importantes da natureza. Aparece em sistemas muito diferentes entre si e sempre foi entendida a partir da ideia de interação entre pares de elementos. O que mostramos é que existem situações em que pode emergir por outro mecanismo
Tiago Pereira
A descoberta amplia a compreensão sobre sistemas complexos e pode ajudar pesquisadores de diferentes áreas a desenvolver modelos para estudar fenômenos coletivos, como processos relacionados ao cérebro, ao clima e a redes tecnológicas.
O que é o Serrapilheira?
Lançado em 2017, o Instituto Serrapilheira é uma instituição privada, sem fins lucrativos, que promove a ciência no Brasil. Foi criado para valorizar o conhecimento científico e aumentar sua visibilidade. Desde o início de suas atividades, já apoiou financeiramente mais de 400 projetos de ciência e de jornalismo e mídia com mais de R$ 120 milhões.