Atualizado 23 de setembro de 2026
Teorias que levaram a um salto na termodinâmica envolvendo a mecânica estatística, a partir da década de 1980, podem dar ao físico brasileiro Constantino Tsallis, pesquisador emérito do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), o primeiro Nobel, e ao Brasil. Diante de suas reconhecidas contribuições o renomado físico ganhará a premiação?
O texto de referência foi publicado na The Conservation, por Carlos Alberto dos Santos, e pela CBPF e SBF.
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A seguir veremos o fantástico trabalho do físico Constantino Tsallis com a chamada “Estatística de Tsallis” (a generalização da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs), sem dúvida, um dos maiores marcos da física teórica desenvolvida no Brasil. Em texto, imagem e vídeos.
Vídeo 1: Conversas CBPF com Constantino Tsallis
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Revolução na termodinâmica: O pioneirismo “Entropia de Tsallis”
A física teórica internacional pode estar diante de um dos reconhecimentos mais aguardados pela comunidade científica da América Latina.
O físico brasileiro Constantino Tsallis, pesquisador emérito do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), é amplamente cotado como um dos fortes candidatos ao Prêmio Nobel de Física.
Suas formulações teóricas, iniciadas na década de 1980, reescreveram conceitos consolidados há mais de um século e estabeleceram uma nova forma de compreender a estatística dos sistemas complexos no universo.
As contribuições do físico brasileiro Constantino Tsallis para a mecânica estatística não extensiva revolucionaram a física teórica mundial a partir da década de 1980.
O pioneirismo da chamada “Entropia de Tsallis” coloca o pesquisador emérito do CBPF no radar do Prêmio Nobel, acendendo o debate sobre o primeiro reconhecimento da Academia Sueca a uma descoberta científica brasileira.
Desde os trabalhos de Ludwig Boltzmann e J. Willard Gibbs no final do século XIX, a mecânica estatística tradicional funcionava com precisão para descrever sistemas em equilíbrio térmico e de curto alcance.
No entanto, quando aplicadas a sistemas fora do equilíbrio, com interações de longo alcance ou estruturas fractais, as equações clássicas falhavam.
Foi em 1988 que Tsallis publicou o estudo que revolucionou o setor: a generalização da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs através do conceito de entropia não extensiva (ou Entropia de Tsallis).
Ao introduzir o parâmetro $q$ (conhecido como índice entrópico), a formulação permitiu calcular e prever o comportamento de sistemas complexos que antes eram considerados indecifráveis pela física tradicional.
Depois de César Lattes o físico Constantino Tsallis talvez seja o brasileiro que tem a maior chance de ganhar um Prêmio Nobel
Depois de César Lattes, nos anos 1950, o físico Constantino Tsallis talvez seja o primeiro brasileiro a ter chances de ganhar um Prêmio Nobel – se não ainda este ano, no próximo.
Autor de uma proposta que mudou a visão da Ciência sobre a termodinâmica nos anos 1980, sua abordagem da entropia – a medida do grau de desordem de um sistema, neste caso ligada à disponibilidade (ou indisponibilidade) de energia nele – abriu caminho para soluções de diversos problemas.
Tanto de questões antes intratáveis da física – como plasmas astrofísicos, sistemas gravitacionais e raios cósmicos – quanto fora dela, incluindo campos como neurociência, genômica, dinâmica populacional e econofísica.
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Aplicações práticas: dos cosmos ao mercado financeiro
O impacto do trabalho do físico brasileiro transcendeu a teoria pura e encontrou ressonância em praticamente todas as áreas do conhecimento moderno.
A formulação de Tsallis passou a ser aplicada com sucesso na astrofísica — para entender a movimentação de galáxias e o vento solar —, na física de partículas aceleradas no CERN, no estudo de turbulências em fluidos e até na geofísica, para a previsão de terremotos.
Além das ciências naturais, a matemática desenvolvida por Tsallis revolucionou a modelagem de sistemas dinâmicos complexos, sendo utilizada pela ecologia para prever dinâmicas populacionais e pelo setor financeiro para calcular flutuações e riscos de mercado.
Essa enorme transversalidade comprova a solidez da teoria e reforça o impacto global da descoberta.
A importância do trabalho de Tsallis requer recapitular a história da termodinâmica
Para entender a importância do trabalho de Tsallis, no entanto, é preciso recapitular a história da termodinâmica, que remonta aos anos 400 antes da Era Comum (AEC).
Naquela época, na Grécia Antiga, o filósofo Heráclito de Éfeso (500 AEC – 450 AEC) introduziu seus conceitos sobre fluxo e fogo, resumidos na máxima “tudo flui”.
Daí se passariam mais de 400 anos até o surgimento do primeiro modelo de uma máquina térmica demonstrando a possibilidade de realizar trabalho a partir do vapor d’água. Era a Eolípila – também conhecida como “Máquina de Heron” em homenagem ao seu criador, o matemático e mecânico grego Heron de Alexandria (10 EC – 80 EC).
Mas ainda seriam necessários mais 16 séculos até que surgisse o primeiro modelo operacional de máquina térmica, e mais 200 anos para o desenvolvimento dos grandes motores a vapor que impulsionaram a Revolução Industrial.
Enquanto a tecnologia avançava na prática, em meados do século 19 ocorreu um ponto de inflexão epistemológico na termodinâmica.
Então, o físico e matemático alemão Rudolf Julius Emanuel Clausius (1822 EC – 1888 EC) propôs sua teoria mecânica do calor. Clausius introduziu a primeira formulação matemática para a entropia, além de nomear o conceito assim pela primeira vez.
Foi a partir deste trabalho que o matemático e físico austríaco Ludwig Eduard Boltzmann (1844 EC – 1906 EC) e o engenheiro e cientista americano Josiah Willard Gibbs (1839 EC – 1903 EC) tomaram inspiração para a criação, de maneira independente, da mecânica estatística clássica.
A contribuição de Tsallis
Daí, a termodinâmica teve outros dois pontos de inflexão. O primeiro surgiu com os trabalhos do químico belga de origem russa Ilya Prigogine (1917 EC – 2003 EC), sobre sistemas irreversíveis e fora do equilíbrio, com suas estruturas dissipativas. Elaborados a partir dos anos 1940, estes lhe renderam o Prêmio Nobel de Química de 1977.
Já o segundo surgiu em 1988, quando Constantino Tsallis propôs uma generalização da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs. A teoria atômica do calor relaciona energia com o movimento dos átomos no interior da matéria e é marcada pela entropia de Boltzmann e Gibbs.
Tsallis, no entanto, mostrou que ela era incapaz de explicar vários problemas recorrentes em sistemas complexos, como, por exemplo, os seres vivos.
Isso porque os sistemas tratados com a termodinâmica clássica são fechados e se encontram em equilíbrio térmico, ou muito perto do equilíbrio.
Os organismos vivos, no entanto, não atendem a essas condições. Eles estão constantemente trocando matéria e energia, e para sobreviver devem ficar fora do equilíbrio.
Esses sistemas dissipativos foram investigados nos anos 1940 por Prigogine no âmbito do paradigma Boltzmann-Gibbs, o que deixou em aberto uma série de problemas.
Em resposta isso, os estudos de Tsallis desembocaram no que ficou conhecida como mecânica estatística não extensiva (MENE). Uma espécie de generalização da mecânica estatística de Boltzmann-Gibbs, a MENE permite abordar esses problemas com precisão considerável.
Ao contrário das teorias anteriores, nas quais a entropia total de um sistema contendo vários subsistemas é a soma das entropias dos subsistemas, na mecânica estatística de Tsallis nem sempre a entropia total é igual à soma das entropias das partes.
A partir desse tipo de abordagem, chamada “entropia de Tsallis”, ou, mais genericamente, “estatística de Tsallis”, foram desenvolvidas aplicações da mecânica estatística a sistemas complexos que se espalharam da astrofísica à neurociência.
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O Brasil no mapa do Nobel e o legado para a ciência nacional
A menção constante do nome de Constantino Tsallis entre os cotados para a premiação sueca vai além do reconhecimento individual.
Ela sinaliza a maturidade da ciência feita no Brasil e a capacidade das instituições públicas de pesquisa, como o CBPF, de produzirem conhecimento disruptivo de alcance global.
Embora o comitê do Prêmio Nobel mantenha sigilo rigoroso sobre os indicados, a indicação de Tsallis é sustentada pelo número extraordinário de citações de seus trabalhos e pelo surgimento de conferências internacionais dedicadas exclusivamente à estatística não extensiva.
Diante de contribuições que redefiniram um dos pilares da física clássica, a conquista do Nobel consolidaria de forma inédita e histórica a ciência brasileira no topo da pesquisa mundial.
Rota para o Nobel
Pesquisas bibliométricas deixam clara a importância no trabalho de Tsallis. Uma simples consulta ao Google Acadêmico em 10 de agosto de 2026 recuperou mais de 18.400 documentos com a expressão “Tsallis entropy”, e aproximadamente 5.500 documentos para “Tsallis statistics”.
Já o artigo de Tsallis que introduziu a MENE, publicado em 1988 na revista científica Physical Review B e intitulado “Possível generalização da estatística de Boltzmann-Gibbs”, contabiliza 13.338 citações até a mesma data.
A título de comparação, o artigo mais citado de Ilya Prigogine, “Instabilidades de quebra de simetria em sistemas dissipativos II”, publicado em 1968 e que representa outro ponto de inflexão na termodinâmica, por exemplo, tem bem menos citações: 2.058.
Indo além e comparando o número de citações ao trabalho de Tsallis com as de outra teoria icônica da história da física que também motivou a concessão de um Nobel, o sucesso acadêmico da MENE se repete.
Assinado por John Bardeen, Leon Cooper e Robert Schrieffer, o artigo “Teoria da Supercondutividade”, publicado na revista científica Physical Review em 1957, tem 21.897 citações até 10 de agosto de 2026, o que corresponde a 317 citações por ano, contra 351 do artigo do físico brasileiro.
Mas não é apenas o perfil bibliométrico de Tsallis que corresponde ao típico ganhador do Prêmio Nobel de Física. Para além desses indicadores quantitativos, há indicadores qualitativos, no âmbito da sociologia da ciência, que emolduram um quadro otimista.
Inúmeros eventos científicos vêm sendo organizados em diversos países em homenagem a Tsallis, incluindo Argentina, Brasil, EUA, Grécia, Itália e Turquia.
O próprio Tsallis, por sua vez, já foi por três vezes membro da comissão que outorga a Medalha Boltzmann, a maior distinção mundial de física estatística.
Além disso, ele recebeu o Prêmio SigmaPhi durante a conferência SigmaPhi 2026, uma das mais importantes distinções da física estatística e de sistemas complexos, concedida pelas contribuições que transformaram a compreensão dessas áreas nas últimas décadas.
Por fim, em 2027 Tsallis, ao lado de Roman Pasechnik, professor da Lund University, será copresidente do Simpósio Nobel de Física em Lund, na Suécia.
Com o tema “Beyond Boltzmann: Complexity, Memory and Non-additive Entropies”, o evento trará para o debate as chamadas entropias não aditivas, o principal conceito de sua teoria.
Se isso é indicativo de que ele será consagrado com o Nobel de Física, só o tempo nos dirá.
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Bibliografia
Curadoria Técnica e Análise Audiovisual: Conteúdo Bibliográfico e Audiovisual Selecionado e Validado por Dr. Sergio Almeida Loiola – CV Lattes/CNPq.
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The Conversation
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