Modelos matemáticos que descrevem o comportamento físico de materiais magnéticos também podem ser usados ​​para descrever a disseminação do novo coronavírus que causa o COVID-19.

Esta é a conclusão de um estudo realizado no Brasil por pesquisadores filiados à Universidade Estadual Paulista (UNESP) em Rio Claro e Ilha Solteira e relatado em artigo publicado na Physica A:Mecânica Estatística e suas Aplicações .

O estudo fez parte de um projeto liderado por Mariano de Souza, professor do Departamento de Física de Rio Claro da UNESP, e do doutorado pesquisa de Isys Mello, cujo orientador de tese é Souza, último autor do artigo. Outro co-autor é Antonio Seridonio, Professor do Departamento de Física e Química de Ilha Solteira da UNESP.

A ideia central do estudo foi uma analogia entre conceitos em magnetismo e epidemiologia em que a interação de elétrons é comparada com a interação entre pessoas. "Usamos o modelo de Ising, amplamente utilizado em diversas áreas da física, para demonstrar a importância do distanciamento e isolamento social na redução da taxa de propagação do vírus, “Souza disse à Agência FAPESP.

O comportamento magnético intrínseco aos elétrons está associado ao spin. Simplificando, a rotação pode ser imaginada como um pequeno ímã "apontando para cima" em direção ao céu ou "para baixo" em direção ao solo, de modo que um elétron pode girar para cima ou para baixo. Os giros podem interagir, dependendo do material, e essa interação é quantificada em termos de troca de energia.

“Imaginamos que as pessoas infectadas eram 'spin-up' e as não infectadas 'spin-down'. Consideramos o contato entre uma pessoa infectada e uma pessoa não infectada análogo à troca de energia no magnetismo, “Souza explicou.

Usando outros conceitos mais complexos da física, como a estrutura de Bethe e a teoria da percolação, o grupo demonstrou o papel fundamental do distanciamento social e da quarentena na mitigação da transmissão do vírus.

“Consideramos que todos aqueles que entram em contato formam uma rede, e é provável que o contato entre pessoas infectadas e não infectadas espalhe o vírus. Por exemplo, imagine que a primeira pessoa infectada [paciente zero] está em contato com outras pessoas e não toma as devidas precauções [distanciamento social, cobertura facial, higiene das mãos, etc.]. Os membros deste grupo infectados pelo vírus podem transmiti-lo a parentes, amigos e outros contatos, e esses, por sua vez, pode espalhar para outros, formando uma 'rede de contato' que corresponde a uma rede de Bethe na física da matéria condensada, “Disse Souza.

"Se o paciente zero tivesse tomado todas as precauções necessárias, eles teriam evitado transmitir o vírus a todas essas pessoas que foram infectadas indiretamente por eles, " ele adicionou.