Do Campo de Batalha ao Laboratório

É indiscutível que as guerras são acontecimentos históricos catastróficos que assolam a humanidade. Ainda assim, conflitos bélicos atuam historicamente como catalisadores de inovação, forçando a humanidade a superar limites técnicos sob a pressão existencial da sobrevivência. O radar, a energia nuclear e a ARPANET são exemplos concretos de quanto a humanidade avançou tecnologicamente em meio à tensão da Segunda Guerra Mundial.

A computação segue a mesma lógica. Em um livro de referência sobre simulações computacionais que li recentemente, o argumento aparece de forma direta:

Computer simulation started as a tool to exploit the electronic computing machines that had been developed during and after the Second World War. These machines had been built to perform the very heavy computation involved in the development of nuclear weapons and code-breaking. In the early 1950s, electronic computers became partly available for non-military use and this was the beginning of the discipline of computer simulation.

Antes desse salto, o que existia era a computação analógica e a análise numérica manual. Havia alguns trabalhos sobre resolução mecânica de equações, mas nada comparado ao que conhecemos hoje como simulações computacionais.

O marco dessa transição ocorreu no Los Alamos National Laboratory, nos Estados Unidos. Em 1953, o MANIAC — um dos computadores mais poderosos da época — foi utilizado para a primeira simulação computacional de líquidos, utilizando o Algoritmo de Metropolis.

A computação evoluiu muito nos setenta anos que se seguiram. Hoje, as simulações computacionais podem ser comparadas diretamente com experimentos reais: testando modelos e oferecendo insights aos experimentalistas na interpretação de novos resultados. Essa capacidade de cruzar modelos teóricos com previsões verificáveis é o que qualifica as simulações ao nome de experimentos computacionais.

Ferramentas como LAMMPS e Quantum ESPRESSO — que utilizo no meu próprio trabalho de doutorado — são o ápice de uma jornada de mais de meio século, desbravada por pessoas com um conhecimento incrível e uma visão extraordinária para a época.