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A interseção entre física e computação, conhecida como física computacional, transforma equações complexas em simulações digitais que revelam os segredos do universo. Ao utilizar poderosos algoritmos, os pesquisadores exploram desde o comportamento de partículas subatômicas até a dinâmica de galáxias, preenchendo lacunas onde a teoria pura ou a experimentação direta encontram limites.

No Gist.Science, monitoramos diariamente os novos pré-prints dessa área publicados no arXiv. Para cada documento, oferecemos duas perspectivas essenciais: um resumo técnico detalhado para especialistas e uma explicação em linguagem acessível para quem busca compreender os conceitos sem barreiras matemáticas.

Abaixo, você encontrará os trabalhos mais recentes adicionados a esta categoria, prontos para serem explorados em diferentes níveis de profundidade.

Building a Regional Data-Centric Materials Science Ecosystem for Processing-Rich Materials Innovation in the Great Plains

Este artigo propõe um ecossistema regional centrado em dados para as Grandes Planícies para superar barreiras na inovação de materiais, integrando ativos experimentais distribuídos com metadados FAIR, modelagem consciente de incertezas e força de trabalho com treinamento cruzado, utilizando um piloto de germânio de alta pureza para demonstrar como práticas de dados confiáveis e infraestrutura interoperável podem impulsionar a descoberta de materiais ricos em processamento.

D. -M. Mei, K. Acharya, C. M. Adhikari, M. Adhikari, S. Aryal, B. V. Benson, K. Bhatta, S. Bhattarai, N. Budhathoki, A. M. Castillo, D. Chakraborty, S. Chhetri, S. Choudhury, T. A. Chowdhury, R. D. Cr (…)2026-05-20🔬 physics.app-ph

Diversity-Aware Batch-Mode Active Learning for Efficient Sampling in Data-Driven Constitutive Modeling

Este artigo propõe uma estratégia de aprendizado ativo em modo de lote consciente da diversidade que utiliza um comitê de classificadores de vetores de suporte e uma métrica de similaridade cosseno para gerar eficientemente conjuntos de dados não redundantes e informativos para modelagem constitutiva, alcançando assim precisão preditiva comparável aos métodos sequenciais enquanto reduz significativamente o número de ciclos de retreinamento de aprendizado de máquina necessários.

Ronak Shoghi, Lukas Morand, Dirk Helm, Alexander Hartmaier2026-05-20🔬 physics

HARD: A Performance Portable Radiation Hydrodynamics Code based on FleCSI Framework

HARD é um código de hidrodinâmica de radiação de código aberto e portável em desempenho, construído sobre o framework FleCSI e Kokkos, que permite simulações eficientes em diversas arquiteturas de hardware, ao mesmo tempo que garante confiabilidade científica por meio de testes de regressão automatizados e desenvolvimento impulsionado pela comunidade.

Julien Loiseau, Hyun Lim, Andrés Yagüe López, Mammadbaghir Baghirzade, Shihab Shahriar Khan, Yoonsoo Kim, Sudarshan Neopane, Alexander Strack, Farhana Taiyebah, Benjamin K. Bergen2026-05-19🔭 astro-ph

Orthogonal Attosecond Control of Solid-State Harmonics by Optical Waveforms and Quantum Geometry Engineering

Este estudo demonstra que a combinação de campos laser de duas cores totalmente ópticos com engenharia de tensão mecânica permite um controle preciso e ortogonal da geração de harmônicos de alta ordem em WS2 monocamada, onde modificações induzidas pela tensão na dispersão de bandas e na curvatura de Berry aprimoram significativamente a emissão de harmônicos perpendiculares e fornecem uma assinatura robusta para sondar efeitos geométricos quânticos.

Zhenjiang Zhao, Zhihua Zheng, Zhiyi Xu, Xing Ran, Xiaolong Yao, Fangping Ouyang2026-05-19🔬 cond-mat.mtrl-sci

A Conservative Discontinuous Galerkin Algorithm for Particle Kinetics on Smooth Manifolds

Este artigo apresenta um algoritmo novo e conservador de Galerkin descontínuo para simular a cinética de partículas em variedades suaves, que utiliza formulações hamiltonianas para conservar exatamente a densidade e a energia, incorpora um operador de colisão BGK com um esquema iterativo para preservar invariantes de colisão e demonstra sua eficácia por meio de vários casos de teste, incluindo geometrias rotativas e problemas de choque.

Grant Johnson, Ammar Hakim, James Juno2026-05-19⚛️ gr-qc

Convolutional causal learning for aerodynamic flows

Este artigo propõe uma estrutura orientada por dados que combina aprendizado de máquina baseado em teoria da informação, redes neurais convolucionais e autoencoders para extrair estruturas vorticais interpretáveis e variantes no tempo, bem como suas relações causais com coeficientes aerodinâmicos, a partir de dados instantâneos de diversos cenários de escoamento não estacionário.

Ryo Koshikawa, Ryo Araki, Qiong Liu, Kai Fukami2026-05-19🔬 physics

A Data-Driven Parametric Reduced-Order Chemical Kinetics Model Derived from Atomistic Simulations

Este artigo apresenta uma estrutura de autoencoder paramétrica e dependente da temperatura que integra restrições de não negatividade e otimização simultânea de cinética e energetismo para gerar modelos de cinética química reduzida de alta precisão e interpretabilidade física para materiais energéticos em uma ampla gama de condições termodinâmicas.

Michael N. Sakano, Alejandro Strachan2026-05-19🔬 physics

Cosmogenic activation in detector materials at shallow depths

Este artigo apresenta o primeiro estudo detalhado da ativação cosmogênica em materiais de detectores em profundidades rasas (<100 m.w.e.), calculando taxas de produção específicas de isótopos e fatores de supressão para abordar os desafios únicos de fundo de múltiplos processos enfrentados por experimentos sensíveis de matéria escura e neutrinos.

Sagar S. Poudel, Lekhraj Pandey, Robert Calkins, Manish K. Jha, Ben Loer, John L. Orrell, Alan Robinson, Joel Sander, Richard W. Schnee2026-05-19🔬 physics

Non-linear diffusion and inhomogeneity of the magnetic field in single-turn coils: Insights from 3D multiphysics modeling

Este artigo utiliza modelagem por elementos finitos multiphysics tridimensional completa para demonstrar que os campos magnéticos altamente inhomogêneos gerados em bobinas de único giro destrutivas são causados pela difusão não linear de corrente elétrica, temperatura e campos magnéticos impulsionada pelo efeito pelicular, aquecimento rápido e deformação da bobina.

Hideaki Kobayashi, Yugaku Goyo, Yuto Ishii, Yasuhiro H. Matsuda, Kunio Takekoshi, Akihiko Ikeda2026-05-19🔬 physics.app-ph

High-Order ADER-DG Hydrodynamics with ExaHyPE: Implementation, Validation, and Astrophysical Benchmarking

Este artigo apresenta a implementação, validação e avaliação astrofísica de um solver ADER-DG de alta ordem para as equações de Euler compressíveis no âmbito do framework ExaHyPE, demonstrando sua capacidade de resolver com precisão características complexas do escoamento, como choques e interfaces, por meio de uma combinação de refinamento adaptativo de malha e limitação subcelular a posteriori.

Andrés Mauricio Suárez Mantilla, Leonardo Castañeda Colorado2026-05-19🔬 physics