>Um pedido e um aviso
>Primeiro o pedido: você vem aqui com freqüência? Ou vem uma vez só? Enfim, você leu ou lê alguma das besteiras que eu escrevo? Deixe seu comentário. É bacana saber se o que eu escrevo interessa, ajuda, desgosta, ofende, enfim, faz alguma diferença pra alguém… Porque uma das coisas mais bacanas em ciência (na verdade, em qualquer área da vida) é interagir. E eu adoraria saber o que você pensa.
Agora o aviso: o dono do blog estará em viagem durante os próximos dias e no fim do mês de novo, um viagem mega-ultra-super importante, que será emendada com pequenas-minúsculas-microscoópicas-mini-férias. Então, de hoje até o dia 12/12, quando eu volto, o blog ficará (mais) intermitente. Então, por favor, tenham paciência, mas voltem.
>Humor: Poema Matemático
>Pingou no email, sem autor. Se alguém souber de quem é, deixe aí nos comentários. Este merece um belo reconhecimento.
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*POEMA*
Um Quociente apaixonou-se
Um dia
Doidamente
Por uma Incógnita.
Olhou-a com seu olhar inumerável
E viu-a, do Ápice à Base…
Uma Figura Ímpar;
Olhos rombóides, boca trapezóide,
Corpo ortogonal, seios esferóides.
Fez da sua
Uma vida
Paralela à dela.
Até que se encontraram
No Infinito.
“Quem és tu?” indagou ele
Com ânsia radical.
“Sou a soma do quadrado dos catetos.
Mas pode chamar-me Hipotenusa.”
E de falarem descobriram que eram
O que, em aritmética, corresponde
A alma irmãs
Primos-entre-si.
E assim se amaram
Ao quadrado da velocidade da luz.
Numa sexta potenciação
Traçando
Ao sabor do momento
E da paixão
Rectas, curvas, círculos e linhas sinusoidais.
Escandalizaram os ortodoxos
das fórmulas euclidianas
E os exegetas do Universo Finito.
Romperam convenções newtonianas
e pitagóricas.
E, enfim, resolveram casar-se.
Constituir um lar.
Mais que um lar.
Uma Perpendicular.
Convidaram para padrinhos
O Poliedro e a Bissectriz.
E fizeram planos, equações e
diagramas para o futuro
Sonhando com uma felicidade
Integral
E diferencial.
E casaram-se e tiveram
uma secante e três cones
Muito engraçadinhos.
E foram felizes
Até àquele dia
Em que tudo, afinal,
se torna monotonia.
Foi então que surgiu
O Máximo Divisor Comum…
Frequentador de Círculos Concêntricos.
Viciosos.
Ofereceu-lhe, a ela,
Uma Grandeza Absoluta,
E reduziu-a a um Denominador Comum.
Ele, Quociente, percebeu
Que com ela não formava mais Um Todo.
Uma Unidade.
Era o Triângulo,
chamado amoroso.
E desse problema ela era a fracção
Mais ordinária.
Mas foi então que Einstein descobriu a Relatividade.
E tudo que era espúrio passou a ser
Moralidade
Como aliás, em qualquer
Sociedade.
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>As muito feias que me perdoem, mas beleza é fundamental
>
O título deste post, frase famosa de Vinícius de Morais, complementa um pouco a discussão por trás do post passado (leia aqui: “O estranho mundo quântico”). No fundo, quando afirmamos que a luz (energia num sentido mais amplo) e os elétrons ou os átomos, enfim, o que nós chamamos de “matéria” se comportam da mesma maneira, estamos afirmando que há uma simetria fundamental permeando todas as coisas. Todas as entidades físicas se comportam da mesma forma.
 |
| Simetria = Beleza |
O mesmo vale para o desenvolvimento das famosas teorias da relatividade de Einstein, a especial e a geral. No fundo, ele colocou todos os fenômenos físicos sob um mesmo chapéu, obedecendo as mesmas leis. Ele recobrou a simetria que esteve em dado momento perdida.
O mesmo vale para a teoria eletromagnética: se você vai um pouco mais a fundo, sabe que todas as equações de Maxwell podem ser escritas numa forma muito simplificada, elegante e que, acima de tudo, reforça a simetria entre os campos elétrico e magnético.
Enfim, a busca por simetrias, comportamentos universais, leis fundamentais são alguns dos “grandes objetos de desejo” dos que levam sua vida estudando a natureza mais fundamental das coisas. Uma busca tão grande quanto a busca pelas quebras espontâneas de simetria, desvios do comportamento universal, quebra das leis que se acreditavam fundamentais. De fato, estas últimas acabam, em última instância, por levar as primeiras a outros níveis, de modo a englobar tudo de novo e mais uma vez. Mas esse é uma outra história. 😉
Num nível mais geral, a busca por simetria na ciência é a busca por beleza, por uma consistência entre as partes de um todo bem amplo, por algo que agrade aos nossos olhos, a nossa mente, o nosso entendimento do mundo. Então, tal qual Vinícius falou, se referindo às mulheres, poderíamos falar nós, nos referindo às teorias físicas: as muito feias (pouco simétricas) que nos perdoem, mas beleza, simetria, é fundamental.
>O estranho mundo quântico
>
Direto ao ponto: sabe por quê todo mundo fala (inclusive o título deste post) que o mundo quântico é estranho? Porque no mundo quântico entidades incompatíveis coexistem em paz e harmonia.
No mundo clássico, partículas são partículas e ondas são ondas. Imiscíveis, como água e óleo. Suas propriedades são incompatíveis. No mundo quântico, as partículas entidades são partículas, às vezes, e ondas, em outras vezes. E por isso é tão estranho.
Mas, de verdade, o problema é semântico. Veja só: ondas que eram apenas ondas e partículas que eram apenas partículas estão no nosso dia-a-dia, desde sempre. Desde quando a gente ainda andava pelado e morava em cavernas. Toda a nossa linguagem, entendimento, modelo do mundo cresceu e sedimentou-se sobre esses dois conceitos díspares. Resultado: quando a gente descobre algo que é mais fundamental e onde coabitam os dois conceitos torna-se complicado, estranho até, descrever esse algo – o mundo quântico – com as mesmas palavras (e mesmos conceitos de antes). E por isso a coisa é estranha.
A melhor forma que eu vejo de resolver esse problema é invertendo a situação: “descrever” as entidades do mundo quântico como entidades únicas, que tem um comportamento bem estabelecido e entendido. Chame isso do nome que você quiser, menos onda ou partícula. Porque a luz é assim, o elétron é assim, os átomos são assim. E, finalmente, dizer que esse comportamento de vez em quando se parece com o comportamento do que a gente conhece como partículas e em outras do que a gente conhece como ondas.
Melhor assim? 😉
>Professora, qual a resposta certa?
>
Um causo que eu ouvi esses dias: uma professora, no desejo de envolver um dos seus alunos em uma pesquisa que está realizando, pediu que ele usasse seu novo, recém-nascido, ultra-rápido código computacional para simular algo que ela tinha feito com um código mais antigo, mais lento, mas que já tinha se mostrado bem sucedido em outras situações. Os resultados são virtualmente idênticos, a menos de um ponto no qual o código do aluno fornece um valor diferente e não esperado do ponto de vista físico.
A conclusão da professora: o código do aluno ainda tem algum probleminha.
A resposta do aluno: “Como você sabe que o seu resultado é o correto?! Como você pode ter certeza que não é o seu código que está errado?”
Na resposta da professora reside uma das faces mais belas e fascinantes da pesquisa científica:
“Não sei”
Em pesquisa científica não há uma resposta certa. Muitas vezes, de fato, a gente nem sabe se a pergunta que fez está correta. E isso é fascinante. Um salto dentro do desconhecido. Escuro e silencioso, mas definitivamente cheio de coisas novas para se tocar, cheirar, conhecer, descobrir. Literalmente, fazer pesquisa é levar ao fim e ao cabo o lema da série Jornada nas Estrelas: “audaciosamente ir onde nenhum homem jamais esteve”.
Sob essa óptica, publicar um paper, dar uma palestra sobre novos resultados, enfim, divulgar o que se descobre, seja no laboratório, seja numa simulação computacional, é um ato de coragem e tanto, é dar a “cara a tapa”. Sempre. Simplesmente porque é impossível dizer que aquela resposta é a correta. No máximo, é a melhor resposta naquele momento, baseada nos conhecimentos existentes naquela época e tudo sob as condições específicas nas quais a pergunta foi feita. E salve-se quem puder!
Olhando assim, parece até que o edifício da ciência é de gelatina: construído sobre bases pouco sólidas e que vai tremer ao menor toque, afinal ninguém tem absoluta certeza de nada.
Mas aí uma outra característica essencial à ciência salta aos olhos: ela é auto-consistente e auto-corretiva. Trocando em miúdos: cada novo tijolinho no edifício do conhecimento é colocado com argamassa ligando-o ao(s) anterior(es), seja para sedimentá-los, seja para “dar prumo” para algo que vinha torto. Mas o mais importante: sobe-se um degrau e só é possível subir esse degrau porque o anterior estava lá. E quanto mais degraus se sobe, mais se corrige o que estava errado e/ou mais se sedimenta (confirma/tem-se certeza/acredita-se) no que estava certo. O que vale é sempre continuar subindo. Veio à mente de alguém aí: “Se enxerguei longe, foi porque me apoiei nos ombros de gigantes“? Pois é.
Para arrematar este post, que já está ficando muito longo, uma situação bem corriqueira, pelo menos em cursos de graduação de ciências: alunos “bons de prova”, aqueles com as melhores notas, que sabem fazer/reproduzir todos os exercícios do livro, nem sempre (quase nunca) se tornam os melhores pesquisadores. Normalmente são esses os alunos que sabem “a resposta certa” para as perguntas dos professores mas que ao se depararem com perguntas sem resposta, ou mesmo tendo que formular as próprias perguntas, não se saem tão bem. Coincidência?
>Ciência, Pesquisa e Responsabilidade
>
Pingou ontem na caixa de email o boletim 19 deste ano da Sociedade Brasileira de Física (texto completo aqui).
Neste boletim, Daniel Neves Micha, doutorando da UFRJ e professor do CEFET/RJ, discute um problema que nos cerca mais do que a gente normalmente nota: o engodo de certos produtos que prometem super efeitos físicos e mentais aos seus usuários sem qualquer embasamento científico e conseguem emplacar vendas astronômicas e mesmo garotos-propaganda famosos. Tudo isso fonte da “ignorância científica” da maior parte da população.
Nesta mesma mensagem ele bem coloca que parte da responsabilidade é nossa, de cientistas e pesquisadores que fazemos nossas pesquisas ultra especializadas, publicamos em revistas científicas de impacto, vamos a conferências científicas mas pouco nos preocupamos com a divulgação, popularização e boa divulgação, não só da nossa ciência, mas da ciência do dia-a-dia, aquela que permite ver e evitar engodos, enganações e absurdos que esses ditos produtos propagandeiam.
Finalmente, ele conclama a comunidade científica a mudar, procurar jornalistas, divulgar ciência para o grande público, tanto quanto possível.
Eu preciso dizer que concordo em gênero, número e grau (e declinação) com as posições colocadas pelo Daniel. É preciso reconhecer que fora do campo acadêmico há várias iniciativas pessoais/institucionais nesse sentido de popularização da ciência, incluídas aí blogs sobre ciência, programas de TV (apesar de em horários normalmente esdrúxulos) e ações empreendidas por associações de abnegados.
Mas dentro do campo acadêmico, acho que podemos fazer ainda mais. Muito mais. De fato, se cada um que faz ciência se preocupasse em educar a própria família, e para isso não precisa ser professor-doutor-pesquisador, mas apenas estudante, o ganho já seria gigantesco. De verdade, eu acho que o verbo não deveria ser poder, mas dever. Cada um do meio científico que de alguma forma é financiado por dinheiro público, não só pode mas DEVE, TEM QUE se envolver com divulgação, popularização, espalhamento da ciência na sociedade. Seria uma forma de contrapartida, justa e válida, a meu ver, de devolver à sociedade o investimento que foi feito nas suas pesquisas. Seria uma forma de criar uma sociedade melhor, mais consciente. E seria uma forma de aproximar a academia, normalmente tão fechada em si mesma, do mundo real.
Eu reconheço minha ignorância nesse sentido, mas não seria bacana se houvesse, nos termos de outorga de contratos de bolsa de estudo, projetos científicos ou o que quer que fosse, uma cláusula de “divulgação de ciência”? Por enquanto, eu acho que o que existe vindo do meio acadêmico é fruto de ações espontâneas. Num mundo ideal, seria bem bacana que sempre fosse assim, mas numa escala maior, onde cada um assume sua responsabilidade perante os outros. Fora do mundo ideal, se as agências de fomento impusessem cláusulas do tipo, fariam também sua parte, obrigando os “semi-deuses” cientistas a se aproximarem dos meros mortais, assumindo a responsabilidade por levar ciência a um número cada vez maior de pessoas.
Fica a sugestão.
>Sobre cortes de cabelo, hélices de aviões e medidas no laboratório
>
A ideia para este post nasceu, literalmente, quando eu estava com a cabeça nas alturas, sobrevoando os Alpes, voltando da Itália pra casa. Vocês vão entender o porquê, mas vamos devagar.
Um conceito importante em qualquer tipo de medida é o de quanto tempo se passa entre uma medida e outra. Isso é especialmente importante quando você quer entender um processo que muda com o tempo. Você mede agora, mede daqui 1 minuto, depois de outro minuto mede de novo e por aí vai. A diferença no resultado das medidas vai dar uma ideia de quão rápido/devagar é o processo que você está estudando.
O meu exemplo favorito para ilustrar esse conceito é quando você encontra um conhecido num dia e encontra no outro e nota que ele, por exemplo, cortou o cabelo. Conclusão: o fenômeno (no caso, o corte de cabelo) aconteceu em algum momento dentro de 24 horas. Mas, se você encontrou com ele logo antes e logo depois do almoço, então a “taxa de medida” foi muito maior e facilmente você pode afirmar que o corte se deu em algum momento naquela uma hora entre as duas “medidas”. Se você tentar investigar a fundo e perguntar, por exemplo, para o segurança do salão de cabeleireiro que horas ele entrou e saiu, a distância em tempo entre as duas medidas é ainda menor e sua “precisão” em apontar o exato momento do acontecimento do fenômeno aumenta grandemente. E assim vai.
Mas veja que isso tem um limite interessante: o cabeleireiro, por exemplo. Ele NUNCA vai poder apontar um instante específico de tempo no qual o cabelo foi cortado. Como ele faz parte do processo e, digamos, mede o corte mais rápido do que o próprio corte como um todo acontece, ele vê o processo de uma forma completamente diferente. Para ele, faz sentido perguntar que horas cortou a franja, ou aparou a lateral, etc, etc.
Esse exemplo bobo mostra como é importante encontrar formas mais e mais eficientes de se medir um sistema a taxas cada vez maiores. É isso que cientistas buscam quando desenvolvem, por exemplo, lasers pulsados com tamanhos de pulso menores (a taxa com a qual você mede) ou métodos mais sensíveis que permitem testar um sistema por um tempo mais curto ou pontas de prova menores que permitem medir pedacinhos cada vez menores do que quer que seja.
Mas toda história é como toda moeda: tem dois lados. Vamos nos ater ao exemplo do cabeleireiro. Imagine que ao invés de ver seu amigo todo dia, ou toda hora você só o vê de 6 em 6 meses pontualmente e que ele, um metódico exemplar, corta o cabelo também (e sempre da mesma forma) de 6 em 6 meses. Qual é a sua conclusão, óbvia e inapelável? O cabelo dele não cresce! O ponto é: se você mede algo que é periódico com a mesma (ou muito próxima) periodicidade de que o fenômeno acontece, isso pode te levar à conclusões muito erradas… MUITO ERRADAS!
Bom, essa história toda para mostrar os dois três vídeos abaixo. Eu estava em um avião pequeno, movido à hélices sobre os alpes e filmando o visual bacana lá de cima. Aí eu notei que o movimento que eu via das hélices pelo visor da câmera era diferente (muito mais lento) do que com meus olhos. A explicação eu acho que você já deduziu dessa conversa aí de cima. A taxa com que a câmera salva os frames que compõe o vídeo é bem próxima da freqüência de rotação da hélice e dá a impressão de ela estar rodando devagar… (Aos que gostam de exatidão: a freqüência de gravação da câmera pode ser levemente diferente da freqüência de rotação da hélice dividido pelo número de pás desta ou qualquer múltiplo.) Na hora que eu vi isso quase pulei da cadeira e falei pra minha mulher que estava do meu lado: preciso colocar isso no blog. Vai ficar bem legal. Fora o visual que é imbatível…
Uma meia hora mais tarde eu fiz este outro vídeo, quando o avião estava descendo e a hélice estava rodando em outra freqüência. Veja você mesmo como o resultado que você tem é bem diferente, com as hélices meio borradas a cada frame. Eu não mudei minha taxa de observação, ou seja, a câmera é a mesma, mas o resultado…
Sei lá, eu gosto de tirar lições dessas coisas, e pra mim, isso só reforça a certeza que o cuidado em medir no laboratório tem que ser dobrado. Ainda bem que, no momento, não meço nada periódico… 😉
Pra finalizar, que este post já está longo, eu fiz o mesmo filminho lá de cima com um celular. Descobri que: 1) não faço a menor ideia de como celulares guardam os frames dos filmes e 2) coisas esquisitíssimas podem aparecer quando sua “máquina de medida” não faz a coisa do jeito certo. Dá só uma olhada no jeito que as hélices ficam filmadas do celular…
>Não é justo…
>
(…mas também ninguém disse que ia ser) O ritmo de trabalho em muitas profissões influi diretamente na vida pessoal. Médicos que têm de dar plantão, jornalistas que têm que cobrir um evento fora de hora ou nos fins de semana, operador de tráfego aéreo que tem que trabalhar sob pressão e muitas vezes à noite. No entanto, na maioria dos casos, há uma folga ou compensação financeira, na forma de hora extra ou o que quer que seja.
Eu não sei se vocês vêem isso como eu vejo, mas sinto que o trabalho na ciência pode ser tão ou mais puxado sem as devidas compensações. Ficou trabalhando até a madrugada no laboratório? Ninguém vai nem falar de hora extra. Folga então? Passou o fim de semana conectado ao computador da universidade mandando ele rodar uma simulação atrás da outra? Nem tapinha nas costas seu chefe vai te dar. Teve que ficar corrigindo monografia ou respondendo críticas de referees ou escrevendo projetos noite adentro? Ou seu chefe marca reunião sexta às 20h, enquanto qualquer um com um trabalho normal está no bar ou com sua família? Ou pior, ele te liga no sábado (ou domingo) à tarde perguntando se você não pode dar uma passadinha na Universidade para uma reunião? Esses são alguns poucos exemplos de situações que eu já vi/vivi trabalhando com ciência. Isso sem contar as viagens para congressos que fazem a gente ficar semanas longe de quem a gente gosta.
No final das contas, é óbvio que tem compensações: um artigo aceito, um resultado bacana, a excitação de uma descoberta aparecendo e mesmo o conhecer novos lugares para cada conferência que você vai. E, claro, mais importante que tudo: a gente (falo por mim) curte muito o que faz, e por isso as agruras são um pouco menores e as alegrias um pouco maiores.
Mas fato é que definitivamente não é como “profissões convencionais”, sem nenhum julgamento aqui.
Bom, todo esse discurso pra compartilhar aqui que esse fim de ano vai ser especialmente injusto pra mim e pra minha família. A pouco descobri que no meu aniversário E no aniversário da minha mulher, eu vou estar longe, a trabalho. Na maioria dos outros casos/profissões, eu tenho certeza que dá pra dar um jeitinho, trocar um plantão, mudar uma escala, adiantar/atrasar um compromisso. No nosso caso, é inapelável. Definitivamente, isso não é justo.
>Humor: como as pessoas na ciência vêem uns aos outros
>Esta imagem circulou aqui no instituto… Se você está na ciência a algum tempo, provavelmente vai entender várias das menções e talvez gargalhe tanto quanto eu gargalhei por aqui…
O original, até onde eu pude descobrir veio daqui: http://biomatushiq.sotak.info/
>O Nobel de Física
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| Não! Ele não ganhou o Nobel! |
“Our whole universe was in a hot dense state, Then nearly fourteen billion years ago expansion started–Wait!” Não, a academia de ciências da Suécia não ficou maluca e começou a dar prêmios para séries de TV em vez de pesquisa séria! (se você não reconhece a música, clique no link).
Acontece que a música tem muito a ver com o Prêmio Nobel de Física 2011. Saul Pearlmutter, Adam Riess, ambos americanos e Brian Schmidt, australiano, ganharam o Prêmio por revelarem, em 1998, não como a expansão do Universo começou, mas como ela continua hoje.
Explica-se: o Universo começou com uma explosão, certo? Então, mais que natural, no começo de tudo ele expandir e expandir e expandir. Evidências de que o Universo expandia-se datam do início do século passado. De fato, a descoberta de que ele expande-se é que leva à conclusão de que, voltando no tempo, ele deve ter começado com uma explosão.
Passado o período de expansão, a expectativa natural dos cientistas era de quê o Universo desacelerasse sua expansão e tomasse um dos três rumos possíveis: continuasse a se expandir à uma velocidade constante, parasse completamente, tornando-se estático ou começasse a se contrair, fazendo o caminho de volta e acabando sua vida de volta ao ponto inicial. Ingenuamente, ninguém poderia imaginar que o Universo acelerasse sua expansão, já que para isso deveria haver uma fonte de energia que continuasse a empurrar e empurrar mais o Universo.
Pois os cientistas premiados neste ano descobriram exatamente o que não era esperado: o Universo continua a expandir-se e está acelerando. Para isso eles tiveram que medir estrelas, na verdade a explosão de estrelas, muito distantes e relacionar essas medidas com a sua velocidade e… surpresa até mesmo para eles: o Universo expande-se aceleradamente!
Aí você vai me perguntar o porquê. A explicação, até o momento, recai sobre a intrigante, desconhecida e inobservável “energia escura”, parceira, amiga-de-fé-irmã-camarada da matéria escura que, juntas, recebem a responsabilidade de carregar 95% da energia do Universo. Mas, apesar de tamanha responsabilidade e, aparentemente, efeitos observáveis, ninguém foi ainda capaz de ver, medir ou quantificar as duas. Muita água ainda vai rolar debaixo dessa ponte…
Para mais informações você pode ir direto ao website do Nobel, clicando aqui (em inglês).
