Ainda há esperança. LINK

Tim Rowett coleciona artefatos que fazem você dizer “uau!” e depois se perguntar “como é possível?”. Em sua coluna na edição de janeiro da Physics World, Robert Crease descreve os brinquedos da coleção de Rowett:

Cada um deles tem uma ordem oculta que, embora familiar, se revela de maneira inesperada e aparentemente mágica. Seu brinquedos nos permitem apreciar a ordem bem como a mágica. LINK

Rowett vende esses brinquedos em sua loja online Grand Illusions. A maioria garante no mínimo uma diversão momentânea. Um deles, porém, chega a ser assustador, porque demonstra como nosso cérebro constrói a realidade a partir de nossos sentidos. Trata-se da “face vazia”, nada mais do que o lado interior de uma máscara em revelo. Veja Rowett demonstrando a ilusão neste vídeo:

Rowett explica a Crease que as crianças não precisam de alta tecnologia, elas querem coisas que possam tocar. Os adultos também.

Sem explorar, experimentar, desmontar e montar, o cérebro das crianças não se desenvolve e o dos adultos atrofia. Contra isso, esqueça a televisão e o computador. Passar o dia inteiro assistindo os DVDs do Baby Einstein não funciona, nem os videogames para exercitar a mente na terceira idade.

Ironicamente, parece que o vício de lamber tela pode ser combatido por ele próprio, garante o guru geek Mark Frauenfelder em um ensaio recente. Ele afirma que, graças à internet e a um punhado de entusiastas, estamos vivendo uma renascença do fascínio por experimentos científicos caseiros.

Quando a diversão das demonstrações científicas escapará do círculo das peregrinações escolares ao Show da Física da USP  ou ao Show de Física da Unesp? Voltarão essas demonstrações a serem ocasiões de prestígio social como eram  as concorridíssimas aulas de ciência de Natal de Michael Faraday na Londres vitoriana? Ou, sendo ainda mais radical, será que participar com um projeto em uma “feira de ciências” vai deixar de ser um rito de passagem para se tornar um hábito para o resto da vida?

Atenção: os primeiros sete parágrafos deste post são pura ladainha. Se quiser, pule direto para o filé, logo em seguida.

O historiador e filósofo da ciência Robert Crease citou meu nome em sua coluna na edição de dezembro da revista PhysicsWorld. O motivo foi um email que enviei ao editor da Physics World em fevereiro do ano passado, chamando a atenção da revista para uma pesquisa brasileira que lidava com o assunto da coluna do Crease daquele mês: as constantes fundamentais na matemática e na física são expressas da maneira mais eficiente possível?

A citação:

Meanwhile, Igor Zolnerkevic, a former physics graduate student and now a science writer in Brazil, observed that a maximally efficient theory only requires two dimensional constants. He cited a paper by George Matsas from the Universidade Estadual Paulista in Brazil and colleagues, entitled “The number of dimensional fundamental constants” (arXiv:0711.4276), which has implications for what a brutally efficient approach to constants would look like, and suggests that certain constants are more fundamental than others. LINK

Traduzindo: Enquanto isso, Igor Zolnerkevic, um ex-estudante de pós-graduação em física e agora escritor de ciência no Brasil, notou que uma teoria de eficiência máxima requer apenas duas constantes dimensionais. Ele citou um artigo de Geoge Matsas da Universidade Estadual Paulista, no Brasil, e colegas, com o título “O número de constantes fundamentais dimensionais” (arXiv:0711.4276), que tem implicações sobre como seria uma abordagem brutalmente eficiente às constantes, e sugere que certas constantes são mais fundamentais que outras.

O Crease está certo sobre a “abordagem brutalmente eficiente”. O estudo dos brasileros, porém, não sugere que certas constantes sejam mais fundamentais que outras. De fato, a conclusão deles foi a de que existe um número mínimo de constantes (duas) e que alguém pode reescrever as leis da física usando duas constantes independentes quaisquer.

Essa importante sutileza também confundiu o jornalista Philip Ball, quando escreveu sobre essa pesquisa para o site da Nature, em dezembro de 2007:

How many physical constants does it take to describe the Universe? The answer, according to a team of physicists in Brazil, is just two.
The two can be chosen, according to taste, from a list of three: the speed of light, the strength of gravity, and Planck’s constant, which relates the energy to the frequency of a particle of light, say George Matsas of the São Paulo State University and his colleagues.LINK(só para assinantes)

Traduzindo:  Quantas constantes físicas é preciso para descrever o universo? A resposta, de acordo com uma equipe de físicos no Brasil, é apenas duas. As duas podem ser escolhidas, de acordo com o gosto, de uma lista de três: a velocidade da luz, a intensidade da força da gravidade e a cosntante de Planck, que relaciona a energia com a freqüência de uma partícula de luz, dizem George Matsas da Univerisade Estadual Paulista e colegas.

Na verdade, as duas constantes não precisam ser somente as três citadas pelo Ball. Podem ser duas constantes quaisquer, desde que sejam independentes, isto é, desde que a medida de uma não dependa da outra.

Nessa altura do texto, imagino que a maioria dos leitores esteja confusa e se perguntando sobre que raios estou falando. Espero que o artigo abaixo que escrevi originalmente para a revista Pesquisa Fapesp no começo de 2008, mas que nunca foi publicado, esclareça o assunto aos que tiveram paciência de chegar até este parágrafo…

* * *

A medida de todas as coisas

Estudo esclarece o papel das constantes fundamentais da física

Dê-me uma régua e um relógio, e eu descreverei a realidade. Esse poderia ser o lema da física moderna, concluiu uma equipe de teóricos brasileiros ao tentar passar a limpo uma questão fundamental: quantos e quais são os números mais importantes das leis da física? Embora cada físico pareça ter uma resposta diferente a essa questão, e a controvérsia esteja longe de ser resolvida, a equipe brasileira conseguiu colocar um pouco de ordem na casa, provando de maneira simples e direta que o número mínimo de constantes fundamentais é dois.

“Nossa contribuição não foi trazer uma física nova, mas escrever a física padrão da forma mais econômica possível, eliminando o desnecessário para enxergar mais longe”, diz George Matsas, do Instituto de Física Teórica (IFT) da Unesp, um dos quatro autores do estudo. “Um pouco dessa controvérsia vem da falta de consenso do que é uma constante fundamental”, explica Matsas.

Os físicos usam números para descrever e tentar explicar o mundo. A maioria dos números que os físicos usam, aparecem quando eles comparam alguma coisa com outra. É como quando queremos mudar de casa e comparamos o tamanho das salas de estar e dos dormitórios de vários imóveis anunciados no jornal; usamos um padrão (metros quadrados) para comparar, ou melhor, para medir os imóveis. Assim, padrões são necessários para medir quantidades; o atual padrão de medida de tempo, por exemplo, é quanto demora para um elétron em um átomo de Césio transitar entre certos dois movimentos básicos; todas as unidades de tempo, como o segundo e o minuto, são definidas como múltiplos ou frações deste padrão. Os físicos, porém, não medem somente as coisas; eles constroem relações matemáticas entre quantidades de natureza diferente, como a equação E = mc², que relaciona a energia E, a massa m de um objeto e a velocidade da luz no vácuo c. Certos números, como o valor de c que é sempre o mesmo, aparecem freqüentemente multiplicando quantidades diferentes nas equações da física. São esses números que, em geral, são chamados de constantes fundamentais.

A opinião mais comum atualmente é a de que as constantes fundamentais são três—a velocidade da luz c, que é o limite absoluto de velocidade para todos os corpos; a constante G, que expressa na lei da gravidade de Newton a intensidade da atração entre duas massas; e a constante de Planck h, que relaciona a energia de uma partícula da luz com o seu comprimento de onda.

Ainda assim, perguntar em uma roda de físicos se as constantes fundamentais são mesmo c, G, e h, pode gerar debates intermináveis. Um famoso debate desses começou em 1992, na cafeteria do Cern (Organização Européia para Pesquisa Nuclear), entre os físicos Gabriele Veneziano, Lev Okun e Michael Duff, resultando em um artigo publicado em 2002, em que Veneziano defendia que existem apenas duas, Okun acreditava nas três tradicionais e Duff dizia que não existem constantes fundamentais.

O artigo foi mencionado em 2004, em um dos seminários do grupo de pesquisa de Matsas, no IFT. “Achamos escandaloso que nessa altura do campeonato da ciência ainda haja controvérsia sobre quantas são as constantes fundamentais”, lembra Matsas. A partir daí, por três anos, os autores do estudo—Matsas e Vicente Pleitez, do IFT, Alberto Saa, do Instituto de Física de Unicamp, e Daniel Vanzella, do Instituto de Física de São Carlos da USP—, junto com seus alunos e colaboradores, passaram de vez em quando a dedicar o seminário para discutir o assunto.

Em um seminário em maio de 2005, Matsas estava convencido de que a resposta definitiva seria dada somente por uma futura “teoria final”, que teria uma explicação para os valores de todas as propriedades do universo. A idéia de que quanto mais sofisticada a teoria, menos constantes fundamentais ela tem, e que portanto a “teoria final” teria o número mínimo possível de constantes, é defendida atualmente pelo prêmio Nobel de física de 2004, Frank Wilczek. “Quanto mais leis você assume, menos constantes independentes você precisa”, explica Wilczek.

Todavia, Matsas e seus colegas logo perceberam que não precisavam esperar pela teoria final para obter uma resposta. Eles começaram a imaginar um laboratório ideal com todos os instrumentos necessários para verificar todas as leis físicas que conheçemos. Eles perceberam que os cientistas desse laboratório imaginário precisariam definir apenas dois padrões de medida, usando duas propriedades constantes e independentes, para realizarem as medidas de todas as demais propriedades, tais como massa, corrente elétrica e temperatura. Isso porque, em última instância, tudo o que se mede são comprimentos e intervalos de tempo.

“Mas, e a massa?”, alguém que se lembre de aprender na escola sobre o sistema MKS (metro, kilograma, segundo) pode perguntar. “A maneira mais direta de medir massa é pelo experimento de Cavendish”, exemplifica Matsas. Esse experimento, desenvolvido por Henry Cavendish, em 1798, mede a massa de um corpo registrando apenas distâncias e aceleração de movimentos. Poderíamos, portanto, expressar massas por uma combinação de unidades de tempo e espaço, em vez de usar kilogramas. O mesmo vale para todas as demais propriedades.

Os pesquisadores deduziram que a partir de dois padrões fundamentais surgem necessariamente duas constantes fundamentais nas equações. Todas as constantes além das duas são opcionais, definidas por mera conveniência.

Um ponto importante é que a conclusão deles pode ser refutada por um experimento científico. Se a medida de uma quantidade física não puder ser expressa em termos de dois padrõesindependentes, então o mínimo de constantes fundamentais não poderá ser duas.

“Note também que não estamos dizendo quais constantes são mais fundamentais que as outras; não há um par preferencial”, ressalta Matsas. O estudo afirma apenas que, em princípio, basta escolher quaisquer duas constantes independentes dentre todas a possíveis—c, G, h, carga do elétron, etc.— para expressar todas as demais propriedades do universo em termos de combinações delas. Expressar, é claro, não é o mesmo que deduzir tudo o que existe; isso seria trabalho para uma teoria final.

Os pesquisadores observam no estudo, entretanto, as vantagens conceituais de se eliminar G, ao redefinir a massa em termos de unidades de espaço e tempo, ficando apenas com duas constantes fundamentais, c e h(G), esta última nada mais sendo que h multiplicado por G. Essa escolha de constantes parece a mais natural para estudar como as partículas elementares são afetadas pela gravidade e vice-versa.

Foi com prazer que a equipe de teóricos verificou mais tarde que pesquisadores de outras disciplinas chegaram a conclusões semelhantes.

A filha de Saa, Olívia, estudante de engenharia, escutando as conversas do pai com Matsas ao telefone, chamou a atenção dos dois para um resultado de 1914, do físico Edgar Buckingham, muito usado por engenheiros ao estudarem a estabilidade de suas máquinas por meio de maquetes. Buckingham já pregava naquela época a necessidade de no mínimo dois padrões fundamentais de medida.

Mais recentemente, metrólogos—físicos que estudam a definição de padrões de medida—estão concluíndo o mesmo. Entre outros, John Wignall, da Universidade de Melbourne, Austrália, defende que o padrão de massa do Sistema Internacional de unidades seja substituído por uma definição de massa em termos de unidades de tempo e comprimento. “Há possibilidade de que a massa venha a ser determinada através de oscilações de íons aprisionados em armadilhas; determinada a massa atômica, o kilograma seria apenas um múltiplo dela”, explica Vanderlei Bagnato, do Instituto de Física de São Carlos, da USP.

(compromissos das festas de fim de ano)x(arrumação e planejamento para 2009)X (maldita Telefônica que não conserta nunca minha conexão CONSERTOU!) = (próximo post só na primeira semana útil de 2009)

Boas Festas!

Abraço,

Igor

A New Scientist da semana passada publicou uma reportagem sobre minha teoria quântica da gravidade favorita e suas implicações para a natureza do big bang.

Um novo software capaz de “ler” uma imagem extremamente simples gerada na mente de uma pessoa faz neurocientistas sonharem com o dia em que poderão “escanear” nossa imaginação.

Clique na imagem, para ver de onde tirei a figura. Colocaria os créditos se soubesse ler japonês...

Uma equipe de pesquisadores japoneses publicou dia 10 de dezembro no periódico Neuron um estudo que virou manchete na TV japonesa.

A New Scientist fez uma reportagem a respeito, que a Folha de S.Paulo publicou traduzida na sua edição impressa de ontem. Surpreedentemente, nenhum portal de ciências brasileiro falou do estudo…

Esse estudo foi feito, para variar, observando a atividade dos neurônios de pessoas com a cabeça enfiada em uma máquina de fMRI—”imageador por ressonância magnética funcional”. O fMRI funciona emitindo um campo magnético que provoca uma resposta magnética das moléculas que carregam o oxigêncio pelo sangue, as hemoglobinas. A resposta da hemoglobina ao campo magnético muda se ela está carregando oxigênio ou não. Os neurônios em atividade, gastam mais oxigênio. Assim, registrando o contraste do fluxo de sangue com ou sem oxigênio, o fMRI observa em quais áreas do cérebro os neurônios estão mais ativos.

Em estudos anteriores mostraram que uma certa região do cérebro se ativa quando uma pessoa enxerga uma certa categoria genérica de objetos. Há uma região ativada só quando se vê rostos de gente. Outra região quando se vê uma casa, e assim por diante. Por uma dessas imagens de fMRI, portanto, um neurocientista podia adivinhar se a pessoa tinha visto a foto de um rosto ou de uma casa.

Em em vez de adivinhar categorias genéricas, em março deste ano, pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, conseguiram dar um passo além, adivinhando imagens específicas. Primeiro, os pesquisadores registraram imagens de fMRI de voluntários enxergando uma série de figuras. Em seguida, mostraram aleatoriamente aos mesmos voluntários um grupo de novas figuras. Usando um programa de computador para comparar as primeiras imagens de fMRI com as da nova série, os pesquisadores conseguiram adivinhar que figuras os voluntários tinham visto.

O novo experimento dos japoneses foi mais que um exercício de adivinhação. Os pesquisadores reproduziram em computador a imagem que os voluntários tinham na mente quando viam as figuras.

Primeiro, os voluntários prestavam atenção em figuras muito simples, todas feitas de uma matriz 10 por10 de quadradinhos pretos e brancos aleatórios. Cada figura era mostrada por 12 segundos, enquanto a máquina de fMRI registrava a atividade dos neurônios do córtex visual. Analizando as imagens de fMRI, os pesquisadores decifraram como cada quadradinho das figuras era representado pelos neurônios.

Vale lembrar que uma rede 10 por 10 de quadradinhos pretos ou brancos pode assumir  2¹⁰⁰ padrões diferentes! Bastou, porém, que os voluntários exergassem apenas 400 imagens, para que o programa de computador obtivesse toda a informação necessária para “enxergar” cada quadrado preto ou branco nas imagens de fMRI.

Os pesquisadores conseguiram decifrar os padrões dos neurônios porque se concentraram na etapa inicial do processamento das imagens. Como explica o neurocientista do blog Neurophilosophy, o cérebro analisa o estímulo visual em etapas sucessivas. Um primeiro conjunto de neurônios cuida de características mais “grosseiras” como contraste claro e escuro e contornos. Os sinais desses primeiros neurônios são mais fáceis de analisar. É por isso que os pesquisadores usaram figuras de contraste e contornos extremamente simples.

Outra peculiaridade do córtex visual que os pesquisadores exploraram foi a de que partes adjacentes de uma imagem são codificadas em neurônios adjacentes, pelo menos nas etapas iniciais do processamento da imagem pelo cérebro.

Na segunda etapa do estudo, os mesmos voluntários voltaram para a máquina de fMRI e ali viram figuras inéditas, com os padrões de quadradinhos formando símbolos ou letras. Um programa de computador “treinado” a partir das imagens anteriores de fMRI, foi capaz de transformar as novas imagens de fMRI nas figuras dos símbolos que os voluntários enxergavam.

Um dos autores do estudo, Yukiyasu Kamitani disse que à medida que a resolução das máquinas de fMRI aumenta, também vai melhorar a resolução da imagens extraídas da mente. Com a mesma técnica, sua equipe  planeja captar outros estímulos sensoriais como cores. Outro próximo passo seria reconstruir imagens de sonhos, que são também processadas no córtex visual. Na reportagem da New cientist , um especialista sugere que no futuro essa tecnologia permitirá publicitários “escanearem” os desejos das multidões nas ruas para fazer “neuromarketing”…

Uma reportagem japonesa sugere que a invenção pode ser útil para artistas e designers expressarem sua imaginação. De fato, qualquer um poderia se tornar um artista mesmo sem saber desenhar. Quanto você pagaria por uma imagem imaginada e autografada por um sonhador profissional?

Deixando de lado os prospectos assustadores ou maravilhosos, essa pesquisa já é sensacional somente pelo fato da tal técnica de “combinação linear de imagens” ter funcionado para decodifcar a rede de neurônios. O sucesso sugere que, até certo ponto, o próprio cérebro usa essa técnica  para processar o estímulo visual. Tentando imitar o cérebro, aprendemos mais sobre ele.

Fontes:

Visual Image Reconstruction from Human Brain Activity using a Combination of Multiscale Local Image Decoders, Neuron 60 (5), 915-929

‘Mind-reading’ software could record your dreams (New Scientist)

Visual images reconstructed from brain activity (Neurophylosophy)

Scientists extract images directly from brain (Pink Tentacle, via Seed Daily Zeitgeist)

Mais um achado na Wikipedia, em inglês. Procurando saber o quão forte é um campo magnético de 10 Tesla se comparado com campos magnéticos do dia-a-dia, achei uma série de entradas na Wikipédia com listas comparando as ordens de grandeza de vários quantidades: área, velocidade angular, dinheiro, dados, energia, freqüência, comprimento, campo magnético, massa, números, potência, pressão, densidade de energia específica, capacidade de calor específico, velocidade, temperatura, tempo e volume. LINK

Grandes idéias são raras? Quem cria essas idéias? Só os gênios, os jovens, os privilegiados? Têm certeza de que você sabe a resposta para essas perguntas?

The one thing I learned from all my years at The Washington Post is how social reporting is. It is really about talking to people, having people tell you things. That will always be the most efficient and useful way of finding out new and interesting things. You have to expose yourself to as many interesting people as you can. There’s no shortcut for that kind of process.

Se ser bem sucedido em algo depende de começar a fazer esse algo cedo na vida:

(…)you will only reach a level of mastery if you are willing to devote essentially 10 years to a particular discipline. There’s nothing special about when you devote those 10 years. Those 10 years can be between the ages of 40 and 50, or 60 and 70. It just so happens that many of us who achieve great things put in those 10 years early in life, but there’s nothing special about youth. Youth is not necessary for the process; what’s necessary is time and honest effort, which is heartening.

Escrever claramente:

There’s no idea that can’t be explained to a thoughtful 14-year-old. If the thoughtful 14-year-old doesn’t get it, it is your fault, not the 14-year-old’s. I think that’s a very important fact. LINK

Bem, todo mundo já viu o incrível rap do LHC, certo?

A autora dessa jóia, Kate McAlpine, trabalha como jornalista e webmaster para o site de um dos experimentos do LHC, o detector ATLAS.

Na revista Symmetry de novembro, McAlpine conta como convenceu seus superiores a deixá-la  filmar  nos túneis do LHC. Ela comenta como o papel da divulgação cientiífica é subestimado pelas agências financiadoras de ciência.

Notem que o rap do LHC não foi obra de um pesquisador com falta do que fazer em seu tempo livre. Foi o projeto de uma profissional especializada em comunicar ciência, bacharel em física e letras, contratada a longo prazo por uma instituição que entende que

Comunicação é vital para um campo de pesquisa que requer grandes investimentos de dinheiro público. Para continuar financiando essa pesquisa interessante e útil, precisamos de cidadãos e políticos cientificamente conscientes. Precisamos continuar a produzir informação em um nível que pessoas sem um treinamento especializado possam entender, apreciar, e quem sabe até dançar. LINK

Lançamento do balão do Clube de Ciências Quark, dia 05. Crédito: Lucas Lacaz Ruiz.

Os estudantes de ensino médio Suny Watanabe e Ralf Gunter se preparam para viajar do vale do Paraíba para o Vale do Silício. A dupla vai apresentar um foguete e um balão meteorológico construídos em seu clube de ciências, em uma reunião internacional de mais de 14 mil cientistas profissionais em San Francisco, EUA, dia 18 de dezembro.

 A reunião é promovida pela AGU (União Geofísica Americana), associação que congrega 500 mil pesquisadores de 130 países de física aplicada às ciências da Terra e de outros planetas. Uma das sessões do encontro chama-se Bright STaRS (estudantes brilhantes treinados como pesquisadores científicos).

“A idéia é  ter estudantes de high school fazendo pesquisa de verdade com um cientista e apresentá-la em uma conferência”, explicou Inés Cifuentes, coordenadora do Bright StaRS.

Os meninos de São José dos Campos (SP) apresentarão pôsteres junto com doze outras equipes de escolas dos arredores da baía de San Francisco, orientadas por pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, da Universidade de Stanford e de outras instituições científicas nos arredores de San Francisco.

A participação no congresso é iniciativa de Marcelo Saba, pesquisador do Inpe (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), que fundou o “Clube de Ciências Quark”, em 1994.

Saba submeteu os projetos do clube a Cifuentes. “Ela ficou empolgadíssima e nos convidou”, ele contou.

A maior parte das despesas da viagem será paga com duas bolsas de 950 dólares concedidas pela  AGU. O restante será bancado pelo colégio e os pais.

Como funciona o clube

O clube Quark funciona em um prédio na cidade de São José dos Campos, misto de residência para pesquisadores universitários, onde Saba mora, e centro cultural ligado à organização religiosa Opus Dei. “É um pessoal católico, inofensivo”, disse Watanabe, brincando com a fama da organização. 

Oficina do Clube de Ciências Quark. Crédito: Igor Zolnerkevic

Meninas não entram no clube, explica Saba, por conta da “educação tradicional cristã” separada para cada gênero. Existe outro centro na cidade ligado a Opus Dei exclusivo para mulheres, mas onde não há um clube de ciências.        

Junto com outros pesquisadores voluntários, Saba orienta uma dezena de rapazes vindos de escolas da região, que se reúnem por duas horas aos sábados à tarde para realizarem dois projetos a cada ano.

O clube é mantido por contribuições dos estudantes e patrocínio de suas escolas. “As escolas vêem no clube uma forma de divulgar o nome delas em competições como a Febrace [Feira Brasileira de Ciências e Engenharia]”. O Quark coleciona medalhas de primeiro lugar na Febrace e em outras competições. Não é a primeira vez que seus sócios são convidados para eventos internacionais.

Coleção de troféus e medalhas do Clube Quark. Crédito: Igor Zolnerkevic

Foguetes e balões

Gunter, que está no Quark há apenas alguns meses, se dipôs a apresentar o projeto do foguete “Frank” (de Frankenstein), desenvolvido pela turma do ano passado. Feito de partes de projetos anteriores, o Frank foi o primeiro foguete do clube a ser lançado com sucesso. Saba espera que a turma do ano que vêm acrescente uma carga útil ao foguete, como uma câmera para tirar fotos aéreas.

Watanabe freqüenta o Quark há um ano e meio. Ele mostrará aos americanos como construiu com mais quatro colegas um balão que sobe até 800 metros, mede a temperatura do ar durante o vôo, tira 50 fotos e faz um vídeo da decolagem.

Foto aérea tirada do balão do Clube Quark, durante

lançamento nas instalações do Inpe, em Cachoeira

Paulista. A maioria das fotos saiu desfocada porque

a esfera contendo a carga do balão girava. Instalar um

leme para estabilizar a esfera será um dos desafios da

próxima edição do projeto. Crédito: Clube de Ciências Quark

O balão não tem nada de muito high tech. Oito bexigas de festa cheias de gás hélio fazem subir no ar uma esfera oca de isopor contendo todo o equipamento. Um microchip de R$ 12 programado pelos próprios estudantes coordena o funcionamento do termômetro elétrico, de duas câmeras digitais simples e do sistema genial de aterrissagem: uma resistência elétrica de chuveiro que, ao esquentar, corta as cordas de seis das oito bexigas. Assim, o balão cai suavemente, sustentado pelas duas bexigas restantes, enquanto uma sirene que ajuda na localização do balão é ligada.

O lançamento do balão aconteceu  nas instalações do Inpe, em Cachoeira Paulista. Watanabe e seus colegas compararam as fotos tiradas pelo balão com imagens do Google Earth para calcularem a altura e a trajetória do instrumento.   

Trajetória do balão em imagem de satélite do Google Earth. Crédito: Clube de Ciências Quark

Aprendendo na prática

Para criar o balão, os alunos não precisaram mais do que o currículo básico de ciências do ensino médio: trigonometria para calcular distâncias, física e química de gases e conceitos básicos de eletrônica. “O projeto dá a oportunidade de mostrar ao aluno a utilidade do que ele aprende na escola”, explica Saba.

Embora Saba esteja mais interessado em como os experimentos contribuem na formação dos estudantes, o projeto do balão chegou a interessar indústrias da região do Vale do Paraíba, querendo usá-lo para medir o perfil de temperatura do ar para controle de poluição, em vez de usar balões padrões mais sofisticados que chegam a alturas além da necessária e custam em torno de R$ 2.500.

O espírito do clube de ciências de encontrar soluções com material de baixo custo também contagiou a pesquisa que Saba conduz no Inpe. “Um pesquisador americano que nos visitou ficou surpreso com o espelho esférico no topo da torre que uso para observar relâmpagos”, contou Saba. “O espelho é uma calota de roda de fusca.”

Essa é a versão original da reportagem que saiu hoje na Folha de S. Paulo.