quinta-feira, 2 de junho de 2011

A Física não tem graça 5 - A graça que a física tem, mas que a gente não

Olá pessoas.

Acho que esse vai ser meu primeiro post relativamente sério sobre o assunto física.
Relativamente porque acho que vou acabar fazendo algum trocadilho idiota ou piada tosca. Isso está além de mim.
Mas enfim, lá vamos.

Eu acho que a física tem MUITA graça sim. MUITA.

Sem a física, não teríamos a internet. Apesar de ter sido criada (a internet, não a física...aliás, essa é uma ÓTIMA questão pra ser discutida em algum post seguinte...a física foi criada, ou ela simplesmente existe?) durante a segunda guerra mundial com o objetivo de facilitar a comunicação entre locais distantes, hoje em dia facilita MUITA coisa. Ninguém nega o quanto de informação que temos acesso com a internet. Ninguém nega a facilidade com que podemos conversar com uma pessoa amada independente da distância. E tudo porque algum cientista louco do passado precisou de um aparato parecido.
Sem a física, não teríamos a televisão. Uma dia precisou-se de um acelerador de partículas para testar essa curiosidade estúpida que os físicos têm com relação à natureza. E pimba, um pequeno tempo depois, tínhamos uma televisão. Quantas portas foram abertas para o mundo com a televisão?

Eu quero começar o post assim porque as pessoas gostam de ver exemplos práticos. Mas a verdade é que a beleza da física reside no seguinte: ela é a melhor aproximação que temos da verdade no que concerne as leis do universo. A física pode estar errada. Aliás, afirmo mais, a física ESTÁ errada. Mas é o melhor que temos. E aliás, a ciência é feita de erros. De sucessivos erros e aperfeiçoamentos. E é aí que reside sua beleza.

Como, alguém me explique, como um ser humano, em sua miudeza, conseguiu afirmar uma dia que F = ma? Porque ninguém ve o quão grande isso é? Nenhum professor mostrou pra mim o alcance dessa aparentemente pequena conclusão. Será que não veem isso, ou será que simplismente não dão importância?

Afinal, o que F = ma quer dizer? Quer dizer que, conhecendo-se a força que age sobre um objeto através de algum tipo de experimento, ou através de conhecimentos prévios sobre outros tipos de forças mais fundamentais, ou através de qualquer outra forma que seja, somos capazes de determinar a trajetória desse objeto! Conseguimos, através dessa pequena equação, e de algumas condições que podem ser medidas ou inferidas, desvendar o passado e o futuro do objeto sob a ação daquela força! Isso é magnífico! É gigantesco, é estupendo! Como um ser humano igual a eu a e a você, leitor, chegou a essa conclusão? Através do pensamento lógico e racional, através de tentativas, através da honestidade de admitir os seus erros, e consequentemente através de aperfeiçoamentos. Isso é belo.

O que é triste é ver professores de ensino médio escrevendo essa equação no quadro sem nenhuma paixão. Talvez sem entender o que ela significa, mas muito mais provavelmente sem nenhuma paixão. Sem compreender não o seu significado, mas sua grandiosidade. F = ma foi só um exemplo. Existem várias outras equações belas do mesmo modo por explicar de maneira tão compacta a natureza do nosso universo.

Não quero que todos sejam apaixonados por física. Só gostaria que dessem mais valor à ela. Todo conhecimento envolvendo a matemática parece um conhecimento inalcançável. Mas não é. A matemática é só uma ferramenta, que com empenho e determinação conseguimos aprender a usar. Mas como teremos empenho e determinação para aprender uma língua que aparentemente será inútil?

Nas aulas de física que já tive em minha vida senti falta majoritariamente somente de um aspecto: inspiração. Eu me vejo querendo mudar isso. Querendo mudar essa abordagem estúpida dos livros e dos professores de continuar ensinando tudo da forma como está escrito e como sempre foi. Quero que meus alunos vejam além. Acho um completo ABSURDO quando um professor ignora a parte histórica da física. Como entender tal e tal equação quando não sabemos o que se passou na cabeça de quem a escreveu? Que problemas enfrentou? Como chegou a tais conclusões? Isso é fundamental para mim, e creio que para todos. Quando for um professor, quero mostrar isso, e tudo mais que comentei nesse post.

Portanto, peço aos meus amigos que por favor não me deixem me tornar mais um professor de física ranzinza. Porque a física realmente é bela. E não quero que ela perca sua graça porque nós, seres humanos infernados em nossas vidas egoístas, não somos capaz de vê-la.

PS: como não fiz nenhuma piada, aqui vai:
Como o elétron arrota?
...
...
...
Bohr!

domingo, 24 de abril de 2011

A Física não tem graça 4 - O rápido decaimento do êxtase

Caros amigos, caros aspirantes a físico (como escrever isso no plural corretamente, eu não sei), caros físicos, caros leitores, caros etcs.
Olá novamente.
Estou hoje aqui presente de teclado e mouse nesse blog para tratar sobre o êxtase que nos é tomado quando a luz da epifania clareia nossas mentes!...não, peraí, acho que já tratei sobre isso quando falei de Lagrange...não, Legendre...
É, então estou aqui para tratar mesmo de como a gente se sente um merda depois que descobrimos que nossa "super-teoria-revolucionária-que-exiplica-como-as-partículas-podem-ter-velocidades-maiores-que-a-da-luz" já foi muito bem escrita e analisada por muitos pesquisadores, e que existe pesquisador que já ganhou um bem grande e bem bonito prêmio Nobel (que você estava esperançosamente almejando obter com sua "super-teoria...") especificamente no desenvolvimento desse assunto que você, muito genialmente, crê que bolou.
Enfim.
Enfrentei esse efeito periódico do êxtase precisamente no dia de hoje, 24 de abril de 2011, um domingo no páscoa.
Estava voltando de Campinas, onde fui visitar meus tios e meus avós e onde fui regozijar na comilança de páscoa do meu regime desintoxicante, e, como de praxe, ouvindo Devin Townsend no meu player. O que estou a prestes a descrever ocorreu, mais especificamente, entre a 10ª e a 11ª faixa do álbum Synchestra.
Enfim.
Sempre tive um idéiazinha borbulhando na minha mente. Pra mim, o conceito de massa é muito estranho. De acordo com Newton, temos duas abordagens aparentemente diferentes para esse conceito: massa inercial, derivada (palavra infeliz) da 2ª Lei de Newton, que é a dificuldade que um corpo possui em adiquirir aceleração dada uma força; e massa gravitacional, da Lei da Gravitação Universal, também de Newton, que é uma característica inerente ao corpo através da qual ocorre a atração gravitacional.
Bom, creio que existem maneiras de deixarmos de lado esse conceito de massa, levando em consideração a teoria da relatividade geral. A visão de que a gravidade é na verdade a ação de corpos sobre o espaço tempo, e de que aceleração inercial e gravitacional podem ser interpretadas como a mesma coisa, possibilita que o conceito de massa caia por água abaixo, desde que a relação corpo <-> espaço-tempo ocorra de uma forma diferente, digamos, por exemplo, através da força eletromagnética. É claro que é infantil imaginarmos que essa relação ocorre segundo as mesmas leis da Força Eletristática, já que é trivial (NOSSA, PRIMEIRA VEZ QUE USO ESSA PALAVRA, E SOA TÃO BEM!) observar a diferença exorbitante entre a magnitude da Força "Gravitacional" (como chamamos) e a Força Eletrostática. Mas enfim, a idéiazinha a qual me apeguei é a de que a gravidade na verdade é uma forma diferente das velhas e conhecidas interações eletromagnéticas.
Portanto, hoje, usando diversos conceitos que aprendi nas conversas com um orientador do ano passado, algumas coisas que li sobre a relativadade geral, e um pouco de criatividade inspirada pelas 10ª e 11ª faixas do álbum Synchestra do Devin Townsend, consegui bolar uma maneira espetaculpar para explicar como a força gravitacional poderia possuir, na verdade, natureza eletromagnética, e ainda explicar porque a força "gravitacional" é tão fraca quanto é, e ainda ainda explicar porque as ondas gravitacionais viajam na velocidade da luz.
Fique animadíssimo, liguei pra minha namorada e contei todas minhas idéias pra ela (que não descrevo aqui pois ainda há em mim uma ínfima esperança de que elas vão me garantir o prêmio Nobel no futuro, e não quero nenhum russo lendo-as).
Entrei na internet perto das 20:30 e tive a infeliz curiosidade de pesquisar no google "gravity as eletromagnetic force".
Meh.



Um tal de Gerald't Hooft, maldito físico teórico neerlandês, ganhou o prêmio nobel em 1999 por idealizar um modelo com todas as forças unificadas.
É...
Acabou-se a graça.
=(



Feliz páscoa.
Maldita dieta. Não comi uma nanograma de chocolate sequer.



Odeio vocês.
Tchau.

domingo, 3 de abril de 2011

A Física não tem graça 3 - Como nadar no espaço-tempo e (possivelmente) se safar de um acidente de avião

Mais de 100 anos depois, e o Titio Einstein continua a revolucionar o mundo da...natação?

É meus caros. A piscina se tornou obsoleta a partir do momento em que Einstein tirou da ponta da caneta "E=mc²", numa noite fria de outubro do inverno alemão, na aconchegância do seu lar. A piscina e muitas outras coisas, como Euclides e etc. Mas vou voltar minha atenção para a piscina nesse post, especificamente. Mais tarde comento sobre mais coisas que se tornaram inúteis depois de Einsten (lembrei de mais um, o éter. Einstein, seu destruídor de lares...)

Enfim!

Li na Scientific America a um tempinho atrás, e em um artigo a um dt atrás, para não esquecer e fazer um post bonito, que um novo efeito relativístico foi descoberto! Corpos livres são capazes de aumentar ou diminuir sua velocidade ou mudar sua trajetória realizando movimentos de deformação locais. Esse efeito é decorrente da natureza particular que a gravidade assume na teoria da relatividade geral de Einstein. Quem quiser ler mais sobre a parte séria do assunto, o artigo está em um link ali em baixo. Basciamente, ele diz que se você fizer um movimento parecido com nado borboleta no espaço tempo, você vai pra frente. Ou pra trás. Ou pra onde você quiser. (Viu como as piscinas se tornaram obsoletas? Os nadadores não precisam mais delas pra nadar! O espaço-tempo tá aí o tempo todo. Os campeões já devem estar praticando intensivos em zonas de zero gravidade.)

Agora, vamos ao que interessa.
Quem de vocês, caros estudantes de física, já se questionou: "Mas para que diabos servem todas essas equações?"
Quem de vocês, caros e assíduos estudantes de física, já foi questionado por sua avó: "Mas fio, achei que era educação física que você tinha prestado. A física serve pra quê mesmo?"
Ao invés de responder os famosos clichês "Ahhhhh, para desvendar a natureza...", "Ahhhh, para matar minha curiosidade...", ou até "Ahhhh, é inútil mas é a única coisa que sei fazer de bom...", você terá uma resposta a altura: "PODE SALVAR TUA VIDA MUIÉ!"

POIS É! AHÃÂ!

Imagine só se você está curtindo sua viagem de avião, e de repente é atingido por um furioso meteorito (não você, o avião). O meteorito veio do grande planeta X, Niburu, que abriga os Annunaki, seres humanos 10 vezes mais evoluídos, que vieram para terra para escolher os seres humanos daqui que irão partir dessa nossa vidinha chinfrim pra uma bem melhor num planeta enorme que é capaz de puxar todo mundo da terra com sua gravidade exorbitante. Enfim, e VOCÊ, LEITOR, é um dos ESCOLHIDOS DOS ANNUNAKI! Você obviamente não PODE morrrer...MAAAS O AVIÃO ESTÁ CAINDO. O QUE VOCÊ FAZ?
A física te salva: nade. Realizar movimentos cíclicos pode alterar sua trajetória, lembra? É isso mesmo, man, nade como se você tivesse um pipi duro de 30 cm pra entrar no seu tutu. Se você for bom o suficiente, você cairá como um paraquedas no chão e será salvo pelos Annunaki, e será reverenciado como um deus no planeta X já que você foi o único sobrevivente do ataque-meteorito-from-hell.

É. Hoje certamente a física TEM graça. E muita! Há.


Links:
Artigo da Scientific Amercica: http://www.brophy.net/Downloads/AIL%20Class%20on%20Reality%20&%20Unreality/READING%20MATERIAL%20IN%20PDF%20FORMAT/87%20SWIMMING%20in%20curved%20spacetime.pdf
Outro artigo mencionado: http://arxiv.org/PS_cache/gr-qc/pdf/0510/0510054v2.pdf

quarta-feira, 16 de março de 2011

A Física não tem graça 2 - Lob Tiger e a toda a teimosia que SURGE quando se tem um pós-doc faz 30 anos

Vamos supor que certo ano da faculdade tive um certo professor chamado Lob Tiger. Primeira coisa que se nota num professor extremamente experiente é a habilidade de, nas palavras do grande Braz, acochambrar. Isso realmente é fascinante. Perde até praquela famosa coleção de livros de física do Halliday. Dividir por dx se torna tão possível que você nem imagina!
"Surge" foi grifado no título pois pra esses tipos de professores, muita coisa surge na física. A força magnética SURGE quando há uma corrente no fio. Quando há variação no campo magnético SURGE um campo elétrico. Surge. Não é física, é mazia.
Nota-se também que alguma outra MAZZZIA acontece depois que um professor como o Lob Tiger está no ramo há mais de 30 anos dando aquela mesma aula entediante. Por mais que ele tenha dito que a tangente é o cateto adjacente sobre o cateto oposto, e não o contrário, ele está correto. Corretíssimo. E é certamente devido ao fato de o ângulo theta possuir uma componente 3d na direção azimutal, sendo assim o angulo complementar daquele cujo cateto adjacente está sobre o eixo y, como explicou o caro Lob Tiger.
Se torna impossível para um professor de Física como o Lob Tiger adimitir que teve um lapso de memória, ou que errou, certamente porque no final as contas estavam dando certo com essa consideração estranha. Mas ele nunca viu que ele errou a integral, e que se o valor da tangente estivesse correto, a resposta também estaria.
Mas isso tudo é passável. Tudo isso é passável e risível. Tem graça, muita graça, ver a tamanha ridiculez de um professor cabeça fechada tentando se explicar pra não adimitir um erro.
O problema é quando isso te afeta diretamente.
Quando ele vai corrigir tua prova, e te tira nota porque você multiplicou uma medida de raio por uma medida de ângulo e considerou isso como sendo medida de arco, quando na verdade é medida de área. "É... r.Ɵ é medida de área viu...é por isso que deu errado a integral, embora a o resultado da sua seja bonito e exato e o meu estranho e estrambólico. r.Ɵ é definitivamente medida de área, e eu sou um asno." Foi assim que disse Lob Tiger.
Enfim, até aí você releva, e tudo isso até tem graça, até tem graça....

Não tem graça é passar dias estudando para uma prova do famosíssimo e ótimo professor Lob Tiger e tirar 2,5.
E depois ter que ouvir: "É Oton, tá precisando de nota hein! Hehehe...".

É Lob Tiger...
A física não tem graça não né...

sexta-feira, 11 de março de 2011

A Física não tem graça 1 - Legendre e o êxtase matemático

Foreword: odeio os nomes dos físicos. Tava procurando por "Equação de Lagrange" no Google e não entendi lhufas do que vi (pra 90% dos leitores tá escrito o mesmo nome no título e na última frase). Mas enfim, descobri que tinha escrito errado quase a tempo de entender o que era a integral de Euler-Lagrange. Acho que quando nasce um físico, a mãe olha e pensa: "Têm cara de físico...precisa de nome difícil...que tal Schrödinger?".
Argh.
Certamente não há extase em dar nome de físico aos filhos. Mas certamente há êxtase nisso:

Hoje na aula de Física Matemática II aprendi a resolução da equação diferencial de Legendre. Legendre, não Lagrange. A equação era bem bonita, parecia que ia dar tudo certo até o fim do exercício, até que...BAM! A solução diverge em x=1 e em x=-1. Ahhhhhhhh. Cadê o êxtaseeeee? Calma lá caros leitores. A equação era definida por um fator "k" (era lâmbda quando a professora escreveu, mas não sei como escrever lâmbda aqui). E aí que está a "sacada do Legendre", como disse a Hiromi. Ao substituir "k" por "l(l+1)" na equação, a MAZZZZIA aconteceu! O "n" e o "l" se fatoraram e apareceu um LINDO fator "(n-l)". O "n" é um fator que varia de 0 a infinito, e "l" é uma constante. Para os valores de "n" acima de "l", o fator multiplicativo é NULO. NULOOOO. É NULOOOOOOOO, ele e TODO O RESTO DA SOLUÇÃO. E sobra só um polinomiozinho de coco para os fatores de n menores que l. Que, magicamente, NÃO DIVERGE! O l(l+1) foi TUDO! TUDO! É l de Legrange, é l de limitante, é l de LOUCURA!

Eu e o Mateus ficamos imaginando como foi o êxtase do Legendre ao descobrir a solução da equação. Legendre passou um duro dia de trabalho tentando resolver a maldita equação e nada. Então de noite foi jantar com a família, a esposa e a querida filhinha. A mamãe diz pra filhinha: "querida, me passe a lentilha, mas antes pegue mais um pouco...". Dentro da cabeça de Legendre ecoa "letilha, mais um...lentilha, mais um... l(l+1)!!!" l de LENTILHAAAAAAAAAA! E o êxtase se fez.
Eu e senhor Mateus saímos bem felizes da aula. A solução da equação é uma marrevilhe. Eu queria ter sido o Legendre quando ele descobriu a solução! Droga.

Ah...um dia eu ainda me convenço...mas até hoje...
A física não tem graça não. =\


Links:
Equação de Legendre e solução: http://mathworld.wolfram.com/LegendreDifferentialEquation.html (no lugar do n(n+1) estava o k/lâmbda)
Polinômios de Legendre: http://en.wikipedia.org/wiki/Legendre_polynomials