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Em defesa da pesquisa orientada pela curiosidade

A pesquisa científica aparentemente sem sentido pode levar a descobertas extraordinárias, diz a física Suzie Sheehy. Numa palestra e demonst...

A pesquisa científica aparentemente sem sentido pode levar a descobertas extraordinárias, diz a física Suzie Sheehy. Numa palestra e demonstração tecnológica, ela mostra quantas tecnologias modernas estão ligadas a experiências centenárias e orientadas pela curiosidade — e argumenta a favor de se investir em mais para chegar a uma compreensão mais profunda do mundo.

No fim do século XIX, os cientistas estavam tentando resolver um mistério. Descobriram que, se tivessem um tubo de vácuo como este e aplicassem uma alta voltagem através dele, algo estranho acontecia. Chamaram-lhes raios catódicos. Mas a questão era: De que eram feitos?


Em Inglaterra, o físico do século XIX, J.J. Thompson, realizou experiências com ímãs e eletricidade, como esta. E chegou a uma revelação incrível. Estes raios eram feitos de partículas carregadas negativamente cerca de 2000 vezes mais leves que o átomo de hidrogênio, a coisa mais pequena que conheciam. Thompson tinha descoberto a primeira partícula subatômica, à qual nós chamamos agora elétrons.

Na época, essa descoberta parecia ser completamente inútil. Thomson pensava que não havia uso para os elétrons. No seu laboratório em Cambridge, ele costumava propor um brinde:

“Ao elétron. Que nunca seja útil a ninguém.”

(Risos)

Ele era profundamente a favor de fazer pesquisa por pura curiosidade, para chegar a um entendimento mais profundo do mundo. E o que ele descobriu causou uma revolução na ciência. Mas também causou uma segunda e inesperada revolução na tecnologia. Hoje, eu gostaria de defender a pesquisa orientada por curiosidade, porque, sem ela, nenhuma das tecnologias de que vou falar hoje seria possível.

O que Thompson descobriu aqui mudou a nossa percepção da realidade. Eu penso que estou num palco, e vocês pensam que estão sentados num assento. Mas são apenas os elétrons do vosso corpo a pressionarem os elétrons no assento, opondo-se à força da gravidade. Vocês nem sequer estão tocando no assento. Vocês estão pairando ligeiramente acima dele. De certa forma, a nossa sociedade atual foi construída sobre esta descoberta. Estes tubos foram o início da eletrônica. E, durante muitos anos, muitos de nós tinham um destes, se vocês se lembram, na sala de estar, nas televisões de tubos de raios catódicos. Mas a nossa vida seria tão mais pobre se a única invenção que tivesse saído daqui fosse a televisão.

(Risos)

Felizmente, este tubo foi apenas o início porque algo mais acontece quando estes elétrons aqui atingem a peça de metal dentro do tubo. Deixem-me mostrar-vos. Vou voltar a pôr este. À medida que os elétrons param dentro do metal, a energia deles volta saindo sob a forma de uma luz de alta energia, a que chamamos raios X.

(Zumbido)

(Zumbido)

15 anos após a descoberta do elétron, estes raios X estavam sendo usados para fazer imagens do interior do corpo humano, e ajudar cirurgiões a salvar a vida de soldados, encontrando pedaços de balas e estilhaços dentro dos corpos. Mas nunca poderíamos ter inventado esta tecnologia pedindo aos cientistas para construírem melhores sondas cirúrgicas. Apenas uma pesquisa feita por pura curiosidade, sem aplicação em mente, poderia ter-nos dado a descoberta dos elétrons e dos raios X.

Este tubo também abriu as portas da nossa compreensão do universo e o campo da física de partículas, porque é o primeiro e muito simples acelerador de partículas. Eu sou física dos aceleradores, projeto aceleradores de partículas, e tento compreender como os feixes se comportam. O meu campo de exploração é pouco comum, porque navega entre a pesquisa orientada pela curiosidade e a tecnologia com aplicações no mundo real. Mas é a combinação destas duas coisas que me deixa muito animada com o que faço. Nos últimos 100 anos, houve demasiados exemplos para eu os conseguir enumerar. Mas quero partilhar alguns.

Em 1928, um físico chamado Paul Dirac encontrou algo estranho nas suas equações.

Ele previu, baseado puramente em conhecimentos matemáticos, que deveria existir um segundo tipo de matéria, oposta à matéria normal, que literalmente aniquila tudo com que entra em contato: A antimatéria.

Esta ideia parecia ridícula. Mas no espaço de quatro anos, ela foi descoberta. Hoje usamo-la todos os dias em hospitais, na tomografia por emissão de pósitrons (PET), usadas para detectar doenças.

Vejam estes raios X. Se pudermos levar estes elétrons a uma energia maior, aproximadamente 1000 vezes mais alta do que este tubo, os raios X que eles produzirão podem fornecer uma radiação ionizante suficiente para matar células humanas. Se modelarmos e direcionarmos os raios X para onde quisermos que eles vão, isso permite-nos fazer uma coisa incrível: tratar o câncer sem drogas nem cirurgia, aquilo a que chamamos radioterapia. Em países como a Austrália ou o Reino Unido, cerca de metade dos pacientes com câncer são tratados com radioterapia. Assim, os aceleradores de elétrons são um equipamento normal na maioria dos hospitais.

Ou, então mais próximo de nós: se tiverem um smartphone ou um computador — e isto é o TEDx, por isso devem ter ambos agora com vocês, não é? — bem, dentro desses dispositivos há “chips” que são feitos através da implantação de íons isolados em silício, num processo chamado implantação de íons que usa um acelerador de partículas.

Mas, sem a pesquisa orientada pela curiosidade, nenhuma destas coisas existiria. Ao longo dos anos aprendemos a explorar dentro do átomo. Para fazer isso, tivemos de aprender a desenvolver aceleradores de partículas. Os primeiros que desenvolvemos permitiram-nos dividir o átomo. Depois chegamos a energias cada vez mais altas; criamos aceleradores circulares que nos permitem mergulhar no núcleo e até criar novos elementos. Nesse momento, já não estavamos apenas explorando o interior do átomo. Já tínhamos aprendido a controlar essas partículas. Já tínhamos aprendido a interagir com o nosso mundo numa escala que é pequena demais para os humanos verem ou tocarem ou sequer sentirem que está lá.

Depois construímos aceleradores cada vez maiores, porque tínhamos curiosidade em relação à essência do universo. À medida que fomos aprofundando, novas partículas começaram a aparecer. Depois chegamos a máquinas enormes em formato de anel que pegam em dois feixes de partículas em direcções opostas, espremem-nos até menos da largura de um cabelo e esmagam-nos juntos. Usando a fórmula de Einstein E=mc2, podemos pegar em toda essa energia e convertê-la em nova matéria, em novas partículas que retiramos da própria estrutura do universo.

Hoje em dia, há cerca de 35.000 aceleradores no mundo, sem incluir as televisões. E dentro de cada uma destas máquinas incríveis, há centenas e milhares de milhões de partículas minúsculas, a dançar e circular em sistemas mais complexos do que a formação das galáxias. Nem consigo explicar como é incrível que nós consigamos fazer isto.

(Risos)

(Aplausos)

Por isso, quero encorajar-vos a investirem o vosso tempo e energia nas pessoas que fazem pesquisa guiada pela curiosidade. Jonathan Swift disse em tempos:

“A visão é a arte de ver o invisível.”

Há mais de um século, J.J. Thompson fez exatamente isso, quando desvendou o mundo subatómico.

Agora precisamos de investir na pesquisa guiada pela curiosidade, porque enfrentamos muitos desafios. E precisamos de paciência, precisamos de dar aos cientistas o tempo, o espaço e os meios para continuarem a sua demanda, porque a história diz-nos que, se nos mantivermos curiosos e abertos relativamente aos resultados da pesquisa, mais revolucionárias serão as nossas descobertas.

Obrigada.

Fonte: TED
[Visto no Brasil Acadêmico]

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Brasil Acadêmico: Em defesa da pesquisa orientada pela curiosidade
Em defesa da pesquisa orientada pela curiosidade
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