PhysikUPDATE - edição nº 1

N asa hi -seas Vi da Ex t rater rest re Projeto de D esenvo lvi mento I n t er st el l a r P r o f . Ed ua r d o C a st r o

no 1 fev 19

Redação e Edição Mafalda Matos Martim Carvalho Patrícia Vieira

EDITORIAL-.

Design Irene Peixoto

A PhysikUPDATE é a revista do Departamento de Física e Astronomia (DFA) da Faculdade de Ciências da Universidade do Porto (FCUP) feita pelos alunos e para os alunos.

Todos os trimestres poderão encontrar uma nova edição desta mesma, preparada pela nossa equipa da casa—Mafalda Matos (3º ano da Licenciatura em Física), Martim Carvalho e Patrícia Vieira (2º ano do Mestrado Integrado em Engenharia Física).

De que vai falar a vossa revista? A PhysikUPDATE vai pôr-vos up to date dos acontecimentos atuais do mundo da Física. Para além de todas as atividades desenvolvidas no nosso departamento, tais como trabalhos realizados por alunos de mestrado ou doutoramento, irão poder ainda encontrar entrevistas exclusivas a professores.

Posto isto, a publicação desta revista teria sido impossível sem o apoio do CAUP (Centro de Astrofísica da Universidade do Porto), do DFA (Departamento de Física e Astronomia), do Hugo Santos (entrevistador), da Irene Peixoto (designer), da Carolina Silva (presidente do PhysikUP) e, claro, de vocês – os nossos leitores.

A equipa da PhysikUPDATE deseja-vos uma boa leitura!

A Equipa da PhysikUPDATE

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índice

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Sobre Nós

NASA Hi Seas: Marte na Terra

Vida Extraterrestre Artigo de Opinião _Interstellar Problema de Desenvolvimento_ Entrevista ao Professor Eduardo Castro CAUP DFA

Physik Up

SOBRE - NÓS Dire ção

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Visitas a Escola s

Palest ras

Progr ama De Mento res

Jantar es De Curso

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Quiz

Alexandra Oliveira.Beatriz Lopes.Bruna Dias.

Bruno Mota.David Almeida.Carolina Silva.César Klica.Duarte Graça.Duarte Silva.Isabel Silva.João Magalhães.João Reis.João Silva.Luís Dias.Mafalda Matos.Marco Gonçalo.Martim Carvalho.Patrícia Viera.Rita Bugalhão.Sofia Gonçalves.Tiago Leal

E -

Visitas a Labora tórios e Empre sas

NASA HI-SEAS - .

Marte na Artigo de Mafalda Matos

Terra

Baseado em : walking-on-red-dust.com/

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O nosso planeta azul está separado, no mínimo, por 54,6 milhões de km do seu vizinho vermelho. Portanto, se queremos alcançar Marte num futuro próximo, teremos de adaptar os treinos atuais para combater as dificuldades de uma missão de longa duração – mais de seis meses – tais como o confinamento, isolamento e a gestão de provisões.

O NASA HI-SEAS visiona estudar estes parâmetros com a ajuda de seis cientistas, três homens e três mulheres, partilhando uma cúpula num ambiente marciano simulado durante 1 ano inteiro. Neste artigo, em particular, vamos abordar a missão IV que decorreu entre 2015 e 2016.

No Havai, a 2,5 km de altitude, nas saliências do vulcão Mauna Loa, encontra-se a nova casa dos nossos voluntários. Esta habitação tem dois andares com 111 m2 de chão, contendo uma câmara de pressurização na entrada, uma zona de convívio e de exercício, uma cozinha, sala de jantar, duas casas de banho, os laboratórios e seis quartos com 4 m2 cada. Para sair, os nossos “astronautas” precisam de usar fatos – nada parecidos aos reais, mas que servem o seu propósito – e precisam de esperar 5 minutos na câmara de pressurização para se habituarem à diferença de pressão atmosférica entre o interior e “Marte”.

Para além disso, no exterior da cúpula encontram-se os painéis solares que produzem aproximadamente 5 kW (ou menos) por dia, energia que é, por sua vez, armazenada (até 20 kWh) na Sea Can, um contentor multiusos. Caso a energia produzida pelos painéis solares não seja suficiente, existe um gerador de reserva que usa a eletrólise da água. Se até isso falhar, existem ainda geradores alimentados por gasolina. Porém, como bons samaritanos que são, os cientistas mal utilizaram os sistemas de salvaguarda. Infelizmente para eles, isto significa que a cúpula esteve sempre ligeiramente fria e escura e, em geral, não muito acolhedora.

S

Na Sea Can encontra-se não só a comida seca por congelamento (“freeze dried”), como também contentores de água, cuja capacidade supera os 3500 L. Estes são reabastecidos de três em três semanas por entidades exteriores, visto que o sistema de extração de água que será utilizado numa missão real ainda está a ser desenvolvido.

A equipa tem como objetivo não esgotar a água até a próxima data de reabastecimento e, para isto não podem desperdiçar nada – os seus duches, sempre de três em três dias, demoram um minuto e meio; a roupa é lavada num balde; os pratos são lavados utilizando uma quantidade pequena de água que vai sendo mudada; a água cinzenta é usada para lavar o chão e a suja é mandada para um tanque que separa os resíduos do líquido e que o evapora para o exterior da cúpula. Posteriormente, a água limpa evaporada é colhida usando um lençol sob uma camada de pedras. Em vez de usarem água, as sanitas usam um tambor em rotação que contém serradura para ajudar na decomposição inodora feita por micróbios aeróbios. De 3 em 3 semanas o tambor tem de ser esvaziado, o que nem sempre é uma experiência agradável.

Tendo estabelecido as condições locais de vida, é preciso ainda referir o facto das comunicações interplanetárias não serem instantâneas. Na verdade, entre a Terra e Marte, dependendo da posição relativa dos planetas, as mensagens podem demorar entre 3 a 23 minutos a chegarem, ou seja, a troca de informações mais rápida, na pior das situações, demoraria 46 minutos. Como é óbvio, este é uma das maiores dificuldades para missões futuras, visto que impossibilita uma conversa em tempo real com o “Mission Control”. Deixamos de ter “Houston, we have a problem” pois, se os astronautas de facto tiverem um problema, muito provavelmente estarão completamente sozinhos quando o tiverem de resolver.

Assim, o HI-SEAS não tem um “Mission Control”, mas sim um “Mission Support”.

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Por outro lado, em Marte, os astronautas terão acesso a alguns sites da Internet, como os considerados necessários para a missão: um de inquéritos relativos à mesma, o da NASA e o dos blogs pessoais. Deste modo, para manter o realismo da simulação, a cúpula encontra-se artificialmente “atrasada” por 20 minutos e permite o acesso aos sites referidos.

No entanto, as inconveniências não acabam aqui. Os sete inquéritos diários da missão, que os voluntários têm de preencher, abordam, de uma forma subjetiva, as relações inter e intrapessoais dos habitantes. Para contrabalançar com objetividade, existem câmaras a monitorizar a sala de convívio, a de jantar e a cozinha, já para não falar que, para medir o nível de stress, são regularmente colecionadas amostras de saliva, urina e até cabelo – para isto cada um dos voluntários tem uma área de 1 cm2 de calvície.

Como se isso não bastasse, os cientistas têm de usar vários sensores, alguns à volta do pulso que servem para medir a atividade física, os batimentos cardíacos e os padrões do sono e outros como os crachás, que são mais intrusivos. Estes últimos são do tamanho de uma palma da mão e usam-se à volta do pescoço com o objetivo de registar o que acontece durante as interações entre membros – a distância entre eles, o tom de voz usado, como o corpo reage à interação, entre outros.

Apesar destas dificuldades todas, os “astronautas” nunca se encontram aborrecidos, algo que seria, sem dúvida, o mais prejudicial à mente humana. Para além da sua própria investigação, que pode envolver a extração de água, exemplo que foi mencionado anteriormente, a equipa está sempre envolvida em testes, como missões geológicas ou jogos que envolvem a tomada de decisões face a dilemas. Nas missões geológicas, estudam o solo envolvente, de modo a desvendar a sua história e a procurar abrigos naturais para o caso de uma erupção solar acontecer. Fora disso, também estudam fatos espaciais, habitações, métodos para lidar com o stress, conflitos, depressão, isolamento e confinamento, tudo sob o cenário da exploração espacial.

Por fim, concluímos que a mítica colónia marciana ainda está longe de concretizada, por isso o melhor a fazer é tirar umas “férias” havaianas enquanto esperamos.

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Baseado em : Extraterrestrial Life: An introduction to physical science de Gregory Cain

ida xtraterestre

O Homem, habitante do terceiro planeta a contar do Sol, elemento principal do Sistema Solar, inserido numa galáxia denominada Via Láctea, é por natureza um ser curioso. Será o único neste vasto universo que procura respostas? Será o único que possui aquilo a que chamamos intelecto?

Procuramos respostas a tais interrogações desde os primórdios dos tempos. Basta o Homem olhar para o céu, especialmente na penumbra da noite: olhamos para as estrelas a brilhar no imenso negro. “Será que algo ou alguém também olha para mim de lá de “cima”?” É talvez esta a questão mais cliché com que nos deparamos. Não, não estou a invocar crenças de espiritualidade, fé e ressurreição. Estou a falar de vida para além da que conhecemos. Estou a falar de vida extraterrestre.

Citando Carl Edward Sagan: “Alegações extraordinárias exigem evidências extraordinárias”. Com base nisto, diversos cientistas (tanto na área de física e astrofísica, como biologia, bioquímica, entre outras) diligenciam provas de vida inteligente para além da deste planeta. O dilema mais fulcral, segundo Gregory Cain, baseia-se no cálculo do número de civilizações na galáxia que são capazes de comunicar com outros sistemas solares. Para tal, é necessário executar estimativas que se fundamentam em atribuir valores numéricos, ainda não muito explorados na altura da publicação deste artigo, que nos direcionam, inevitavelmente, a uma certa incerteza.

O número das civilizações tecnológicas na nossa galáxia que possuem a capacidade de comunicação interestelar expressa-se por N, valor que depende dos fatores presentes nas tabelas I e II. Tem-se que

Artigo por Patrícia Vieira

Fórmula também conhecida por equação de Drake, onde: Simboliza a taxa com que as estrelas foram formadas na galáxia durante o período em que o próprio sistema solar se formou. Isso traduz o número de estrelas na galáxia perto das quais a vida inteligente pode ter tido tempo suficiente para chegar à fase comunicativa; Representa a fração de estrelas com sistemas planetários; É o número médio de planetas em cada sistema planetário com ambientes favoráveis à origem da vida, sendo que é a fração desses planetas em que a vida começa; Exibe a fração de começos de vida que podem evoluir até à inteligência; Descreve a fração de civilizações inteligentes que despertam a comunicação; Tem como significado a média de vida de civilizações tecnológicas.

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Após tais resultados, logicamente, põe-se em causa a possibilidade de haver outras civilizações. Contudo, sabemos à priori quão impossível são as viagens intergalácticas. Um método mais viável à comunicação consiste na emissão de ondas eletromagnéticas. Após certos ajustes a nível de frequência, é possível enviar transmissões aos nossos vizinhos enigmáticos, sendo esta uma tática ainda em desenvolvimento. Os próprios pioneiros de rádio como Marconi e Tesla acreditavam ter detetado sinais inteligentes de origem ET. Em sinopse, com os desenvolvimentos tecnológicos, não será impossível por muito mais tempo a comunicação inteligente. Para além do mais, saliento que o artigo base do presente trabalho foi publicado em 1975, sendo que alguns valores da equação foram ligeiramente modificados, mas não a um ponto de forma significativa. Porém, reafirmo a importância da busca em causa, sendo que, nos dias de hoje, continua a ser um tema muito marcante para o nosso progresso, conquanto um assunto, sem sombra de dúvida, controverso: há que ter prudência, se estas civilizações realmente existirem não sabemos quais as suas intenções. Desta forma, termino citando o renomeado físico, também apaixonado pelo tema, Stephen Hawking: “Se existir vida inteligente lá, nós devemos ouvi-la”, afirmou o físico. “Um dia receberemos um sinal de um planeta como este, mas devemos ter cuidado ao respondê-lo. Encontrar uma civilização avançada pode ser como o encontro entre Colombo e os índios. Nós sabemos que isso não acabou muito bem.”

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Tendo isto em conta, é necessário estimar certos valores para as referidas variáveis. toma um valor de aproximadamente 10 estrelas por ano, tendo este valor em conta, o facto de que é necessário limitar a taxa de formação de estrelas àquelas que têm massa aproximadamente igual à massa do Sol. Tal deve-se ao facto de que, quando as estrelas têm massa muito superior à do Sol, as mesmas expandem abruptamente, o que não permite a evolução de espécies inteligentes. As tabelas I e II dão-nos exemplos de estrelas que, supostamente, tem planetas associados. Assim, na mesma linha de pensamento, Sagan adota: planeta por estrela; , tomando como exemplo o nosso sistema de 8 planetas, onde apenas um é completamente favorável à vida; , uma vez que existem fatores que influenciam a seleção natural e posterior evolução até à inteligência, relacionando a mesma com o instinto de sobrevivência de espécies que evoluíram a um grau tecnológico superior; no que diz respeito ao , este talvez seja o parâmetro mais difícil e intrigante de toda a equação dada a sua relatividade, uma vez que cabe a cada civilização orientar o seu futuro, podendo este ser caótico (guerras e destruição) ou viver com o seu conhecimento tecnológico, progredindo. Sagan adota o valor de anos .

Combinando estas estimativas obtemos:

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Interstellar Artigo Opinião por Martim Carvalho

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Interstellar é um filme de ficção científica que foi lançado em 2014 e dirigido pelo realizador Cristopher Nolan. Tendo sido nomeado para 5 Óscares e tendo mesmo vencido na categoria de Efeitos Visuais, não passou despercebido aos olhos do público, sendo dos filmes prediletos de muitos por diversas razões. Apesar de já ser conhecido pela construção minuciosa dos quebra-cabeças e ligações profundas criadas nos seus filmes, Nolan destacou-se nesta obra pela elevadíssima elaboração natural dos cenários e assertividade da ciência que foi exigindo, de maneira a aproximar-se da realidade física e afastar-se positivamente de tudo o resto no cinema.

Para além disto, há que sublinhar a performance impecável dos atores, sendo alguns bastante reconhecidos a nível internacional - como Matthew McConaughey, Michael Caine, Anne Hathaway, Casey Affleck, entre outros. Foi também exímio o esforço por parte dos atores Bill Irwin e Josh Stewart ao desempenhar os papéis dos robôs TARS e CASE, de modo a tornar estas personagens o mais reais possível. Por fim, não nos podemos esquecer das perfeitas melodias de Hans Zimmer que, para além da nomeação para o Óscar na categoria Banda Sonora, acabaram por despontar no espectador toda uma envolvência no drama e excitação da ação.

Apesar de tudo isto, o que mais eleva a qualidade desta obra tornando-a apreciada por tantos é a Física. Todo o esforço na vertente cinematográfica, certamente não teria qualquer impacto sem o trabalho pormenorizado do realizador com o produtor executivo Kip Thorne. O físico vencedor do Prémio Nobel da Física em 2017 - especializado em buracos negros, buracos de minhoca e singularidades - foi responsável por assegurar que o equipamento fosse bem construído e que as cenas realizadas fossem coerentes, tanto matemática, como fisicamente. A colaboração de Thorne com a equipa de reali-

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zação do filme providenciou a conjugação da beleza da física com a paixão que Nolan quis deixar bem visível no desenrolar desta mágica obra cinematográfica.

Mais concretamente, essa mesma assertividade física evidencia-se durante a viagem espacial, nos momentos em que a tripulação vai explicando e pensando nos acontecimentos que vão surgindo. De todas as teorias usadas e aplicadas, a que se torna mais essencial é a da Relatividade Geral de Einstein, visto que é fundamental a mínima compreensão do comportamento temporal da história.

Finalmente, resta-me só dizer que acredito plenamente na grande importância que este filme terá no futuro, não só no cinema mas também, como já tem sido notório, para o trabalho de Kip Thorne na Física. Pelo menos, a mistura de sentimentos que tem despertado irá garantidamente ser levada para a posterioridade pelo seu público, com tal entusiasmo que só uma ciência tão desafiante e lindamente construída como a Física podia permitir. Por isso, recomendo vivamente, a quem ainda não viu, a mergulhar nesta viagem intergalática e interdimensional. Acreditem, vale mesmo a pena.

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RESOLUÇÃO DE PROBLE QUÂNTICA UTILIZANDO E MACHINE LEARNING Inês Madureira 5ºAno Mestrado Integrado de Engenharia Física 02/04/2018 As leis da Física Quântica que usamos hoje estão alicerçadas num século de confirmações experimentais e verificações teóricas, e até agora têm servido para resolver problemas cada vez mais complexos. Mas a física quântica ainda tem muitos problemas por resolver, e muitos deles não têm soluções analíticas. Da dinâmica complexa de sistemas quânticos many-body, a fenómenos em condições fora de equilíbrio, passando por sistemas nanoópticos, dispositivos de estado sólido, ou condensados de Bose-Einstein, há um leque de casos para os quais só é possível obter uma análise recorrendo a simulações numéricas extremamente morosas, e/ou a uma série de aproximações.

Construir simulações pode ser trabalhoso: há que saber que métodos usar, gerir recursos do computador, como a memória e a velocidade de processamento, conhecer, em algum detalhe, os sistemas que se pretende simular e os modelos mais adequados para o fazer, entre outras questões. Quando se trata de sistemas de maior dimensão ou complexidade, a gestão de recursos torna-se muito problemática, tal que nem técnicas computacionais avançadas conseguem facilitar muito a questão. A supercomputação GPGPU ou outras plataformas de supercomputação massiva, por exemplo, revelam-se insuficientes face à quantidade de parâmetros e informação a tratar em simultâneo.

Na última década, o campo da inteligência artificial tem vindo a chamar a atenção e atrair o interesse de cientistas. A capacidade de identificação de padrões em conjuntos de dados, e de realização de análises sofisticadas, a partir de enormes quantidades de dados, por parte de máquinas, é muito diferente da humana, e tem-se mostrado um complemento extremamente útil para uma variedade de áreas, nas quais estão incluídas a Ciência e a Engenharia. Neste ramo, a Inteligência Artificial tem sido inclusive utilizada para acelerar simulações através da otimização de parâmetros numéricos e físicos, e a combinação de redes neuronais com métodos numéricos tem aberto possibilidades de resolução de problemas de forma mais rápida e eficiente.

Apesar dos esforços despendidos para a criação de modelos de/e para vários problemas físicos, existe ainda uma abordagem, mais recente, referida como “featureless learning” (i.e. onde uma AI chega à solução de um problema sem incorporar um modelo explícito do sistema físico).

No que toca a implementar estas redes, há várias bibliotecas

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EMAS DE FÍSICA O AI para diversas linguagens de programação por onde escolher. É importante ter uma boa noção do que se passa por trás das cortinas, dado que muitas funções e APIs são de alto nível.

O facto de muitas se encontrarem ainda em desenvolvimento leva a que haja redundâncias e bugs com os quais é preciso lidar e a que a documentação não esteja igualmente completa para todas as bibliotecas. Todavia, há uma enorme comunidade online que se encontra na mesma situação e que está ativa e disposta a ensinar e ajudar, pelo que a criação de uma rede neuronal com algumas camadas está longe de ser uma tarefa impossível para quem o queira experimentar.

Atualmente, o grupo do CAP-INESC-TEC está, entre outros projetos, envolvido no estudo, desenvolvimento e implementação de técnicas de Machine Learning e Inteligência Artificial, como parte das dissertações de mestrado de alguns dos alunos do DFA. De momento, o foco está dirigido para problemas de física quântica, como a determinação das funções de onda e do espectro de energias da equação de Schrödinger para potenciais bidimensionais que, de forma analítica, seriam impossíveis de solucionar, ou de resolver numericamente em tempo útil. Neste sentido, já se conseguiu implementar uma pequena rede neuronal com algumas camadas de profundidade, baseada na abordagem featureless, que se projeta desenvolver e expandir para a aplicar ao estudo de sistemas quânticos many-body em condições fora de equilíbrio. Por outro lado, machine learning também tem aplicações na área da ótica não linear, em que solitões (sinais que se propagam sem alteração da forma) têm um papel importante. Muitas vezes, os modelos de propagação destes solitões são complicados e sem solução analítica, mas é possível utilizar deep learning para acelerar métodos computacionais convencionais ou prever os seus comportamentos em modelos mais realistas.

Estas aplicações estão também a ser estudadas.

Pode concluir-se que, para tomar partido de todo o potencial da Física Quântica, ainda há um longo caminho a percorrer. Dado o seu caráter multidisciplinar, todas as ferramentas são necessárias, e nenhuma ajuda é desprezável — não só por parte de avanços tecnológicos, como também de toda a comunidade científica!

Figura 1 - Histograma da energia do estado fundamental de um potencial bidimensional de um oscilador harmónico simples: os valores reais de um dataset de 10000 potenciais com parâmetros gerados aleatoriamente opõem-se aos valores previstos pela rede neuronal convolutional, treinada com 40 000 exemplos diferentes.

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Prof.Eduardo Castro

Entrevista 14

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Na altura senti o peso da responsabilidade e percebi “bom, isto de ser professor não é trivial.”

Hugo Santos (H.S.): Queria começar por agradecer ao professor, por fazer esta entrevista para edição de Fevereiro de 2019 da revista, agradecendo a disponibilidade e começando por pedir que se apresente, falando um pouco sobre si.

Eduardo Castro (E.C.): Antes de mais, muito obrigado pelo convite. O que posso dizer é que sou produto da casa.

Terminei a licenciatura em 2001, seguindo-se o mestrado e o doutoramento. Posso dizer-lhe que, quando vim fazer Física aqui no Porto, ainda não tinha claro na minha cabeça que iria ser professor universitário ou fazer investigação científica a determinado ponto da minha vida. O que tinha claro é que iria tentar o ramo científico. Na altura haviam dois ramos: científico e educacional. A perspectiva que eu trazia era tentar o ramo científico mas, eventualmente, acabar por ser professor do ensino secundário. Acabou por acontecer que eu conseguia tirar notas razoáveis, o que me permitiu escolher o tal ramo científico, uma vez que as cadeiras deste ramo eram de um grau de dificuldade mais elevado que as do ramo educacional. Depois disso, decidi fazer o mestrado em Aveiro (mas um Aveiro que incluía o Porto, pois era mestrado interuniversitário) e, posteriormente, consegui uma bolsa de doutoramento seguindo o percurso mais ou menos habitual: doutoramento em Portugal e um pós-doutoramento no estrangeiro.

H.S.: Como foi a passagem por Aveiro comparada com o tempo que passou na Universidade do Porto?

Achou o ambiente muito diferente?

E.C.: Pareceu-me haver um ambiente de campus muito mais interiorizado lá em Aveiro do que aqui. Agora temos várias faculdades perto umas das outras e vários departamentos. Porém, quando vim para aqui, havia a Física, a Química e era isso. No entanto, não fui viver para Aveiro, já que não era assim tão longe. Como era mestrado, as aulas concentravam-se em dois ou três dias e íamos e vínhamos todos os dias, visto não sermos muitos (diga-se de passagem).

H.S.: Disse-nos que a transição para professor

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ocorreu de forma natural. Quais foram as principais dificuldades que encontrou ao transitar de aluno para professor?

E.C.: Deixe-me só dizer que “de forma natural” não é a melhor definição do que acontece. Digamos que aconteceu de forma fortuita porque nunca planeei vir a ser professor universitário.

No entanto, segui o percurso mais comum, que é ter uma boa performance académica, fazer o doutoramento e o pós-doutoramento. Se continuar a ter um boa performance (aí já não só académica, mas também científica), fica-se em condições de concorrer a, por exemplo, um concurso de professor universitário ou investigador (que também os há). No meu caso, primeiro tinha reunidas essas condições e depois tinha o desejo de regressar a Portugal. Foi aí que apareceu a oportunidade de concorrer a professor universitário, e, apesar de eu gostar muito de fazer investigação, também gosto de dar aulas. Acho que as duas coisas podem caminhar juntas, desde que a quantidade de serviço letivo não seja exagerada.

Claro que é um choque. Eu concorri para uma posição em 2011 e, em inícios de 2012, estabeleci-me como professor universitário. Enquanto estamos a terminar o doutoramento, no meu caso em 2008, ainda mantemos um pouco aquela sensação de que somos alunos. Acontece com alguma naturalidade, ainda atualmente, darmos aulas de laboratório ou teórico-práticas durante o mestrado ou doutoramento. Eu dei, e portanto já me via aí, um pouco, no papel de ser professor. Mas só depois, no pós-doutoramento, é que começamos a perceber que existem os alunos e nós.

Em 2012, existe um choque, pois há uma responsabilidade de preparar um conjunto de matérias que terão de ser transmitidas. Como já fomos alunos, sabemos que, às vezes, estas são transmitidas melhor, outras vezes pior. Acontece também ser transmitido aquilo que não é preciso, ao invés daquilo que é preciso. Logo, a minha formação recente trouxe esta vontade de, agora que iria estar do outro lado, transmitir da melhor maneira aquilo que achava ser importante. Isso é uma responsabilidade enorme por duas razões: por um lado, tem de se pensar muito bem na forma de expor a matéria. Por outro, o facto de ter de avaliar a performance dos alunos sobre um assunto que eu transmiti acarreta, por si só, uma enorme responsabilidade.

Na altura, senti o peso da responsabilidade e percebi “bom, isto de ser professor não é trivial”.

H.S.: E de que forma isso influencia a forma

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como dá aulas?

E.C.: Tento fazer o melhor que posso, expondo a matéria da forma que acho ser mais adequada, uma vez que depositaram em mim a confiança de que o meu trabalho seria bem feito.

Certamente, há outras formas de expor, igualmente adequadas e possivelmente até melhores, mas que eu ainda não tive oportunidade de observar noutros ou então de desenvolver.

Digo isto porque também há aqui um pouco de investigação pedagógica da parte letiva e a experiência tem uma influência muito grande.

Algo que também é importante dizer é que eu não acho que seja absolutamente necessário ir às aulas e ouvir o professor para: ponto mais importante, aprender a matéria; e segundo, adquirir um conjunto de técnicas ou ferramentas para resolver problemas relacionados com essa matéria. Não acho que seja absolutamente necessário, mas pode ajudar e, dependendo dos alunos, pode ajudar muito.

Porém, há alunos que não precisam de ir às aulas e isso não os diminui em nada. Provavelmente, fazem um melhor trabalho, ficando em casa, ou no café, ou onde quiserem a ler os livros. Por isso, tenho o cuidado de pôr nos sumários a matéria e onde a podem ir ver, se não quiserem vir às aulas. Por essa razão, nas disciplinas que eu estou a dar, não existe obrigatoriedade de ir às TP’s. Estamos na universidade, somos adultos e podemos considerar autonomamente, se fazemos um melhor trabalho em casa do que estando nas aulas. Não sou eu que vou dizer o contrário e há de haver um exame final onde me mostrarão que têm razão.

H.S.: Tem algum conselho a dar a quem queira se-

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guir, talvez não um ensino de grau tão elevado, mas o ensino em geral?

E.C.: Bom, eu leccionei durante os últimos 6 anos no IST e foi aí que ganhei a experiência de 6 anos letivos. Penso que esse tempo não é muito e, possivelmente, poderei vir a dar bons conselhos quando tiver uma longa carreira.

Como sabem, o IST recebe uma grande percentagem de muito bons alunos e, portanto, temos de ter o cuidado de elevar um bocadinho o nível das disciplinas, para que os que querem ir às aulas sintam que as expectativas não são defraudadas. Não posso perder muito tempo a explicar algo que o aluno já interiorizou e não tem dificuldades. Então, o conselho que eu tenho é nunca perderem de vista que o aluno também é uma pessoa que ali está e numa aula vai ouvir, ver e “beber” aquilo que o professor tem para lhe dar. Logo, tenham o cuidado de manter o aluno alerta e motivado. Se aquilo que me estão a dizer não me cativa minimamente, visto não estar a ser exposto da forma que eu consiga interiorizar, ou então já não ser novidade nenhuma, somos levados à desmotivação e desligamos. Acho que não perder o aluno é das coisas mais importantes e mais difíceis.

Na física e nas ciências possuímos uma ferramenta, que eu não consegui usar aqui ainda na FCUP, mas foi uma ferramenta que eu aprendi a usar. Como a física é uma ciência fundamentalmente experimental, a teoria que eu exponho explica-se de forma experimental e, apesar de haver experiências que não consigo fazer em sala de aula, há outras que consigo. Por isso, uma das coisas que eu gostava de fazer e que também é um conselho é: se estão a ensinar física façam o maior número de demonstrações possíveis em sala de aula, principalmente nas cadeiras mais básicas (eletromagnetismo, mecânica, física das ondas…). Demonstrações breves que exponham, de forma clara, os conceitos e demonstrem de forma evidente, o que foi dito ou o que vai ser dito a seguir. Nos dias de hoje, é relativamente fácil mostrar vídeos das experiências, porém não tem - nem de perto nem de longe - o mesmo impacto do que fazê-las à frente dos alunos. Isso é uma das coisas que eu espero no futuro começar a introduzir nas cadeiras, quando possível.

H.S.: E o que dizem os seus olhos?

E.C.: Para essa pergunta não estava preparado e não tenho uma resposta mas, honestamente, não sou um bom leitor de olhos e, portanto, não sei o que dizem os olhos das pessoas. O que eu posso dizer é o que gostava que dissessem, que não sei se é o que dizem de facto:

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É que faça eu o que fizer (pode ser lecionar física moderna, outra disciplina, investigação ou qualquer outra coisa) tento fazêlo com o maior profissionalismo que me é permitido e que a minha capacidade permite.

Sempre.”

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CAUP

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Centro de Astrofísica da Universidade do Porto

30 anos a promover a Astronomia Nacional

Em resultado da iniciativa da Professora Teresa Lago, o Centro de Astrofísica da Universidade do Porto (CAUP) foi criado a 4 de Maio de 1989 como uma associação científica e técnica privada, sem fins lucrativos e reconhecida de utilidade pública, tendo a Universidade do Porto e a Fundação Gomes Teixeira como Associados Fundadores.

Desde a criação que inscreve entre os seus objetivos estatutários promover a Astronomia e Astrofísica através de quatro linhas principais: investigação científica, educação ao nível graduado e pós-graduado, atividades para escolas do ensino básico e secundário, divulgação e promoção da cultura científica, com particular ênfase na Astronomia.

O CAUP foi anfitrião da antiga unidade de investigação da Fundação de Ciência e Tecnologia (FCT) com o mesmo nome.

Em 2014 esta unidade fundiu-se com o Centro de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Lisboa (CAAUL) para criar o Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA), a maior unidade de investigação na área das Ciências do Espaço em Portugal, que engloba a maioria da produção científica nacional na área. Na última avaliação da FCT o IA foi classificado como Excelente e referido pelo painel internacional de avaliação como “o mais importante instituição de investigação no domínio da Astronomia e Ciências Espaciais em Portugal”.

Sendo o IA uma unidade de referência a nível nacional e internacional, o CAUP serve de instituição de acolhimento a vários projetos de investigação de ponta, que frequentemente incorporam alunos a todos os níveis, desde projetos para alunos do secundário, passando por bolsas de iniciação científica dirigidas a alunos de licenciatura, até orientações de teses de mestrado e doutoramento.

Neste momento há quase 30 alunos de doutoramento a desenvolverem as suas teses no CAUP, e estão abertas várias BICs, para integração de alunos de licenciatura/mestrado integrado em projetos de investigação nas áreas dos exoplanetas, astrofísica estelar astronomia galáctica e cosmologia.

Uma das missões complementares do CAUP é a promoção da cultura científica e o apoio ao ensino formal e informal.

Para tal, logo em 1990 é criado o Núcleo de Divulgação e adquirido um planetário portátil “Starlab”. Este foi um dos pri-

meiros projetos de divulgação e apoio ao ensino em Portugal, com o objetivo de levar a astronomia para dentro das salas de aulas. Pelas várias encarnações do Planetário Portátil já passaram mais de 250 mil crianças, que assistiram a sessões devidamente adequadas à sua faixa etária e curriculum escolar.

A perseverança da Professora Teresa Lago, primeira diretora do CAUP e atual secretária geral da União Astronómica Internacional (IAU), em conjunto com a experiência do planetário portátil foram essenciais para que, em 1998, abrisse ao público o Planetário do Porto, um centro da rede de Centros Ciência Viva. Desde essa altura que o CAUP é responsável pela gestão científica do Planetário do Porto – Centro Ciência Viva, que acolhe mais de 30 000 visitantes por ano nas suas diversas atividades de sensibilização, cerca de 75% dos quais público escolar.

O Planetário do Porto é uma parte importante na estratégia de comunicação do CAUP, estratégia que passa ainda por incorporar em todas as atividades de promoção da cultura científica exemplos da excelência da Astronomia feita em Portugal, sempre que possível enquadrada no contexto da participação nacional nos grandes projetos europeus, como o Observatório Europeu do Sul (ESO) e Agência Espacial Europeia (ESA).

Muitas destas atividades de divulgação contam ainda com a colaboração de alunos de licenciatura, essencialmente das áreas da física e astronomia, mas também de outras áreas próximas, como química, biologia ou geologia.

O CAUP ainda apoia todos os programas de formação académica em Astronomia na Universidade do Porto e os seus investigadores são frequentemente convidados a participar no ensino de unidades e módulos curriculares. Além disso, existe um vasto leque de atividades de formação acessíveis a todos os investigadores do CAUP, incluindo cursos avançados, seminários, clubes de revistas e reuniões de grupos / equipas.

Promove ainda vários cursos de formação abertos ao público e dirigidos a professores dos ensinos básico e secundário.

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Physik Up

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