Você pode ler o quanto quiser, mas só vai entender Einstein se souber Matemática, diz físico americano:boominggames

Em seu trabalho, ele explica a Matemática que sustenta ideias como tempo, espaço, gravidade ou buracos negros.

Sua aposta é que, se um amador passar algum tempo entendendo as equações formuladas por mentes brilhantes como Newton, Einstein ou Schrödinger, ele entraráboominggamesum nívelboominggamescompreensão muito mais deslumbrante do que qualquer metáfora pode permitir.

A BBC News Mundo, serviçoboominggamesespanhol da BBC, entrevistou Carroll, que é especialistaboominggamestemas como Mecânica Quântica, Cosmologia, energia escura, matéria escura e origem do universo.

boominggames BBC - Quando se tenta explicar Física para um público não especializado, é comum o usoboominggamesmuitas metáforas e analogias para esclarecer fenômenos complexos. Você diz que muitos desses recursos são apenas “vagas traduções das equações”. Você acha que, ao invésboominggamesesclarecer, esse tipoboominggamesexplicação está confundindo as pessoas?

boominggames Sean Carroll - Escrevi livros sem equações, nos quais uso metáforas o tempo todo, analogias e anedotas, e acho isso bom. O que acontece com as metáforas e analogias é que elas são uma formaboominggamesdizer: "tem essa coisa que talvez você não entenda, vou comparar com uma coisa que você entende".

No entanto, nem sempre fica claro para a pessoa qual parte da metáfora é relevante.

É complexo. Na Física, existem muitas questões intrigantes, mas há outras que parecem intrigantes simplesmente porque não sabemos explicá-las bem.

boominggames BBC - Existe uma analogia que o incomoda particularmente, que acha que deveria ser descartada?

boominggames Carroll - Há uma que não é tanto uma analogia, mas uma afirmação que não é muito precisa, então tento refutá-la. Refiro-me à ideiaboominggamesque seu relógio funcionaria mais devagar se você se aproximasse da velocidade da luz. Gostoboominggamesdeixar claro que há duas coisas que são verdadeiras simultaneamente. Uma é que, se você disparar na velocidade da luz e voltar, terá experimentado menos tempo do que eu, mas ao longo do caminho seu relógio continuará a funcionar da mesma forma, um tique por segundo. Tudo será completamente normal.

Esses tiposboominggamescoisas complexas são o que você precisa processar emboominggamesmente, e acho que as equações ajudam você a entendê-las melhor.

boominggames BBC - É por isso que você diz que alguém pode ler todas as palavras que quiser, mas enquanto não entender as equações, não entenderá as teoriasboominggamesEinstein...?

boominggames Carroll - Desde Isaac Newton, temos teorias físicas muito rigorosas e exatas.

Antes só conhecíamos tendências, mas não era algo quantitativo, então não podíamos fazer previsões. Por isso não podíamos levar foguetes à Lua.

Com a Física moderna, podemos fazer previsões quantitativas, mas ao mesmo tempo a Física moderna nos confronta com situações que não são óbvias na vida cotidiana. A mecânica quântica, o Big Bang, mover-se quase à velocidade da luz: são fenômenos foraboominggamesnossa experiência diária.

É por isso que os cientistas aprenderam a falar sobre elesboominggamestermos matemáticos. Palavras e exemplos da vida cotidiana não são suficientes para explicar exatamente os fenômenos, são coisas fundamentalmente diferentes. Qualquer físicoboominggamesqualquer lugar do mundo que tente explicar algo,boominggamesalgum momento dirá "está muito claro, basta olhar para as equações!".

Se você não olhar para as equações, não tem escolha a não ser confiar que os físicos estão dizendo a verdade, e a verdade é que nenhum cientista gostaboominggamesdizer “confie no que eu digo”. Algo está errado se você está explicando ciência e é forçado a usar essa frase.

Então, por exemplo, falar sobre a relatividade geral nos dá uma ideia, mas só a equação nos diz o que realmente é, com precisão.

boominggames BBC - Outra explicação famosa é o paradoxo do gatoboominggamesSchrödinger, que está vivo e morto ao mesmo tempo, e que é usado para explicar a superposiçãoboominggamesestados, um dos princípios da Mecânica Quântica. Como convencer alguémboominggamesque uma equação é mais fascinante do que aquela históriaboominggamesgato?

boominggames Carroll - Esta é uma ótima pergunta e tem uma boa resposta. Quando você conta a história do gatoboominggamesSchrödinger, as pessoas ficam surpresas por ele estar vivo e morto ao mesmo tempo, mas realmente não entendem o que você está dizendo. Elas não conseguem entender como essa incrível conclusão contra-intuitiva foi alcançada, a menos que conheçam a equação.

A propósito, Schrödinger era céticoboominggamesrelação ao que se sabia então sobre a Mecânica Quântica. Na verdade, o ponto que ele queria enfatizar com o experimento mental do gato era que não era possível alguém acreditarboominggamesalgo tão absurdo quanto um gato estar vivo e morto ao mesmo tempo. A equaçãoboominggamesSchrödinger é a equação mais fundamental conhecida pela Física. Foi originalmente proposta no contextoboominggamesum modelo simples sem relatividade, mas existe uma versão para qualquer teoria quântica específica, incluindo o Modelo Padrão da físicaboominggamespartículas.

Atualmente, é nossa melhor apostaboominggamescomo a natureza funcionaboominggamesum nível profundo.

boominggames BBC - Então, a Matemática é a melhor linguagem para descrever o universo?

boominggames Carroll - Parece que sim e acho que isso não deveria nos surpreender. O mundo tem padrões. Por exemplo, toda vez que você pegar uma xícaraboominggamescafé e deixá-la cair, ela cairá, não irá para cima. Se não tivéssemos esses padrões o mundo seria completamente imprevisível, acho que nem estaríamos aqui conversando. É por isso que a Matemática é tão útil, é a linguagem que usamos para falar sobre esses padrões.

boominggames BBC - Qual é aboominggamesposiçãoboominggamesrelação ao dilema clássico: inventamos a Matemática ou ela é algo que já está na natureza e o que fazemos é simplesmente descobri-la e expressá-laboominggamesequações?

boominggames Carroll - Estou a meio caminho entre as duas posições. Não acho que ‘inventamos’, acho que existem padrões que descobrimos. O que criamos é a linguagem matemática para falar sobre esses padrões. O mundo simplesmente existe, não está interessadoboominggamesMatemática, natureza, universo, como você queira chamar.

boominggames BBC - Em seu livro, você faz uma distinção entre "ideias que temos motivos reais para acreditar que são verdadeiras" e "especulações promissoras". Pode citar alguns exemplos?

boominggames Carroll - Existem teorias científicas estabelecidas, que ainda serão úteis daqui a mil anos. São ideias que não vão embora. Refiro-me à relatividade geral, à teoria do espaço curvoboominggamesEinstein, à existência dos buracos negros.

Mas também existem ideias que são especulações feitas com baseboominggamespistas. Por exemplo, um físico moderno certamente especulará sobre o que acontece quando um buraco negro evapora (perde energia e some).

Stephen Hawking, para citar um, argumentou que os buracos negros emitem radiação e evaporam. Não sabemos exatamente como esse processo acontece, então tudo o que falamos é divertido e emocionante. Eu vivo disso, mas a verdade é que não sabemos com certeza o que realmente acontece. Mas é algo que ainda não foi comprovado. Não há nadaboominggameserradoboominggamesespecular, é assim que a pesquisaboominggamesponta funciona. Mas existem coisas que sabemos com maior confiança, capazesboominggamesprever fenômenos futuros, por exemplo.

boominggames BBC - Quão verdadeiro é o mitoboominggamesque Einstein não era um bom matemático?

boominggames Carroll - Acho que a maneira corretaboominggamesdizer isso é que ele não era matemático. Não que ele não fosse bom, mas aboominggamesformaboominggamespensar, as coisas que o interessavam eramboominggamesFísica, nãoboominggamesMatemática. São duas coisas diferentes. Em Matemática, o que você procura é provar teoremas que vêmboominggamesaxiomas. Praticamente não importa qual axioma você escolha, você apenas tenta provar o que se segue deles.

Em Física,boominggamesvez disso, você se concentra na parte da Matemática que lhe diz algo sobre o mundo real. Einstein nunca se interessou por Matemática pela Matemática. Não consigo imaginá-lo sentado resolvendo quebra-cabeçasboominggamesMatemática para se divertir. O que ele gostava eraboominggamesfazer experimentos mentais sobre o universo. E quando Einstein precisouboominggamesMatemática para seu trabalhoboominggamesFísica, ele a aprendeu muito rapidamente.

boominggames BBC - Você diz que “as equações sabem mais do que nós”. O que significa isso?

boominggames Carroll - Esse é um fenômeno extraordinário e um exemplo do progresso que a Física fez.

Voltemos a Einstein. Digamos que você esteja tentando entender melhor a gravidade e, desde que inventou a relatividade, sabe que existe algo chamado espaço-tempo, que estáboominggamesalguma forma relacionado.

Então você se esforça para desenvolver uma equação que relacione espaço, tempo e gravidade. Isso é o que chamamosboominggamesequaçãoboominggamesEinstein. Hoje sabemos que, implicitamente, naquela equação existem conceitos como o Big Bang, ondas gravitacionais, buracos negros. Todas essas coisas surgem como consequência disso.

Mas Einstein não sabiaboominggamesnada dissoboominggames1915. Ele apenas inventou a equação, então teve que trabalhar muito para entender o que ela estava dizendo a ele.

Depoisboominggamesformulá-lo, Einstein viveu por mais 40 anos e nunca ouviu falarboominggamesburacos negros.

Às vezes levamos tempo para entender a mensagem das equações, e isso porque, como eu disse antes, a natureza obedece a padrões e quando você decifra esses padrões nem sempre decifra todas as suas implicações.

boominggames BBC - Um dos grandes desafios dos físicos é chegar a uma TeoriaboominggamesTudo, uma equação que explique como todo o universo funcionaboominggamesforma unificada. Você acha que é possível?

boominggames Carroll - Acho que deve haver uma teoria que explique tudo. O que não sabemos é quão simples essa teoria será. Pode ser um mosaicoboominggamesdiferentes regras que correspondem a diferentes situações. Ou pode ser apenas um princípio geral que explica absolutamente tudo ao mesmo tempo.

Por enquanto não podemos decidir como será essa teoria, que corresponde à natureza. Mas sim, acho que há uma descrição correta, ou talvez muitas descrições corretasboominggamescomo a natureza funciona.

boominggames BBC - A inteligência artificial pode nos ajudar a alcançar essa grande teoria unificadora?

boominggames Carroll - Não sei, mas acho que a IA terá um grande impacto nessa área. Com os mecanismos que temos agora é difícil treinar uma IA para ser realmente criativa. As IAs hojeboominggamesdia são boasboominggamespegar coisas que os humanos disseram ou fizeram e misturá-las.

Com o tempo elas podem melhorar. Tem gente que já começou a dar dados para a IA e pedir para ela encontrar os padrões escondidos no meio desses dados.

Mas estamosboominggamesum estágio inicial e, embora pareça que a IA pode fazer truques impressionantes, quando falamosboominggamesgrandes questões como o Big Bang, são os conceitos que são realmente difíceis, não é apenas uma questãoboominggamesajustar um conjuntoboominggamesdados.

Em questões como essas, você precisa pensar no que está pensando, e ainda não temos como transformar essas ideiasboominggamesum algoritmo.

boominggames BBC - Para muitos, a aversão à matemática vem da escola. O que você acha que poderia ser feito para evitar que muitas crianças cresçam odiando matemática?

boominggames Carroll - De alguma forma, não sei bem como, temos que permitir que os alunos pensem na Matemática como algo divertido, como um jogoboominggamesquebra-cabeça a ser resolvido. Por exemplo, qual é uma atividade popular entre os jovensboominggameshoje? Os video games. A Matemática é como um jogo, mas nós a tornamos muito séria, muito rígida, com muita memorização, fazendo procedimentos que não entendemos muito bem. Isso torna os cálculos muito intimidadores, então é normal que algumas pessoas queiram distância.

Acho que Matemática deveria ser ensinadaboominggamesforma divertida, toda Ciência deveria ser.

A Matemática é sobre tentar e falhar, hipotetizar, errar e aprender, mas nós a ensinamosboominggamesuma forma repletaboominggamesverdades estabelecidas que você precisa memorizar. Uma maneiraboominggamespensar orientada para o processo seria muito valiosa para a educação.