Ciência Elementar

Professor do Ano 2020

José Ferreira Gomes

Sem Amarras

João M. B. Lopes dos Santos

Países conhecidos pela liberdade de que gozam os seus cidadãos colocaram as suas populações em prisão domiciliária. Ao contrário do que é habitual com sentenciados da justiça, dão-lhes licença para sair da prisão à semana, mas confinam-nos ao fim de semana. Impõem recolher obrigatório, algo que não conheciam desde que as bombas da segunda guerra mundial choviam sobre as suas cidades. Apropriadamente, os hospitais trabalham em cenário de guerra, de medicina de catástrofe. A crise social e económica que se anuncia, vai fazer a de 2008 parecer um soluço inconsequente.

Desmond Bernal

Raquel Gonçalves-Maia

John Desmond Bernal (1901–1971), físico e químico britânico, foi o cientista mais erudito do seu tempo. Chamavam-lhe Sage. Investigou a estrutura da grafite e da água, sólida e líquida. A ele se devem as primeiras conceções, planeamentos e ações no domínio da biologia molecular e/ou estrutural. Ofereceu-nos a primeira resolução tridimensional da estrutura de uma proteína, de esteróis, de hormonas sexuais, da vitamina D2, do vírus do mosaico do tabaco. Interrogou a função social da ciência, a sua história, a origem da vida. O êxito do Dia D – 6 de junho de 1944 – muito deve a Desmond Bernal

Alterações climáticas e o Sistema Terrestre

Orfeu Bertolami, Frederico Francisco

Segundo o “Painel Intergovernamental sobre Mudanças Climáticas” (IPCC), criado em 1988 sob a chancela da Organização Meteorológica Mundial e do Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente, mudança ou alteração climática é uma variação a longo prazo, à escala da vida humana, estatisticamente significativa, dos parâmetros climáticos (temperatura, precipitação, ventos, nebulosidade e outros fenómenos climáticos) relativamente às médias históricas. Assim, entende-se que as alterações climáticas se referem à variação do clima à escala global, ou dos climas regionais da Terra durante um período que pode ir de décadas a milhões de anos.

Inteligência Artificial

João Vinagre, Nuno Moniz

A “revolução tecnológica” da Inteligência Artificial está em curso e, nos últimos anos, técnicos especialistas, decisores políticos, comunicação social e opinião pública têm acalentado o debate sobre onde nos poderá levar. No entanto, esse debate peca por, recorrentemente, partir de premissas falsas, ou, pelo menos, de pressupostos improváveis. O problema no entendimento e discussão do que é a Inteligência Artificial, o seu estado atual e a perspetiva de futuro tem várias origens, para o qual concorre o imaginário de obras de ficção e do marketing, exercícios de futurismo e aproveitamento comercial ou político, assim como da falta de informação geral sobre o tema. Frequentemente, são apresentados cenários altamente improváveis, e até mesmo fantasiosos, sobre a evolução da Inteligência Artificial que, percecionados como verdadeiros ou prováveis, constroem uma narrativa e entendimento do tema falaciosos. Pretendemos, com este artigo, abordar o tema da Inteligência Artificial, contribuindo para uma discussão profícua em torno do seu potencial, da sua atualidade e do seu futuro, assim como dos seus riscos.

Medicina Personalizada

Bruno Flávio Soares

A Medicina Personalizada (MP), também conhecida como Medicina de Precisão ou Medicina Individualizada é uma área em rápida evolução, que se baseia na utilização de informação biológica única de cada indivíduo (na maioria das situações informação genética), para ajudar a identificar os medicamentos ou procedimentos clínicos mais apropriados a cada pessoa, mais rapidamente e com maior precisão.

A Geometria da Regressão Linear

Carlos Gomes

A regressão linear é um tema normalmente explorado (nas escolas) com recurso a uma calculadora científica gráfica ou software da moda (GeoGebra ou Desmos, por exemplo), ficando os estudantes com a tarefa aborrecida de introduzir números em listas e obter como recompensa uma equação que utilizam para fazer previsões num dado contexto. O que aqui se trata é de mostrar o grande valor didático deste problema, mobilizando conhecimentos que os alunos detêm para aclarar, do ponto de vista geométrico, o que está em causa em todo este processo que decorre nos “bastidores” da tecnologia.

A caixa de Bertrand

Carla Santos, Cristina Dias

A resolução de problemas que envolvem o cálculo de probabilidades condicionadas, em situações em que a redução do espaço amostral passa despercebida, conduzem, frequentemente, a soluções equivocadas, fruto da reduzida intuição probabilística do ser humano. A “Caixa de Bertrand” é um dos mais famosos problemas em que se manifesta o conflito entre intuição e probabilidades.

Números perfeitos

José Carlos Santos

Um número perfeito é um número natural que é igual à soma dos seus divisores (exceto ele próprio). O conceito de número perfeito é dos mais antigos da Matemática, mas ainda estamos longe de saber tudo sobre eles. Vamos ver a sua história desde a Antiga Grécia até aos nossos dias.

A fórmula de Planck

Eduardo Lage

O estudo da radiação térmica foi iniciado por Kirchhoff (1860) que introduziu dois conceitos fundamentais: a intensidade espectral – a energia transportada, em cada segundo, por radiação com uma dada frequência ? em equilíbrio térmico com matéria à temperatura absoluta T - que provou só depender da frequência e da temperatura, Iv(T), e a noção de corpo negro, um corpo ideal que absorve toda a radiação que nele incida. A determinação desta intensidade Iv(T) foi um problema central da Física, teórica e experimental, durante toda a segunda metade do séc. XIX. Boltzmann (1884) mostrou que a intensidade total da radiação emitida por um corpo negro é proporcional a T4, e Wien (1893) reduziu a intensidade espectral à forma Iv(T)=v3f(vT). Todas as tentativas para encontrar esta função universal f, dentro das teorias clássicas, mostrar-se-iam não só infrutíferas como conduziam a resultados em desacordo com dados experimentais e absurdos tais como a catástrofe ultravioleta. A resolução definitiva destes problemas seria encontrada por Planck (1900) com a introdução de conceitos sem qualquer cabimento em teorias clássicas, inaugurando, dessa forma, a moderna teoria quântica.

Ondas gravitacionais e (astro)física fundamental

Carlos A. R. Herdeiro

A primeira deteção de ondas gravitacionais, em setembro de 2015, marcou o início de uma nova era na astrofísica. Uma importante parte do Universo dinâmico, até aí invisível, tornou-se acessível. Seguiram-se, desde então, várias outras observações que nos têm dado informações preciosas sobre a física de buracos negros, de estrelas de neutrões e sobre a própria gravidade, por exemplo, a velocidade a que se propaga. Mas a história das ondas gravitacionais começa um século antes da primeira deteção com a apresentação, por Albert Einstein, das equações da Relatividade Geral. É uma história recheada de episódios e controvérsia. Cinco anos depois, refletimos sobre o passado, o presente e o futuro das ondas gravitacionais, o que já ensinaram e o que poderão vir a ensinar.

Dinâmica de metapopulações em regiões áridas

Marisa Naia, José C. Brito

A fragmentação dos habitats naturais e as alterações climáticas promovem o isolamento populacional e um aumento do risco de extinção, estando por isso entre os principais fatores responsáveis pela perda de biodiversidade. A conectividade da paisagem assegura a dispersão de indivíduos e o fluxo génico, mitigando os efeitos negativos promovidos pela fragmentação e assegurando a dinâmica e a respetiva persistência de metapopulações. As montanhas da Mauritânia contêm lagoas que funcionam como refúgios climáticos para espécies aquáticas. Durante a estação seca, os rios que interligam essas lagoas interrompem-se e impossibilitam o movimento de indivíduos, mas durante a estação das chuvas, quando a disponibilidade de água aumenta, movimentos de dispersão inter-lagoas garantem o fluxo génico e a subsistência das espécies. Esta dinâmica metapopulacional permite mitigar os efeitos negativos do isolamento populacional e garantir a sobrevivência de espécies aquáticas em regiões áridas.

Aprender com os Prémios Nobel

Sílvia Ferreira

O estudo de relatos de descobertas laureadas com o Prémio Nobel possibilita o ensino sobre a natureza da ciência e a sua relação com os conhecimentos científicos. Foca-se a conceptualização de Ziman sobre a natureza da ciência e apresentam-se dois exemplos que resultaram do estudo de relatos de descobertas realizadas por Marie Curie (Prémio Nobel da Física de 1903 e da Química de 1911) e por John Robin Warren e Barry J. Marshall (Prémio Nobel da Fisiologia ou Medicina de 2005).

Medicina e arte

Levi Guerra, Luísa Moura Branco

As imagens são de um belo colorido sobre fundo negro. Projetadas numa tela, dir-se-ia ser uma pintura abstrata. Muito de enaltecer os médicos e cientistas que percebem o belo no que fazem. As duas representações que comentamos obtidas por velocimetria de imagem de partículas é um exemplo.

Notícias

A nossa casa é maior do que se pensava. A Via Láctea tem um diâmetro de 1,9 milhões de anos-luz. • Que tempo vai fazer daqui a três semanas?

Andrea Cesalpino

Thaíla Vieira Alves dos Santos, Bruno Edson-Chaves

Andrea Cesalpino (1524-1603), dedicou-se à medicina e ao estudo da botânica durante sua vida. Sua obra botânica mais expressiva foi De Plantis (1583), onde descreveu cerca de 1.500 plantas em seus quatro volumes. Seus estudos influenciaram profundamente o estudo da sistemática vegetal que se seguiu. Na área médica seus estudos sobre fisiologia cardíaca foram precursores do conceito atual de circulação sanguínea fechada.

Visita virtual ao Museu da Farmácia

Gonçalo Magano

O século XXI introduziu novos conceitos na área da museologia. Os museus, antes considerados conservadores, e apenas disponíveis àqueles que se deslocassem até eles, começaram a ver no mundo digital, uma oportunidade de potenciar aquilo que é a sua maior vocação: a divulgação do seu património e atividade cultural. A era digital abriu portas à internacionalização das coleções, antes apenas feita através de publicações e catálogos. Desde a criação de websites, à utilização das redes sociais enquanto plataformas de divulgação, compreendeu-se uma rápida adesão dos museus (nacionais e internacionais) ao mundo digital. Aqueles que o fizeram mais prontamente, encontraram neste trabalho uma ferramenta pronta a combater a atual situação pandémica, continuando a disponibilizar a sua oferta cultural, ainda que de portas encerradas. O Museu da Farmácia, nesta altura, lançava, sob o lema #culturasemquarentena, um conjunto de iniciativas para chegar até aos seus seguidores através do mundo digital.

SARS-CoV-2

Neuza Lima, Carlos Eduardo de Rezende

O novo coronavírus (SARS-CoV-2) trouxe ao mundo um cenário sócio-político e científico de extrema urgência no que se refere ao desenvolvimento de pesquisas nas suas mais diferentes vertentes que sejam capazes de discutir as características e consequências da COVID-19 no âmbito ambiental, da saúde pública e dos problemas econômicos decorrentes, incluindo a necessidade urgente de produzir e aplicar vacinas específicas para prevenir essa doença em todo mundo.