Semanas atrás, perdi a oportunidade de participar da blogagem coletiva sobre a África, promovida pelo Lablogatórios. Vale a pena conferir os posts sobre esse continente ao mesmo tempo tão vital e esquecido. Os links você encontra no blog Raio-X, aqui, aqui e aqui.
Para me redimir, chamo atenção a um projeto que pode muito bem fazer com que “o próximo Einstein” seja um africano. Esse, aliás, é o slogan do projeto, encabeçado pelo físico sul-africano Neil Turok, um dos três ganhadores do prêmio TED de 2008, que reconhece pioneiros das artes e ciências.
Turok conta em seu discurso de premiação do TED que, aos 17 anos, quando era professor voluntário em Lesoto, percebeu pela primeira vez como muitas crianças inteligentes, com talento para matemática e ciências, acabariam na melhor das chances trabalhando como operários nas minas de diamante do país.
Utilizando seus contatos de físico teórico conceituado e professor na Universidade de Cambridge—que incluem o famoso Stephen Hawking—, Turok arrecadou dinheiro e voluntários para criar o Instituto Africano de Ciências Matemáticas (AIMS, em inglês).
Todo ano desde 2003, uma turma de estudantes de graduação e pós-graduação africanos é selecionada para um curso intensivo de 9 meses no prédio do instituto—um antigo hotel de luxo de 18 quartos, em Muizenberg, próximo a Cidade do Cabo, África do Sul. Os estudantes moram ali, junto com os professores visitantes de universidades sul africanas, norte-americanas e européias. As aulas e a convivência com os professores fora delas preparam os estudantes para serem aceitos nas melhores universidades do mundo. Vejam os depoimentos de alunos e ex-alunos na página do projeto no YouTube.
Nos próximos 5 anos, Turok espera criar 15 institutos como esse espalhados pelo continente (um deles já foi inaugurado, em Abuja, Nigéria) formando uma rede colaborativa, a AMI-Net. Dá para acompanhar o progresso do projeto neste blog e na página NextEinstein.
Conferindo as fotos dos estudantes do AIMS, o que me espanta é a diversidade de etnias convivendo em uma turma. Me faz lembrar que em colaborações científicas internacionais como o LHC, físicos indianos e pasquitaneses, árabes e israelenses trabalham lado a lado. A colaboração científica internacional vai trazer paz ao mundo. Nada me convence do contrário.
Gotas d’água que levitam e giram pela força de campos eletromagnéticos podem ajudar a entender planetas, núcleos atômicos e até buracos negros. Até parece que, como canta o Chico, qualquer interação pode ser a gota d´água…
Quando giram rapidamente, as gotas criadas pelos físicos Richard Hill e Laurence Eaves, da Universidade de Nottingham (Reino Unido) se transformam em “amendoins” e triângulos.
A tecnologia que faz as gotas pararem no meio do ar é a mesma que fez um sapo levitar, em uma pesquisa ganhadora do infame Prêmio IgNobel, em 1997. Um campo magnético 10 vezes mais intenso que o de um imã de autofalante faz com que a água das gotas produza seu próprio campo magnético em reposta. “A força magnética [da água] contrabalança a força da gravidade em nível molecular, por todo o objeto”, explicou Hill. “Podemos investigar como as coisas se comportam no espaço, aqui no solo.”
Em “gravidade zero”, a gota que teria normalmente a forma de uma lágrima vira uma esfera perfeita. Se a gota começar a girar em torno de si mesma, porém, o equilíbrio entre a coesão das moléculas e a tendência da água de “escapar pela tangente”, faz a gota assumir o formato de um bola de futebol americano ou de uma melancia.
Cálculos teóricos feitos em 1980 sugeriam que à medida que girasse cada vez mais depressa, a gota-melancia assumiria a forma de um amendoim, depois a de um triângulo arredondado, podendo chegar até ao extremo da forma de uma rosquinha. Segundo os cálculos a forma triangular seria muito instável. Experimentos em órbita chegaram a ver de relance gotas triangulares, mas que logo se desmanchavam.
Agora, no conforto de seu laboratório bem aqui na Terra, Eaves e Hill fizeram gotas flutuantes girarem graças à força de correntes elétricas passando por um par de pequenos eletrodos nelas. Os pesquisadores gravaram vídeos das gotas com mais ou menos 1,5 cm de diâmetro, girando em várias velocidades, chegando até seis rotações por segundo. As gotas assumiram todas as formas previstas pela teoria, exceto a forma de rosquinha.
Eles ficaram surpresos ao verem que, diferente do previsto, suas gotas triangulares eram estáveis. Hill explica que, de alguma forma ainda desconhecida, pequenas ondas na superfície da gota provocadas por variações na corrente elétrica passando pelos eletrodos mantêm intacta a forma de triângulo. “Gostariámos de fazer mais estudos para investigar esse efeito”, disse.
Controlando essas ondas de superfície, os pesquisadores conseguiram também moldar as gotas girando, de modo a assumir as formas estáticas de um quadrado e um pentágono.
Veja as gotas girando neste vídeo, junto com outras experiências de levitação magnética do mesmo laboratório:
A dupla de físicos afirma, em seu artigo científico no periódico Physical Review Letters de 5 de dezembro, que estudar o comportamento dessas gotas pode ajudar a entender objetos criados por outros tipos de forças coesivas, como a força nuclear e a gravitacional, sugerindo que certos núcleos atômicos ou planetas girando tenham formas semelhantes as das gotas.
Vitor Cardoso, do Instituto Superior Técnico de Lisboa (Portugal), é um entusiasta dessa analogia. Ele explica que, se o universo tiver mais dimensões espaciais do que três, como sugere a cosmologia da teoria das supercordas, então as mesmas equações que descrevem as gotas líquidas servem para descrever buracos negros—regiões no espaço normalmente esféricas, onde a gravidade é tão forte que nada escapa de dentro. “Estamos a tentar compreender agora se buracos negros com forma de amendoim ou outras formas podem existir”, disse Cardoso.
Mais cauteloso é o astrônomo também português Pedro Lacerda, da Universidade do Havaí (EUA). Lacerda observa o brilho fraquíssimo de planetas anãos orbitando o Sol em uma região além de Plutão, chamada de cinturão de Kuiper. Lacerda explica que ali devem existem objetos em forma de amendoim. “Eles nem precisam de rodar muito depressa”, ele disse. “Têm é que termassa suficiente para que a sua forma seja moldada pela auto-gravidade e não pela força do material de que são feitos (gelo e poeira). Um bom exemplo é o objeto Haumea“.
Se a analogia com as gotas for válida, então talvez existam planetas anãos triangulares. “Seria muito interessante se os encontrasse”, disse Lacerda.
Quanto a comparar núcleos atômicos com gotas líquidas, a física Alinka Lépine, da Universidade de São Paulo, explica que certas propriedades do núcleo há muito tempo são explicadas dessa maneira. Se sabe, por exemplo, que núcleos que giram depressa têm forma de melancia. “Há evidências recentes que apontam para a existência de núcleos ainda mais deformados”, ela disse. Hill e Eaves sugerem que suas gotas possam ajudar a entender esses núcleos hiperdeformados.
Por enquanto, Hill conta que planeja continuar o experimento para ver se consegue produzir as outras formas, como a de rosquinha. “Se ela é alcançável, não sabemos, porém”, ele disse.
Figura 1: gota triangular girando três vezes por segundo.
Figura 2: Planeta anão Haumea, crédito: Wikimedia Commons
Figura 3: Gráfico das formas teoricamente possíveis de uma gota girando, em função de sua velocidade e momento angular. Extraído daqui.
Ainda há esperança. LINK
Tim Rowett coleciona artefatos que fazem você dizer “uau!” e depois se perguntar “como é possível?”. Em sua coluna na edição de janeiro da Physics World, Robert Crease descreve os brinquedos da coleção de Rowett:
Cada um deles tem uma ordem oculta que, embora familiar, se revela de maneira inesperada e aparentemente mágica. Seu brinquedos nos permitem apreciar a ordem bem como a mágica. LINK
Rowett vende esses brinquedos em sua loja online Grand Illusions. A maioria garante no mínimo uma diversão momentânea. Um deles, porém, chega a ser assustador, porque demonstra como nosso cérebro constrói a realidade a partir de nossos sentidos. Trata-se da “face vazia”, nada mais do que o lado interior de uma máscara em revelo. Veja Rowett demonstrando a ilusão neste vídeo:
Rowett explica a Crease que as crianças não precisam de alta tecnologia, elas querem coisas que possam tocar. Os adultos também.
Tenho em casa um brinquedo científico, “um pião magnético”, um simples tetraedro formado por quatro bolinhas de metal, ligadas entre si por seis pequenos cilindros imantados, que ganhei de brinde em uma visita à tenda do Nanoaventura, no Museu Exploratório de Ciências da Unicamp. Se estou aborrecido, sou capaz de passar meia hora brincando com ele, girando o pião e experimentando montar as bolinhas e os imãs de maneiras diferentes.
Está ai uma vantagem dos brinquedos científicos sobre os demais: eles fascinam tanto as crianças quanto os adultos. Pais e filhos podem brincar juntos sem aborrecer um ao outro.
Sem explorar, experimentar, desmontar e montar, o cérebro das crianças não se desenvolve e o dos adultos atrofia. Contra isso, esqueça a televisão e o computador. Passar o dia inteiro assistindo os DVDs do Baby Einstein não funciona, nem os videogames para exercitar a mente na terceira idade.
Ironicamente, parece que o vício de lamber tela pode ser combatido por ele próprio, garante o guru geek Mark Frauenfelder em um ensaio recente. Ele afirma que, graças à internet e a um punhado de entusiastas, estamos vivendo uma renascença do fascínio por experimentos científicos caseiros.
Um exagero, claro, mas que dá o que pensar.
Quando a diversão das demonstrações científicas escapará do círculo das peregrinações escolares ao Show da Física da USP ou ao Show de Física da Unesp? Voltarão essas demonstrações a serem ocasiões de prestígio social como eram as concorridíssimas aulas de ciência de Natal de Michael Faraday na Londres vitoriana? Ou, sendo ainda mais radical, será que participar com um projeto em uma “feira de ciências” vai deixar de ser um rito de passagem para se tornar um hábito para o resto da vida?
Atenção: os primeiros sete parágrafos deste post são pura ladainha. Se quiser, pule direto para o filé, logo em seguida.
O historiador e filósofo da ciência Robert Crease citou meu nome em sua coluna na edição de dezembro da revista PhysicsWorld. O motivo foi um email que enviei ao editor da Physics World em fevereiro do ano passado, chamando a atenção da revista para uma pesquisa brasileira que lidava com o assunto da coluna do Crease daquele mês: as constantes fundamentais na matemática e na física são expressas da maneira mais eficiente possível?
A citação:
Meanwhile, Igor Zolnerkevic, a former physics graduate student and now a science writer in Brazil, observed that a maximally efficient theory only requires two dimensional constants. He cited a paper by George Matsas from the Universidade Estadual Paulista in Brazil and colleagues, entitled “The number of dimensional fundamental constants” (arXiv:0711.4276), which has implications for what a brutally efficient approach to constants would look like, and suggests that certain constants are more fundamental than others. LINK
Traduzindo: Enquanto isso, Igor Zolnerkevic, um ex-estudante de pós-graduação em física e agora escritor de ciência no Brasil, notou que uma teoria de eficiência máxima requer apenas duas constantes dimensionais. Ele citou um artigo de Geoge Matsas da Universidade Estadual Paulista, no Brasil, e colegas, com o título “O número de constantes fundamentais dimensionais” (arXiv:0711.4276), que tem implicações sobre como seria uma abordagem brutalmente eficiente às constantes, e sugere que certas constantes são mais fundamentais que outras.
O Crease está certo sobre a “abordagem brutalmente eficiente”. O estudo dos brasileros, porém, não sugere que certas constantes sejam mais fundamentais que outras. De fato, a conclusão deles foi a de que existe um número mínimo de constantes (duas) e que alguém pode reescrever as leis da física usando duas constantes independentes quaisquer.
Essa importante sutileza também confundiu o jornalista Philip Ball, quando escreveu sobre essa pesquisa para o site da Nature, em dezembro de 2007:
How many physical constants does it take to describe the Universe? The answer, according to a team of physicists in Brazil, is just two.
The two can be chosen, according to taste, from a list of three: the speed of light, the strength of gravity, and Planck’s constant, which relates the energy to the frequency of a particle of light, say George Matsas of the São Paulo State University and his colleagues.LINK(só para assinantes)
Traduzindo: Quantas constantes físicas é preciso para descrever o universo? A resposta, de acordo com uma equipe de físicos no Brasil, é apenas duas. As duas podem ser escolhidas, de acordo com o gosto, de uma lista de três: a velocidade da luz, a intensidade da força da gravidade e a cosntante de Planck, que relaciona a energia com a freqüência de uma partícula de luz, dizem George Matsas da Univerisade Estadual Paulista e colegas.
Na verdade, as duas constantes não precisam ser somente as três citadas pelo Ball. Podem ser duas constantes quaisquer, desde que sejam independentes, isto é, desde que a medida de uma não dependa da outra.
Nessa altura do texto, imagino que a maioria dos leitores esteja confusa e se perguntando sobre que raios estou falando. Espero que o artigo abaixo que escrevi originalmente para a revista Pesquisa Fapesp no começo de 2008, mas que nunca foi publicado, esclareça o assunto aos que tiveram paciência de chegar até este parágrafo…
* * *
A medida de todas as coisas
Estudo esclarece o papel das constantes fundamentais da física
Dê-me uma régua e um relógio, e eu descreverei a realidade. Esse poderia ser o lema da física moderna, concluiu uma equipe de teóricos brasileiros ao tentar passar a limpo uma questão fundamental: quantos e quais são os números mais importantes das leis da física? Embora cada físico pareça ter uma resposta diferente a essa questão, e a controvérsia esteja longe de ser resolvida, a equipe brasileira conseguiu colocar um pouco de ordem na casa, provando de maneira simples e direta que o número mínimo de constantes fundamentais é dois.
“Nossa contribuição não foi trazer uma física nova, mas escrever a física padrão da forma mais econômica possível, eliminando o desnecessário para enxergar mais longe”, diz George Matsas, do Instituto de Física Teórica (IFT) da Unesp, um dos quatro autores do estudo. “Um pouco dessa controvérsia vem da falta de consenso do que é uma constante fundamental”, explica Matsas.
Os físicos usam números para descrever e tentar explicar o mundo. A maioria dos números que os físicos usam, aparecem quando eles comparam alguma coisa com outra. É como quando queremos mudar de casa e comparamos o tamanho das salas de estar e dos dormitórios de vários imóveis anunciados no jornal; usamos um padrão (metros quadrados) para comparar, ou melhor, para medir os imóveis. Assim, padrões são necessários para medir quantidades; o atual padrão de medida de tempo, por exemplo, é quanto demora para um elétron em um átomo de Césio transitar entre certos dois movimentos básicos; todas as unidades de tempo, como o segundo e o minuto, são definidas como múltiplos ou frações deste padrão. Os físicos, porém, não medem somente as coisas; eles constroem relações matemáticas entre quantidades de natureza diferente, como a equação E = mc2, que relaciona a energia E, a massa m de um objeto e a velocidade da luz no vácuo c. Certos números, como o valor de c que é sempre o mesmo, aparecem freqüentemente multiplicando quantidades diferentes nas equações da física. São esses números que, em geral, são chamados de constantes fundamentais.
A opinião mais comum atualmente é a de que as constantes fundamentais são três—a velocidade da luz c, que é o limite absoluto de velocidade para todos os corpos; a constante G, que expressa na lei da gravidade de Newton a intensidade da atração entre duas massas; e a constante de Planck h, que relaciona a energia de uma partícula da luz com o seu comprimento de onda.
Ainda assim, perguntar em uma roda de físicos se as constantes fundamentais são mesmo c, G, e h, pode gerar debates intermináveis. Um famoso debate desses começou em 1992, na cafeteria do Cern (Organização Européia para Pesquisa Nuclear), entre os físicos Gabriele Veneziano, Lev Okun e Michael Duff, resultando em um artigo publicado em 2002, em que Veneziano defendia que existem apenas duas, Okun acreditava nas três tradicionais e Duff dizia que não existem constantes fundamentais.
O artigo foi mencionado em 2004, em um dos seminários do grupo de pesquisa de Matsas, no IFT. “Achamos escandaloso que nessa altura do campeonato da ciência ainda haja controvérsia sobre quantas são as constantes fundamentais”, lembra Matsas. A partir daí, por três anos, os autores do estudo—Matsas e Vicente Pleitez, do IFT, Alberto Saa, do Instituto de Física de Unicamp, e Daniel Vanzella, do Instituto de Física de São Carlos da USP—, junto com seus alunos e colaboradores, passaram de vez em quando a dedicar o seminário para discutir o assunto.
Em um seminário em maio de 2005, Matsas estava convencido de que a resposta definitiva seria dada somente por uma futura “teoria final”, que teria uma explicação para os valores de todas as propriedades do universo. A idéia de que quanto mais sofisticada a teoria, menos constantes fundamentais ela tem, e que portanto a “teoria final” teria o número mínimo possível de constantes, é defendida atualmente pelo prêmio Nobel de física de 2004, Frank Wilczek. “Quanto mais leis você assume, menos constantes independentes você precisa”, explica Wilczek.
Todavia, Matsas e seus colegas logo perceberam que não precisavam esperar pela teoria final para obter uma resposta. Eles começaram a imaginar um laboratório ideal com todos os instrumentos necessários para verificar todas as leis físicas que conheçemos. Eles perceberam que os cientistas desse laboratório imaginário precisariam definir apenas dois padrões de medida, usando duas propriedades constantes e independentes, para realizarem as medidas de todas as demais propriedades, tais como massa, corrente elétrica e temperatura. Isso porque, em última instância, tudo o que se mede são comprimentos e intervalos de tempo.
“Mas, e a massa?”, alguém que se lembre de aprender na escola sobre o sistema MKS (metro, kilograma, segundo) pode perguntar. “A maneira mais direta de medir massa é pelo experimento de Cavendish”, exemplifica Matsas. Esse experimento, desenvolvido por Henry Cavendish, em 1798, mede a massa de um corpo registrando apenas distâncias e aceleração de movimentos. Poderíamos, portanto, expressar massas por uma combinação de unidades de tempo e espaço, em vez de usar kilogramas. O mesmo vale para todas as demais propriedades.
Os pesquisadores deduziram que a partir de dois padrões fundamentais surgem necessariamente duas constantes fundamentais nas equações. Todas as constantes além das duas são opcionais, definidas por mera conveniência.
Um ponto importante é que a conclusão deles pode ser refutada por um experimento científico. Se a medida de uma quantidade física não puder ser expressa em termos de dois padrõesindependentes, então o mínimo de constantes fundamentais não poderá ser duas.
“Note também que não estamos dizendo quais constantes são mais fundamentais que as outras; não há um par preferencial”, ressalta Matsas. O estudo afirma apenas que, em princípio, basta escolher quaisquer duas constantes independentes dentre todas a possíveis—c, G, h, carga do elétron, etc.— para expressar todas as demais propriedades do universo em termos de combinações delas. Expressar, é claro, não é o mesmo que deduzir tudo o que existe; isso seria trabalho para uma teoria final.
Os pesquisadores observam no estudo, entretanto, as vantagens conceituais de se eliminar G, ao redefinir a massa em termos de unidades de espaço e tempo, ficando apenas com duas constantes fundamentais, c e h(G), esta última nada mais sendo que h multiplicado por G. Essa escolha de constantes parece a mais natural para estudar como as partículas elementares são afetadas pela gravidade e vice-versa.
Foi com prazer que a equipe de teóricos verificou mais tarde que pesquisadores de outras disciplinas chegaram a conclusões semelhantes.
A filha de Saa, Olívia, estudante de engenharia, escutando as conversas do pai com Matsas ao telefone, chamou a atenção dos dois para um resultado de 1914, do físico Edgar Buckingham, muito usado por engenheiros ao estudarem a estabilidade de suas máquinas por meio de maquetes. Buckingham já pregava naquela época a necessidade de no mínimo dois padrões fundamentais de medida.
Mais recentemente, metrólogos—físicos que estudam a definição de padrões de medida—estão concluíndo o mesmo. Entre outros, John Wignall, da Universidade de Melbourne, Austrália, defende que o padrão de massa do Sistema Internacional de unidades seja substituído por uma definição de massa em termos de unidades de tempo e comprimento. “Há possibilidade de que a massa venha a ser determinada através de oscilações de íons aprisionados em armadilhas; determinada a massa atômica, o kilograma seria apenas um múltiplo dela”, explica Vanderlei Bagnato, do Instituto de Física de São Carlos, da USP.
(compromissos das festas de fim de ano)x(arrumação e planejamento para 2009)X (maldita Telefônica que não conserta nunca minha conexão CONSERTOU!) = (próximo post só na primeira semana útil de 2009)
Boas Festas!
Abraço,
Igor
A New Scientist da semana passada publicou uma reportagem sobre minha teoria quântica da gravidade favorita e suas implicações para a natureza do big bang.
Minha reação foi de pura nostalgia, pois a reportagem é uma atualização de um dos meus primeiros textos de divulgação científica, “o dia que o universo quicou“.
Desde que o entrevistei em 2006, Abhay Ashtekar e sua turma fizeram progressos, mas ainda falta o essencial. Eles precisam trabalhar a teoria até conseguirem fazer previsões que possam ser testadas por observações astronômicas.
Por que a Loop Quantum Gravity é minha favorita? O motivo é puramente sentimental. Em 1993, com treze anos de idade, li em uma extinta revista de divulgação científica em português uma adaptação da reportagem Loops of Space, escrita por Marcia Bartusiak, que contava a história de como Ashtekar, junto com Carlo Rovelli e Lee Smolin formularam a LQG. Foi minha introdução ao espaço-tempo curvo, ao mundo quântico, às questões apaixonantes da física contemporânea e também ao bom jornalismo científico…
Um novo software capaz de “ler” uma imagem extremamente simples gerada na mente de uma pessoa faz neurocientistas sonharem com o dia em que poderão “escanear” nossa imaginação.
Clique na imagem, para ver de onde tirei a figura. Colocaria os créditos se soubesse ler japonês...
Uma equipe de pesquisadores japoneses publicou dia 10 de dezembro no periódico Neuron um estudo que virou manchete na TV japonesa.
A New Scientist fez uma reportagem a respeito, que a Folha de S.Paulo publicou traduzida na sua edição impressa de ontem. Surpreedentemente, nenhum portal de ciências brasileiro falou do estudo…
Esse estudo foi feito, para variar, observando a atividade dos neurônios de pessoas com a cabeça enfiada em uma máquina de fMRI—”imageador por ressonância magnética funcional”. O fMRI funciona emitindo um campo magnético que provoca uma resposta magnética das moléculas que carregam o oxigêncio pelo sangue, as hemoglobinas. A resposta da hemoglobina ao campo magnético muda se ela está carregando oxigênio ou não. Os neurônios em atividade, gastam mais oxigênio. Assim, registrando o contraste do fluxo de sangue com ou sem oxigênio, o fMRI observa em quais áreas do cérebro os neurônios estão mais ativos.
Em estudos anteriores mostraram que uma certa região do cérebro se ativa quando uma pessoa enxerga uma certa categoria genérica de objetos. Há uma região ativada só quando se vê rostos de gente. Outra região quando se vê uma casa, e assim por diante. Por uma dessas imagens de fMRI, portanto, um neurocientista podia adivinhar se a pessoa tinha visto a foto de um rosto ou de uma casa.
Em em vez de adivinhar categorias genéricas, em março deste ano, pesquisadores da Universidade da Califórnia, em Berkeley, conseguiram dar um passo além, adivinhando imagens específicas. Primeiro, os pesquisadores registraram imagens de fMRI de voluntários enxergando uma série de figuras. Em seguida, mostraram aleatoriamente aos mesmos voluntários um grupo de novas figuras. Usando um programa de computador para comparar as primeiras imagens de fMRI com as da nova série, os pesquisadores conseguiram adivinhar que figuras os voluntários tinham visto.
O novo experimento dos japoneses foi mais que um exercício de adivinhação. Os pesquisadores reproduziram em computador a imagem que os voluntários tinham na mente quando viam as figuras.
Primeiro, os voluntários prestavam atenção em figuras muito simples, todas feitas de uma matriz 10 por10 de quadradinhos pretos e brancos aleatórios. Cada figura era mostrada por 12 segundos, enquanto a máquina de fMRI registrava a atividade dos neurônios do córtex visual. Analizando as imagens de fMRI, os pesquisadores decifraram como cada quadradinho das figuras era representado pelos neurônios.
Vale lembrar que uma rede 10 por 10 de quadradinhos pretos ou brancos pode assumir 2100 padrões diferentes! Bastou, porém, que os voluntários exergassem apenas 400 imagens, para que o programa de computador obtivesse toda a informação necessária para “enxergar” cada quadrado preto ou branco nas imagens de fMRI.
Os pesquisadores conseguiram decifrar os padrões dos neurônios porque se concentraram na etapa inicial do processamento das imagens. Como explica o neurocientista do blog Neurophilosophy, o cérebro analisa o estímulo visual em etapas sucessivas. Um primeiro conjunto de neurônios cuida de características mais “grosseiras” como contraste claro e escuro e contornos. Os sinais desses primeiros neurônios são mais fáceis de analisar. É por isso que os pesquisadores usaram figuras de contraste e contornos extremamente simples.
Outra peculiaridade do córtex visual que os pesquisadores exploraram foi a de que partes adjacentes de uma imagem são codificadas em neurônios adjacentes, pelo menos nas etapas iniciais do processamento da imagem pelo cérebro.
Na segunda etapa do estudo, os mesmos voluntários voltaram para a máquina de fMRI e ali viram figuras inéditas, com os padrões de quadradinhos formando símbolos ou letras. Um programa de computador “treinado” a partir das imagens anteriores de fMRI, foi capaz de transformar as novas imagens de fMRI nas figuras dos símbolos que os voluntários enxergavam.
Um dos autores do estudo, Yukiyasu Kamitani disse que à medida que a resolução das máquinas de fMRI aumenta, também vai melhorar a resolução da imagens extraídas da mente. Com a mesma técnica, sua equipe planeja captar outros estímulos sensoriais como cores. Outro próximo passo seria reconstruir imagens de sonhos, que são também processadas no córtex visual. Na reportagem da New cientist , um especialista sugere que no futuro essa tecnologia permitirá publicitários “escanearem” os desejos das multidões nas ruas para fazer “neuromarketing”…
Uma reportagem japonesa sugere que a invenção pode ser útil para artistas e designers expressarem sua imaginação. De fato, qualquer um poderia se tornar um artista mesmo sem saber desenhar. Quanto você pagaria por uma imagem imaginada e autografada por um sonhador profissional?
Deixando de lado os prospectos assustadores ou maravilhosos, essa pesquisa já é sensacional somente pelo fato da tal técnica de “combinação linear de imagens” ter funcionado para decodifcar a rede de neurônios. O sucesso sugere que, até certo ponto, o próprio cérebro usa essa técnica para processar o estímulo visual. Tentando imitar o cérebro, aprendemos mais sobre ele.
Fontes:
‘Mind-reading’ software could record your dreams (New Scientist)
Visual images reconstructed from brain activity (Neurophylosophy)
Scientists extract images directly from brain (Pink Tentacle, via Seed Daily Zeitgeist)
Mais um achado na Wikipedia, em inglês. Procurando saber o quão forte é um campo magnético de 10 Tesla se comparado com campos magnéticos do dia-a-dia, achei uma série de entradas na Wikipédia com listas comparando as ordens de grandeza de vários quantidades: área, velocidade angular, dinheiro, dados, energia, freqüência, comprimento, campo magnético, massa, números, potência, pressão, densidade de energia específica, capacidade de calor específico, velocidade, temperatura, tempo e volume. LINK
