Post convidado do físico Armando Vieira (no vídeo o supergolo de Roberto Carlos, no França-Brasil de 1997):Rematar uma bola com precisão requer uma grande perícia que leva anos a aperfeiçoar. Mas, e se esse conhecimento fosse expresso através de um modelo computacional de forma a prever o golo mesmo antes da bola sair do pé? Se o jogador fosse capaz de tirar partido desse modelo poderia acelerar imenso o longo processo de aprendizagem da técnica do remate perfeito. Impossível? Talvez não.O futebol é um desporto e uma arte de grande destreza física. Mas é também uma ciência. Desde há muito que a ciência tem sido aplicada ao desporto, por exemplo na optimização do desempenho de atletas, em termos de treino físico, de forma a tirar máximo proveito das suas potencialidades. Tem sido também aplicada com sucesso no desenho de bolas de futebol ou no calçado desportivo.No entanto, no caso do futebol, há ainda um longo caminho a percorrer naquilo que a ciência é capaz de fazer por este desporto. Recentemente, publiquei um artigo científico no qual estudei, de uma forma simplificada o remate de uma bola. Nesse artigo foram calculadas quantidades como velocidade e força da bola quando é chutada. Os dados deste modelo foram validados usando uma câmara de vídeo de alta velocidade de 1000 frames por segundo onde se podia ver em detalhe todos os pormenores de um remate que dura apenas um centésimo de segundo. Usando essa câmara e algum processamento digital de imagens por software, fomos capazes de determinar a forma como o pé do jogador interage com a bola e como a bola sai do chão – velocidade, rotação e ângulo.Interessante. Contudo o objectivo do futebol não é fazer investigação científica, mas marcar golos, certo? Sim, mas a ciência pode ter respostas inesperadas e por isso há que não fazer juízos de valor precipitados.Um remate é formado por dois momentos: i) o instante em que o pé transfere energia para a bola e lhe imprime movimento; e ii) o voo da bola até o seu destino final. A partir do momento em que a bola deixa de estar em contacto com o pé tem o seu destino traçado - ela fica escrava das equações da aerodinâmica. Mas essa é a parte fácil: dada a forma da bola, o ângulo com que deixa o solo, a velocidade e rotação, é relativamente simples calcular a trajectória. A parte difícil, e que ainda ninguém estudo detalhadamente, é saber como interage o pé com a bola de forma a responder a questões como, que tipo de pontapé é capaz de imprimir à bola uma certa velocidade e um certo ângulo?Todos gostamos de ver bons remates e golos espectaculares como o do Roberto Carlos em que a bola parece que sai e no último segundo vira para dentro da baliza. Mas estes remates levam anos a ser aperfeiçoados e só os melhores os conseguem realizar. Acredito que com uma abordagem mais científica ao mundo do futebol, como o desenvolvimento de modelo computacionais do remate, as equipas teriam muito a ganhar em termos de performance dos seus jogadores, mais não seja na aceleração da aprendizagem destas técnicas.A ciência não quer, nem pode, roubar a beleza deste jogo. Pelo contrário, se for usada apropriadamente pode ser uma ajuda preciosa em tornar o espectáculo ainda mais espectacular.Armando Vieira
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À procura do remate perfeito
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November 23 2010, 7:19pm | Comments »
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Zoom científico
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Sou um frequente visitante do excelente blog dedicado à Ciência da revista Wired. O Wired Science tem uma equipa que sabe escrever divulgação científica, com rigor, com clareza e com uma enorme capacidade sedutora. Desta vez, a beleza está não só texto mas também na imagem. Aliar a arte da fotografia de altíssima resolução com o que a Ciência daí pode extrair foi o grande objectivo do Fine International Conference on Gigapixel Imaging for Science e o resultado foram 8 mosaicos plenos de sofisticação técnica e científica. Uma maneira diferente de olhar a Ciência. Literalmente!
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November 23 2010, 2:31pm | Comments »
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Ciência e Técnica: a todo o vapor
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Crónica elaborada para a Associação Viver a Ciência, no âmbito da Semana Nacional da Ciência e da Tecnologia.Observar, Interagir e modificar o ambiente envolvente para melhor sobreviver e resistir às fúrias dos elementos, é uma constante, essência própria da vida. A complexidade, progressivamente crescente, da organização dos seres vivos, no seu diálogo íntimo com o Universo, apresenta hoje sistemas biológicos com linguagens e arquitecturas diversas. A evolução dotou o cérebro com estruturas funcionais, cuja base é comum a muitos animais, e permitiu aos nossos antepassados longínquos utilizar e manipular objectos, para facilitar o garante da sobrevivência. Milhões de anos passaram entre esse momento mágico, revoada de espanto numa sinapse recompensadora, em que um ramo vegetal na mão de um hominídeo, descreveu um arco e facilitou a obtenção de alimento, e este premir o polegar oponível num botão para controlar, à distância, um tecnológico braço robótico, mais ou menos antropomórfico, para reparar uma antena na Estação Espacial Internacional a cerca de 350 Km da superfície da Terra, e à velocidade média de 27 000 Km/h.Nessa janela de tempo, o homem inventou a roda e as velas dos moinhos, construiu caravelas, aviões e foguetões, inventou bolhas de vidro contendo vácuo e iluminou as noites com tungsténio incandescente, descobriu como transformar materiais e inventou o transístor, descobriu a intimidade atómica e inventou a internet. Continuamos a utilizar o olhar, outros sentires e as mãos, mas somos substancialmente diferentes.A observação atenta de como as coisas acontecem na natureza, integrada cerebralmente por sucessivas gerações de homens e mulheres, forjou a cultura humana com o conhecimento necessário para realizar obras úteis, a todos.A ciência permite o conhecimento, explica o espanto, dissolve a aparência das coisas e desvenda os fundamentos dos fenómenos que nos intrigam. A aplicação do conhecimento científico em coisas concretas e definidas permite a técnica. Por sua vez, a tecnologia explica e compreende os fenómenos técnicos. Com as ferramentas e o conhecimento a jusante da técnica, o Homem descobre novos mundos para explorar, e alimenta a ciência a montante. De facto, assistimos ao longo da história da humanidade a um diálogo incessante entre ciência e técnica, entre técnica e ciência. Por vezes em monólogos aparentes, antecâmaras de rupturas de paradigmas, por vezes indistinguíveis num esforço conjunto para resolver problemas concretos. Por exemplo, a técnica de saber fazer pão, primeiramente a partir de um conhecimento empírico, explicada progressivamente pela ciência de saber como as leveduras, seres vivos unicelulares e microscópicos, transformam os açúcares da farinha dos cereais. Por exemplo, a descoberta do efeito fotoeléctrico por Hertz, explicado mais tarde por Einstein, e a sua tecnológica aplicação posterior em materiais semicondutores emissores de luz, fototransístores, LEDs, utilizados nos monitores modernos e que permitem ver a ilusão tridimensional. Se a água líquida é uma constante da vida, o conhecimento de como domesticar o vapor de água, para dele retirar trabalho útil, mudou radicalmente a sociedade e vida humanas. A máquina a vapor, engenho técnico, galvanizou e permitiu a revolução industrial, em meados do séc. XVIII. Entre suor e copos de água, a relação entre as pessoas mudou e uma nova forma de organização social emergiu, com a ciência e a técnica como denominadores comuns, imprescindíveis. De facto, hoje vivemos numa sociedade baseada na tecnologia e na ciência. Mais do que nunca, impõe-se a aprendizagem e a divulgação dos conhecimentos que nos permitem entender e descodificar como é que a ciência nos ajuda a tornar seres mais humanos, mais íntegros e verdadeiros, como é que podemos usufruir das potencialidades tecnológicas para melhorar a nossa qualidade de vida.Ciência e técnica celebram-se e vivem-se hoje em simultâneo. São a realização maior da capacidade neuronal em percepcionar o mundo envolvente e integrar as diversas observações sentidas numa solução. E não esqueçamos que a consciência emocional modelou esta empresa científico-tecnológica desde o primeiro instante. A humanidade é científica e tecnológica desde o primeiro espanto, que é observar o mundo e tentar perceber um porquê, um como e o que é. E é com emoção que recebemos a compreensão do que não conseguíamos explicar antes. E se antes um relâmpago nos inundava de receio e iluminava a galeria das divindades primevas, hoje o maravilhamento da compreensão do seu fenómeno é sossegado por um pára-raios concreto, ainda que instalado na torre sinaleira de um templo qualquer. António Piedade, Coimbra, 23 de Novembro de 2010
November 23 2010, 9:39am | Comments »
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INVESTIMENTO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA: O PÚBLICO E O PRIVADO
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Foram recentemente divulgados pelo Ministro da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior novos números sobre o investimento em ciência e tecnologia, que mostram ligeira evolução positiva em relação ao ano passado. Como ainda não tive tempo de analisar esses números, assim com os relatórios que os sustentam, deixo um comentário sobre os números anteriores, comentário que, no essencial, se poderá ler no livro de minha autoria “A Ciência em Portugal”, que sairá muito em breve do prelo da Fundação Francisco Manuel dos Santos.A dotação pública anual para ciência e desenvolvimento, localizada na sua maior parte no Ministério de Ciência e Tecnologia, atingiu, em 2009, um máximo absoluto, orçando em mais de 1700 milhões de euros, quando em 1995, no ano da criação do Ministério da Ciência e Tecnologia, não passava de 440 milhões de euros. Por outro lado, no sector privado, apesar de a percentagem de orçamento de investigação e desenvolvimento a cargo de empresas ter crescido nos últimos tempos muito mais do que o orçamento público, ela está ainda longe da percentagem despendida nos países europeus mais desenvolvidos com a dimensão do nosso.Portanto, apesar de, no investimento em ciência, termos conseguido recentemente, mais por força da evolução dos números do sector privado do que do público, atingir 1,5 por cento, passando para a frente de países da Europa do Sul como a Espanha e a Itália, e mesmo de um país da Europa do Norte, actualmente em dificuldades financeiras, como a Irlanda, estamos ainda abaixo da média europeia (1,8 por cento para a Europa a 27 países) e longe de países mais desenvolvidos com população não muito diferente da nossa, como os países nórdicos (a Suécia, a Finlândia e a Dinamarca lideram o ranking de investimentos, com respectivamente 3,8, 3,7 e 2,7 por cento).Persistem, todavia, alguma questões mal esclarecidas sobre o investimento privado. Em primeiro lugar, o modo como é medido o que é investimento em ciência e tecnologia: não fará sentido considerar ciência e tecnologia tudo o que, mesmo remotamente, tenha a ver com isso e há fortes receios de que isso possa estar a ser feito. Em segundo lugar, permanece a questão de saber se os números das despesas em ciência e tecnologia no sector privado não estarão artificialmente inflacionados pela entrada, nalguns casos bastante generosa, de dinheiros públicos. As famigeradas parcerias público-privadas mostram como tem sido confusa entre nós a relação entre o público e o privado. A injecção de subsídios com origem na União Europeia será investimento privado?Para quem quiser avaliar os maiores investidores nacionais. no sector privado, em ciência e tecnologia, indico o top-ten das empresas que indicam mais despesas em investigação e tecnologia, segundo números de 2009:1- Grupo Portugal Telecom2- BCP – Banco Comercial Português3- Banco BPI SA4- Nokia Siemens Networks Portugal5- ISBAN PT – Engenharia e Software Bancário SA (grupo Santander)6- Grupo EDP7- Grupo Unicer8- Bial – Portela e Cia SA9- Grupo Volkswagen (que inclui a Autoeuropa)10- Grupo José de Melo (que inclui a Brisa, a EFACEC, a CUF).Agora bastará ver nas bases de dados internacionais (publicações e patentes; no caso das patentes não passamos da últimas posições!) para ver qual tem sido o volume de resultados da investigação científica e desenvolvimento dos cientistas e engenheiros que aí trabalham.Em resumo, o País pode orgulhar-se de ter saído, neste sector, do grupo dos Estados menos evoluídos na Europa para “bater à porta” do grupo dos mais avançados. Não é, todavia, de modo nenhum claro como é que os privados estão a investir em ciência e tecnologia. Por enquanto, Portugal está apenas “à porta”, mas espera-se não só que entre dentro de casa como que fique... E, para isso, era necessário que o investimento privado adquirisse outras proporções e, principalmente, consistência.
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November 23 2010, 3:00am | Comments »
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POEMA DO CORAÇÃO
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Poema de António Gedeão que abre o seu livro "Linhas de Força" de 1967 e que vou dizer no próximo dia 25 no Centro Ciência Viva Rómulo de Carvalho, em Coimbra: "Eu queria que o Amor estivesse realmente no coração,e também a Bondade,e a Sinceridade,e tudo, e tudo o mais, tudo estivesse realmente no coraçãoEntão poderia dizer-vos:"Meus amados irmãos,falo-vos do coração",ou então:"com o coração nas mãos".Mas o meu coração é como o dos compêndiosTem duas válvulas (a tricúspide e a mitral)e os seus compartimentos (duas aurículas e dois ventrículos).O sangue a circular contrai-os e distende-ossegundo a obrigação das leis dos movimentos.Por vezes acontecever-se um homem, sem querer, com os lábios apertadose uma lâmina baça e agreste, que endurecea luz nos olhos em bisel cortados.Parece então que o coração estremece.Mas não.Sabe-se, e muito bem, com fundamento prático,que esse vento que sopra e ateia os incêndios,é coisa do simpático.Vem tudo nos compêndios.Então meninos!Vamos à lição!Em quantas partes se divide o coração?"António Gedeão
November 22 2010, 5:21pm | Comments »
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O HOMEM DE VITRÚVIO
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Minha crónica no "Sol" de hoje:Podemos encontrar o homem de Vitrúvio no nosso bolso, numa das faces de uma moeda de euro. Essa moeda foi cunhada em Itália, pois o autor da imagem original, que data de 1490, foi o artista e inventor italiano Leonardo Da Vinci, que o governo do seu país natal quis assim homenagear.Leonardo é, para muitos, o maior génio da história. E o seu génio, que chegou até nós tanto através das criações artísticas como através das criações tecnológicas, condensa-se na representação que fez de um homem nu (há quem diga que é um auto-retrato) contido simultaneamente dentro de uma circunferência e de um quadrado. O homem toca graciosamente na circunferência ou no quadrado conforme está com as pernas e os braços em V ou com as pernas unidas e os braços na horizontal. O centro da circunferência e do quadrado não coincidem: o primeiro está no umbigo, perto do centro de gravidade do corpo, e o segundo está no sexo.A representação, cujo original se encontra na Galeria da Academia em Veneza, pode ter sido inspirada, em última análise, no filósofo grego Protágoras de Abdera, que foi quem disse no século V a.C.: O homem é a medida de todas coisas. Mas não há dúvida que Leonardo foi influenciado pela obra do arquitecto e engenheiro romano Marcus Vitruvius Pollio, que escreveu, no século I a. C., Dez Livros de Arquitectura, uma vez que glosa esse autor, na sua escrita para ser lida ao espelho, no manuscrito que contém o desenho (daí o nome de ”homem de Vitrúvio”). O objectivo comum era a busca das proporções perfeitas. O simbolismo é a integração do homem no mundo, o mundo que está afinal escrito em linguagem matemática.É, por isso, natural que os fatos da NASA usados pelos astronautas para actividades fora do vaivém ou da Estação Espacial Internacional mostrem o homem de Vitrúvio. E que o logotipo de agência de exploração interestelar no filme Contacto, baseado no romance do astrofísico Carl Sagan, seja um homem de Vitrúvio estilizado. Uma vez que boas proporções indiciam saúde, é também natural que vários institutos médicos ou relacionados com a medicina tenham adoptado, por todo o mundo, o desenho de Leonardo como a sua imagem de marca. Um livro sobre emagrecimento, publicado recentemente entre nós, mostra na capa não o homem, mas a mulher de Vitrúvio, que emagrece quando passa do quadrado para o círculo...Para falar sobre a prodigiosa obra de Leonardo Da Vinci e não só, esteve esta semana em Lisboa na Fundação Gulbenkian, Martin Kemp, professor de História de Arte na Universidade de Oxford e o maior especialista do autor renascentista. O ciclo em que se insere a sua conferência intitula-se A imagem na ciência e na arte. Da Vinci conseguiu, com o homem de Vitrúvio, casar a ciência e a arte melhor do que ninguém.
November 18 2010, 6:29pm | Comments »
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DO RACIONAL AO IRRACIONAL
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Pequeno trecho do meu livro "A coisa mais preciosa que temos" publicado pela Gradiva e esgotado no editor:É fácil encontrar hoje cientistas cujo discurso toca as fronteiras do racional e, por isso, as fronteiras do irracional (fronteiras essas que não são fixas). Parece-nos até, com o avanço vertiginoso da ciência, que o racional e o irracional estão por vezes muito próximos. A ciência que se desejaria racional tem amiúde assomos de irracionalidade. Para só referir exemplos da física, na teoria da relatividade geral fala-se de viagens no tempo e na mecânica quântica fala-se de comunicação instantânea à distância. Não se deve ficar preocupado com isso. Nem se deve, por causa disso, deixar a ciência acusando-a de irracionalidade.Deve notar-se que não é possível fundamentar com a ciência toda a realidade. A ciência pode tratar de muitas coisas, mas não é tudo o que o homem é capaz. A arte e a religião são, por exemplo, duas grandes actividades humanas que pouco ou nada têm de científico apesar de, naturalmente, se cruzarem com as ciências. A ciência é um processo limitado de apreensão do mundo e do homem, e não lhe pedir mais do aquilo que ela pode dar. Mas, por vezes ela tem a tentação de entrar onde não é chamada, procurando responder a anseios humanos.No livro “As Derivas da Argumentação Científica” (Instituto Piaget, 2000), a filósofa francesa Dominique Terré efectua uma análise muito interessante daquilo que pode ser visto como a irracionalidade produzida por alguns cientistas. A autora fornece-nos abundantes exemplos, como o matemático René Thom, que aplicou ou deixou aplicar a noção matemática de catástrofe bem fora do seu contexto original, o físico Brian Josephson que depois de ter ganho o prémio Nobel da Física enveredou por caminhos do misticismo, o físico Fritjof Capra, que procurou ver semelhanças entre a mecânica quântica e a filosofia oriental, o químico Ilya Prigogine, que a partir da sua teoria dos fenómenos irreversíveis procurou construir toda uma cosmovisão, o biólogo Henri Atlan, que passou da auto-organização natural para o misticismo judaico, etc. Todos eles apresentam derivas da argumentação científica, todos eles parecem de certa maneira à deriva na sua argumentação.Em quase todos esses casos trata-se de levar metáforas e analogias demasiado longe. A metáfora e a analogia são parte essencial do discurso científico, são criadoras de racionalidade, mas uma metáfora nunca é uma descrição completa e uma analogia nunca é uma equivalência. Assim, se não houver vigilância, tanto uma como outra podem ser geradoras de irracionalidade. As metáforas e analogias, frutos da imaginação humana, são tão úteis como perigosas. Pascal, nos seus “Pensamentos”, referiu-se à imaginação como “essa mestra do erro e da falsidade, e tanto mais velhaca que nem sempre o é”.
November 12 2010, 3:15am | Comments »
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HAWKING SOBRE DEUS E O BIG BANG
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Da revista "Time" com data de 15 de Novembro transcrevo, traduzidas, duas respostas dadas por Stephen Hawking a dois leitores, a propósito so seu novo livro "The Grand Design":- Se Deus não existe, porque é que o conceito da sua existência se tornou quase universal?" Basanta Borah (Basileia, Suíça)Eu não digo que Deus não existe. Deus é o nome que as pessoas dão á razão por que estamos aqui. Mas eu penso que essa razão reside nas leis da Física em vez de em alguém com o qual podemos ter uma relação pessoal. Um Deus impessoal.- Será que o Universo vai acabar? Se sim, o que há para além dele? Paul Pearson (Hull, Inglaterra).As observações indicam que o Universo se está a expandir a uma velocidade cada vez maior. Vai-se expandir para sempre, ficando mais vazio e mais escuro. Apesar de o Universo não ter um fim, teve um início no Big Bang. Pode-se perguntar o que havia antes disso, mas a resposta é que não há nada antes do Big Bang, tal como há nada a Sul do Pólo Sul.
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November 9 2010, 3:36pm | Comments »
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O GOVERNO ABANDONA A BIBLIOTECA ON-LINE B-ON
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O governo português quer deixar de pagar a factura da b-on para passarem a ser as instituições universitárias a suportá-la. A concretizar-se essa medida governativa será um dos mais fortes rombos à investigação científica em Portugal.Circula uma petição on-line: aqui.
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November 4 2010, 6:30am | Comments »
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O sonho
http://dererummundi.blogspot.com/2010/10/o-sonho.html
Destaque para a crónica de J. L. Pio de Abreu no "Destak":Nos anos 80 sonhava-se com o futuro. Sonhava-se que a ciência iria resolver os problemas humanos, a fome seria suprimida e a automação iria substituir o trabalho mais pesado, permitindo uma maior justiça social. Energia e software eram quanto precisávamos para obter os nossos recursos. O trabalho humano seria menos necessário, e os produtos resultantes da automação seriam cada vez mais baratos.Para manter o pleno emprego, o horário de trabalho seria reduzido e a reforma viria mais cedo. Como as pessoas viveriam mais tempo, elas podiam, a partir de certa altura, encetar uma nova vida e dispor de mais tempo para o convívio e educação dos mais novos. Haveria mais produção artística e intelectual e inovadora que resultaria do gosto de criar, o que se faria por opção. Na verdade, já estávamos nesse caminho.Desde então, existiram imensos progressos da genética, da engenharia, da energética e da informática que facilitariam o sonho. A automação aumentou, os seus produtos embarateceram, apareceram as energias renováveis e o software não pára de substituir o trabalho humano, cada vez menos necessário. Mas aumentaram as exigências e o horário de trabalho, bem como a idade da reforma, à custa de um desemprego cada vez maior.Temos hoje melhores condições para cumprir o sonho, no entanto caminhamos no sentido inverso, em direcção ao pesadelo. Nos anos 80 sonhava-se porque não se tinha previsto que o lucro fosse o valor supremo dos anos que a seguir viriam. J. Pio de Abreu
October 29 2010, 1:48am | Comments »
