System of units and coordinates

There is nice post by John Baez on system of units and coordinates:

"... systems of units are like coordinates. They’re both systems of arbitrary choices that let us describe reality using numbers. In both cases, we’re ultimately interested in learning things that don’t depend on these arbitrary choices."

The discussion is quite good and interesting.

Brazilian Meeting in Particles and Fields

This year the Brazilian Meeting in Particles and Fields was held in Águas de Lindóia, a small town near São Paulo. Every year we have a meeting of experimental and theoretical physicists working in high energy physics and field theory in Brazil. The audience is very broad. There are plenary talks which are supposed to be non technical and also more technical parallel talks, besides short oral presentations and panels. Approximately 300 physicists and students were present. The program can be found here. Wireless was available but the connection was poor. On Monday we spent almost all day without internet but in the following days the situation got better.

The meeting started on Sunday night when David Gross was awarded with the title of Doctor Honoris Causa given by the São Paulo State University. He gave a talk, The Future of Physics, where he discussed his favorite 25 problems. It seemed to be an updated version of the talk he delivered during the celebration of the 25 years of the KITP two years ago.

On Monday there were two good talks, one about cosmic inflation by Viatcheslav Mukhanov and another on astroparticle physics given by Angela Olinto. Angela is a Brazilian physicist and the chair of the Department of Astronomy and Astrophysics at Chicago University. She also works in the Auger Observatory, the biggest cosmic ray laboratory now in operation. Then Nathan Berkovits gave a parallel talk on string amplitudes. It is always difficult to talk on technical stuff to a large audience.

In the evening we had a round table on the anthropic principle. Originally Susskind had been invited and it seemed natural to have such a round table. But then he cancelled his participation and the round table was kept in the program. It was something surreal. Nobody in the table was in favor of the anthropic principle. Hitoshi Murayama presented some points pro the anthropic principle and then everybody, including Murayama , talked against it.

On Tuesday we had a very good talk on the physics beyond the standard model given by Murayama. He presented many usual topics like the hierarchy problem from a new perspective. In the afternoon Burt Ovrut talked on the heterotic string, the standard model and cosmology. Again, too technical and it was very hard to follow him.

On Wednesday we had an experimental plenary talk given by Guenakh Mitselmakher on the LHC. It seems they will start to collect data only in the spring of 2008. In the afternoon David Gross gave a talk on string theory, The Coming Revolutions in Fundamental Physics. I think it is the first time the experimentalists in Brazil have been subject to such an exposition of string theory. It must have been frightening to them but I have to talk to some of them to find out.

There were many short oral and panel presentations. My feeling is that there was more work done in string theory than last year. This is good news.

The talks are already available in the homepage.

O universo elegante na Google video

No Google video voce pode encontrar uma versão reduzida da série de tres filmes O Universo Elegante, de B. Greene. No site da PBS a série está disponível em vários capítulos. No Google video a série foi compactada em tres episódios:

Einstein's Dream

Strings the Thing

Welcome to the 11th Dimension

Banda larga é realmente necessária. (Via blog do L. Motl)

Last solar eclipse in 2006

It starts tomorrow, Friday 22, at 9:48 GMT (6:48 in Brazil). It is an annular eclipse which will be seen in South America, Caribbe, western Africa and Antarctica. Maps and more details can be found at NASA. Wake up early!!!

Lorentz invariance in good health

A new test of Lorentz invariance was announced in gr-qc/0609072. Two cylindrical sapphire microwave resonators, which are perpendicular to each other, are set in rotation. Standing waves are set up in the resonators and if the velocity of light is not isotropic there will be a change in the frequency difference as the resonators rotate. This experiment was performed before but now more than one year of data was accumulated improving earlier results by a factor of 10. Lorentz invariance is still up.

O retrocesso do IFUSP

Desde sua fundação, o Instituto de Física da USP sempre teve um papel de destaque na formação dos físicos brasileiros. A qualidade de seus cursos é indiscutível e tem reconhecimento internacional. Um dos diversos elementos responsáveis por esse sucesso é a atribuição de uma turma por docente em cada período letivo, o mesmo padrão de carga didática encontrado nas melhores universidades do mundo. Isto garante aos docentes condições de preparar adequadamente suas aulas, prestar atendimento aos alunos fora do horário de aulas e manter suas atividades de pesquisa, de forma a manter-se atualizado e poder ministrar aulas de qualidade. É claro que qualquer docente pode arcar com uma carga didática maior sabendo, de antemão, que a excelência de suas aulas será reduzida à medida que suas horas de aula aumentarem. É exatamente isto que distingue as melhores universidades, a tradição de combinar docência de alta qualidade e pesquisa de alto padrão. É assim no mundo inteiro e assim tem sido no IFUSP até o presente.

A imposição do mínimo de oito horas de aula semanais pela LDB trouxe um grande problema para os institutos e departamentos de física das universidades federais que tradicionalmente atribuíam uma turma por docente. Como conseqüência, um docente deve, em geral, ministrar aulas para mais de uma turma, indo na contra-mão da tendência universal do ensino de qualidade. As universidades federais tentaram, então, encontrar meios de acomodar-se a LDB e ao mesmo tempo manter o padrão de qualidade de suas instituições, procurando manter, na medida do possível, a carga didática de um curso por docente. A grande maioria encontrou saídas engenhosas para o problema trazido pela LDB e tiveram sucesso nessa empreitada.

Na Universidade de São Paulo, por outro lado, o mínimo exigido são seis horas de aulas semanais. O IFUSP, por sua vez, sempre ignorou essa norma e continuou mantendo a carga tradicional de uma turma por docente, quer com seis, quer com quatro horas semanais, garantindo a qualidade de seus cursos. Infelizmente, essa situação pode mudar. Devido ao número reduzido de professores que existem atualmente e devido ao número excessivo de disciplinas, há um movimento articulado para quebrar essa tradição de qualidade. Ao invés dos dirigentes do instituto usarem o fato de não ser possível cumprir a carga didática mantendo o seu padrão de excelência usual, argumentos poderosos para justificar a contratação de novos docentes, preferem seguir uma linha legalista. Querem simplesmente fazer cumprir a exigência das seis horas semanais, atribuindo para alguns docentes duas turmas no mesmo semestre. Mesmo que tal medida dure um tempo determinado, como proposto, acarretará, sem dúvida, uma queda no nível do ensino do instituto. Obviamente, a maior parte dos docentes preocupados com a qualidade do ensino não apóia tal medida. Surpreendentemente, vários docentes ligados à área de ensino são os maiores partidários dessa proposta perniciosa. Apóiam uma decisão que vai causar prejuízo à qualidade dos cursos ministrados no IFUSP indo de encontro aos propalados ideais de lutar pela melhoria da qualidade do ensino em todos os níveis.

A decisão será tomada em breve. Vamos esperar que os responsáveis tenham discernimento suficiente para manter a qualidade do curso de física mais tradicional do Brasil. Enquanto as universidades federais lutam contra forças que tentam minar a qualidade de suas atividades, o IFUSP, sem nenhuma pressão externa, abre mão gratuitamente de uma de suas mais poderosas prerrogativas, a qualidade do ensino.

O simples fato de que tal proposta tenha chegado ao ponto em que chegou caracteriza um grande retrocesso do IFUSP. Isto não é um fato isolado, mas a expressão mais veemente da decadência que o instituto vem sofrendo em sua história recente. Só resta aguardar uma mobilização daqueles comprometidos com o elevado nível de excelência que sempre caracterizou o IFUSP, a fim de manter seu rumo na direção do ensino de qualidade e da pesquisa de alto nível. Esta ainda é a melhor forma de servimos a sociedade que nos patrocina.

Palestra de revisão

No ano passado dei uma palestra de revisão sobre teoria de campos no Encontro Nacional de Partículas e Campos. Escrevi um resumo do que apresentei para os proceedings mas o manuscrito foi devolvido pois querem que esteja escrito em ingles. Para não perder o que escrevi em portugues vou deixar uma cópia aqui. Note que se trata de uma visão pessoal da área.

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PALESTRA DE REVISÃO DE TEORIA DE CAMPOS

No Encontro de 2003 a palestra de revisão foi apresentada por Dionísio Bazeia Filho da UFPb. Ele fez uma comparação, bastante interessante e necessária, entre o número de trabalhos em teoria de campos apresentados naquela reunião, dividido por sub-áreas, e o número de trabalhos publicados nos arXives nessas mesmas sub-áreas. Grandes distorções foram detectadas. A maior parte dos trabalhos apresentados, 15%, eram em teoria de campos aplicado à matéria condensada enquanto nos arXives essa proporção é de apenas 1%. A área mais ativa, teoria de cordas, com 25% nos arXives, correspondia apenas à 8% dos trabalhos apresentados no encontro.

Não pretendo atualizar essa tabela. Dois anos é muito pouco tempo para que haja mudanças significativas. Porém, acho interessante comparar o que se faz no resto do mundo com o que se faz no Brasil.

No exterior, a área de teoria de campos é hoje dominada pelos pesquisadores de teoria de cordas. Entretanto, existe no Brasil uma grande comunidade que se dedica ao estudo da teoria de campos sem se preocupar com a teoria de cordas. Isso representa um aspecto preocupante pois falta modernidade aos pesquisadores que alheiam-se aos avanços produzidos pela teoria de cordas.

Os aspectos perturbativos da teoria de campos estão completamente compreendidos, quer em quatro, quer em duas dimensões. Infelizmente, ainda existe no Brasil um número considerável de pesquisadores que continuam nessa área. A única linha que ainda necessita pesquisa é o cálculo de amplitudes de espalhamento, principalmente nas teorias de gauge não abelianas. Técnicas que permitam o cálculo de amplitudes para muitas partículas ou envolvendo vários loops ainda estão em desenvolvimento. Técnicas de teoria de cordas estão sendo extremamente úteis.

O grande problema real na teoria de campos é a compreensão do setor não perturbativo. O cálculo do espectro das teorias de gauge não abelianas, a demonstração do confinamento da QCD, o problema das cópias de Gribov, o estudo das dualidades, a expansão 1/N e cálculos na rêde, são os tópicos mais importantes. Felizmente, vários grupos brasileiros ocupam-se desses problemas.

Outro tema já bastante difundido no Brasil é o estudo de teoria de campos não comutativa. Existem vários grupos trabalhando em diversos aspectos dessas teorias distribuídos pelo Brasil. Também importante é a teoria de campos em espaços curvos. Alguns grupos brasileiros tem interesse nesse tópico. A teoria de campos à temperatura finita também é outra linha em que temos vários grupos, porém não há grande movimentação nessa área no exterior. As aplicações à matéria condensada é outra linha nessa mesma situação. Já o estudo do efeito Casimir e o uso de condições de contôrno em teoria de campos representam linhas com grande número de brasileiros envolvidos e que também tem tido grande desenvolvimento no exterior.

Uma parcela significativa da comunidade dedica-se ao estudo da integrabilidade em teoria de campos, principalmente em duas dimensões. Deve-se chamar a atenção para o fato de que hoje em dia há indícios de que a teoria de campos maximalmente supersimétrica é integrável. Há, também, uma forte conexão com a integrabilidade da teoria de cordas em determinados backgrounds. Infelizmente, não há ninguém no Brasil desenvolvendo essa linha.

Uma nova área aberta pela teoria de cordas e pela loop quantum gravity é a chamada violação de Lorentz na teoria de campos. Na verdade, não se trata da violação da simetria de Lorentz, mas no estudo da teoria de campos quando algum vetor ou tensor adquire um valor esperado no vácuo. Trata-se de uma área em expansão e que atrai algumas poucas pessoas no Brasil.

Sem dúvida a teoria de cordas representa o próximo passo a ser desenvolvido após o sucesso da teoria de campos . Entretanto, o número de pesquisadores brasileiros nessa área ainda é extremamente reduzido. Trata-se de uma área dinâmica e extremamente competitiva e talvez isso explique o retraimento de nossa comunidade. O cálculo de amplitudes é uma das poucas áreas desenvolvidas no Brasil. Teoria de campos de cordas, modêlos matriciais e teoria de cordas topológicas são linhas inexistentes no Brasil mas de grande atividade no exterior. A fenomenologia de cordas, e principalmente o estudo da landscape, são outras linhas de grande atividade no exterior e só agora alguns pesquisadores brasileiros começam a tomar interesse. As diversas cosmologias baseadas na teoria de cordas, como braneworlds, Randall-Sundrum, dimensões extras e ações efetivas da teoria de cordas envolvem alguns grupos brasileiros e parece que aos poucos tais grupos estão se consolidando.

Entretanto, a grande movimentação que ocorre hoje em dia na área é devido à correspondência AdS/CFT, ou mais genericamente, a correspondência gravitação/teoria de gauge. O cálculo do espectro em teorias de gauge envolve alguns pesquisadores brasileiros. Como mencionado anteriormente, a linha que está em crescimento, entretanto, é a do estudo da integrabilidade dos dois lados da correspondência. Infelizmente essa é uma linha que ainda não é desenvolvida no Brasil.

Espero ter traçado um perfil dos trabalhos apresentados neste encontro, comparando-os com as linhas mais importantes que estão sendo desenvolvidas no exterior. Temos muitos grupos envolvidos nessas linhas mais dinâmicas mas ainda temos um número significativo de pesquisadores trabalhando em assuntos não tão importantes. Espero que a médio prazo esse quadro possa ser modificado de maneira positiva e possamos estar contribuindo para a solução dos grandes problemas de nossa área.

Apenas algumas referências básicas foram supridas.

Geometria versus algebra

No início do século XX um grupo de matemáticos franceses, escrevendo sob o pseudônimo de Nicolas Bourbakis, pretendia reescrever a matemática abominando todos os conceitos geométricos e enfatizando apenas os aspectos algébricos. Aos poucos a moda foi pegando e chegou inclusive ao Brasil, quando na década de 70 as escolas eram obrigadas a ensinar teoria de conjuntos para os alunos da atual quinta série. Essa situação foi revertida por Donald Coxeter graças aos seus trabalhos que enfatizavam o aspecto geométrico e mostravam como estavam relacionados com a álgebra. O artista M. C. Escher, conhecido pelos seus trabalhos geométricos, era amigo de Coxeter. Suas obras, principalmente aquelas relacionadas ao infinito, foram inspiradas pelo amigo matemático. Hoje em dia, a física moderna, assim como a teoria de cordas, deve muito aos inúmeros conceitos geométricos que a matemática moderna desenvolveu. Sempre vai haver uma disputa entre os geometras e os algébricos, e como sempre, deve-se aproveitar o que há de melhor em cada um dos lados. No Brasil, há ainda quem defenda o modo puramente algébrico e tais pessoas não devem ser levadas a sério. L. Motl aponta um artigo bastante interessante sobre Coxeter no Boston Globe. É necessário registrar-se gratuitamente no site.

Compromisso Todos pela Educação

Um grupo de 180 pessoas, incluindo empresários, educadores e representantes do poder público, lançam, hoje, em São Paulo, o movimento Compromisso Todos pela Educação. Nele participam o Ministério da Educação, secretários estaduais e municipais e instituições como Itaú Cultural, Instituto Pão de Açúcar, Fundação Bradesco, Instituto Ayrton Senna, Fundação Roberto Marinho e Grupo Gerdau. O objetivo é melhorar a qualidade da educação brasileira com cinco metas a serem atingidas até 2022:

1. Toda criança e jovem de 4 a 17 anos estará na escola.
2. Toda criança de 8 anos saberá ler e escrever.
3. Todo aluno aprenderá o que é apropriado para sua série.
4. Todos os alunos vão concluir o ensino fundamental e o médio.
5. O investimento na educação básica será garantido e bem gerido.

Para conscientizar a população, o Todos pela Educação vai fazer inserções na mídia do país inteiro, mostrando essas metas. Os participantes privados deverão fazer ações individuais. Bancos, por exemplo, poderão colocar material informativo em suas agências. O movimento pretende reverter indicadores como a escolaridade média de 4,9 anos no país (comparado com 8,8 na Argentina) e o número de jovens fora da escola (809 mil entre 7 e 14 anos). Para isso será necessário aumento do orçamento para a educação em todos os níveis do governo.

Obviamente esse é um programa que todos os candidatos a presidente deveriam apoiar. Todos os candidatos afirmam que a educação é importante, entretanto, apenas um deles, Cristovam Buarque, proclama que a educação é a única forma de mudar a cara do Brasil. E ele está certo. Infelizmente não vai ser eleito e mesmo que fosse a elite o impediria da fazer mudanças bruscas na educação. Porisso não tem outro jeito. Temos que ir a passos de tartaruga, apoiando movimentos como o Compromisso Todos pela Educação, e esperando que ele não morra no berço.

Dois artigos comentam o movimento na Folha. Eles estão aqui e aqui. Infelizmente, é necessário ser assinante.

UPDATE: Leia um dos os artigos mencionados no Jornal da Ciência aqui. Uma reportagem está também aqui.

UPDATE: Existe um site para o movimento.