Visão Física de Materiais e o prêmio Nobel de Física
Os dois ganhadores do Nobel de Física deste ano usaram ferramentas da física para desenvolver métodos que são a base do poderoso aprendizado de máquina atual. John Hopfield criou uma memória associativa que pode armazenar e reconstruir imagens e outros tipos de padrões em dados. Geoffrey Hinton inventou um método que pode encontrar propriedades em dados de forma autônoma e, assim, executar tarefas como identificar elementos específicos em imagens.
— Disponível em https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2024/press-release/, adaptado.
O curso de Física de Materiais teve sua fundação documental em meados de 2016, originada de reuniões na Pró-Reitoria de Ensino a Distância da Universidade de Pernambuco. Discutíamos que a forma de ensinar estudantes de graduação, mestrado e doutorado deveria passar por transformações profundas e víamos com muita clareza oportunidades na formação de cientistas com estratégias diferentes das que estávamos familiarizados. Deveria existir uma maneira de formar profissionais talentosos e colaborativos, com forte perfil de aplicabilidade e intervenção socioeconômica para transformar realidades: atuar onde ninguém atua e resolver o que ninguém ainda resolveu. A forma seria imaginada, descoberta e fundamentada na UPE e através de um novo curso de graduação: o curso de Física de Materiais da Escola Politécnica de Pernambuco da Universidade de Pernambuco.
O objetivo era claro: formar cientistas que, através da sua sólida formação em Física, descobririam a natureza enquanto atuariam brilhantemente na transformação de realidades, começando pelas deles mesmos.
Competir com problemas, não com pessoas.
Um curso que afie a mente, construa o caráter e
aumente as chances de um futuro brilhante.
Para isso, estruturamos oportunidades para que cada estudante consiga descobrir, uma vez compatilhando de nossa visão, como isso poderia ser feito através dele, sobre ele e para os outros.
A estrutura fundamental de nossa visão estratégica sempre foi a de formar cientistas durante o período do curso de graduação, ou seja, quatro anos. Em quatro anos Cientistas Fismat deveriam ser capazes de escrever propostas e projetos, documentos informativos, explorar e conduzir pesquisas, escrever artigos, apresentar em conferências nacionais e internacionais, buscar financiamento, desenvolver o perfil de orientação e ensino, abrir empresas e startups, ter responsabilidades de extensão universitária, além de muitos outros talentos científicos necessários nesse século. Claro que esperamos que o Cientista Fismat evolua com o tempo e ainda mais em programas de mestrado e doutorado. A ideia é que eles já soubessem como criar em cada uma dessas áreas, que sentissem-se e fossem profissionais. Nunca pensamos que seria impossível, sempre compartilhamos da visão de Cooper: "É necessário."
Interstellar (2014) - "No. It's necessary."
• Directed by: Christopher Nolan
• Written by: Christopher Nolan & Jonathan Nolan@McConaughey pic.twitter.com/bHZOn77VQc
A equipe que tornou o formato do curso de Física de Materiais em realidade sempre teve a visão de que bons frutos falam sobre a saúde das árvores. Se os frutos do curso de Física de Materiais forem bons, então algo bom acontece ali. Com a responsabilidade social com o Estado de Pernambuco e País como balizador de nosso compromisso, a Universidade de Pernambuco orientou a abertura do programa e apoia seu funcionamento de perto com apoio de gestores dedicados e estratégicos da Escola Politécnica de Pernambuco. Hoje, os resultados dos estudantes Fismat na publicação de pesquisas originais, abertura de empresas, apresentações premiadas no exterior, premiação em diversas competições — como em computação quântica e robótica — certificam a acertabilidade da visão do curso e exibem a capacidade científica íntegra e robusta de seus profissionais para todo o mundo (visite Breakthroughs Fismat).
Um componente chave de como atingir a formação que desejávamos consistiria na escolha adequada das disciplinas do curso de Física de Materiais. Para formar o profissional cientista físico desse século não havia alternativas mais estimulantes do que "go hard or go home!". Aqui, algo interessante ocorreu. Nunca tivemos dúvida alguma que a Física desse século seria profundamente transformada e alavancada por áreas consolidadas, mas também por áreas que pouca gente ouvia falar. Em 2018 o curso recebia sua primeira turma, que teria a oportunidade de aprender disciplinas sobre sistemas complexos, redes complexas, aprendizagem de máquina, computação quântica, spintrônica, biofísica clínica, além de diversas aplicações tecnológicas envolvendo todas elas.
Em 2021, tivemos um acerto da escolha de disciplinas confirmado no prêmio Nobel de 2021:
"O Prêmio Nobel de Física 2021 foi concedido "por contribuições inovadoras para a nossa compreensão de sistemas físicos complexos", com metade em conjunto com Syukuro Manabe e Klaus Hasselmann "pela modelagem física do clima da Terra, quantificando a variabilidade e prevendo com segurança o aquecimento global" e o a outra metade para Giorgio Parisi "pela descoberta da interação de desordem e flutuações em sistemas físicos desde escalas atômicas até escalas planetárias".
— Disponível em https://www.nobelprize.org/prizes/physics/2021/summary/.
Com as primeiras ideias do curso delineadas em 2016, vimos em 5 anos (Nobel 2021) e 8 anos (Nobel 2024) duas de nossas novas áreas de formação de graduação sendo contempladas: complex science, que em 2021 se apresentava como área de fundamental importância nesse século e, em 2024, figura como centro do prêmio a Física da Aprendizagem de Máquina. Duas novas disciplinas e duas novas áreas de formação do curso. Não por coincidência, as fundações das descobertas da mais recente premiação vivem no campo dos sistemas complexos. Jackpot!
Somos entusiasmados em poder usar da formação em Física, através do curso de Física de Materiais da Universidade de Pernambuco, para demonstrar uma visão que integra áreas emergentes da Física de forma original e estratégica. A sincronia entre a formação oferecida pelo curso e os avanços reconhecidos em premiações como o Nobel de Física de 2021 e 2024 reforça a importância de preparar cientistas para enfrentar problemas complexos e impactar a realidade. O curso, ao apostar em inovação e aplicabilidade, forma profissionais talentosos que compreendem teorias e estão preparados para resolver desafios reais, moldando o futuro da ciência e da tecnologia.
A Equipe do Curso de Física de Materiais agradece o apoio irrestrito e inspirador da Escola Politécnica de Pernambuco e da Universidade de Pernambuco no desenvolvimento de suas ações. Agradecemos ainda à FACEPE e ao CNPq pelo suporte financeiro das ações de pesquisa.
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