O bolsista de pós-doutorado no exterior Jonas Pedro Pereira concluiu o estágio na Towson University nos Estados Unidos e, como resultado da pesquisa realizada no exterior, publicou no dia 12 de agosto um artigo na Physical Review Letters, mesma revista que publicou a descoberta das ondas gravitacionais.

O estudo do qual o bolsista brasileiro fez parte pode ter implicações significativas em todo o campo científico da Física moderna. “Mostramos uma forma muito promissora e de alcance tecnológico presente de se testar a segunda lei de Newton no regime de pequenas acelerações. Isso pode ter implicações imensas na problemática da elusiva matéria escura – onde milhões de dólares já foram investidos e até hoje nada ainda foi encontrado – e até mesmo em relatividade geral: se nossas predições forem confirmadas, então a teoria de Einstein da gravitação deveria ser modificada”, revela o pesquisador.

A pesquisa foi realizada no escopo do programa Ciência sem Fronteiras (CsF). Como afirma Jonas, a importância do estudo está em mostrar que tal teste da segunda lei newtoniana poderia ser feito com tecnologias e equipamentos que já dominamos e somos capazes de construir, respectivamente, e os resultados de uma possível mudança deveriam ser facilmente detectáveis. “Isso poderia reforçar e refinar um dos pilares da física clássica, segunda lei de Newton, em cenários e contextos não usuais com precisões altíssimas, bem como pôr fim a décadas de debates sobre a relevância e existência domodelo fenomenológico alternativo à matéria escura mais bem sucedido, denominado MOND, no âmbito astrofísico, e consequentemente a existência ou não de matéria escura da forma como a imaginamos hoje”, define.

Jonas Pereira, que também atua como pesquisador da Universidade Federal do ABC (UFABC), destaca importância de publicar em uma revista como Physical Review Letters (PRL). “A PRL é simplesmente a meta de carreira de qualquer físico. Ali estariam as ideias e realizações experimentais que poderiam mudar o “status quo” da ciência. É muito difícil publicar na PRL (seu fator de impacto é maior que 7), principalmente porque ela mantém os níveis mais altos e rígidos de revisão paritária. Ter um trabalho aceito em tal revista é certamente um grande e notável feito, que deveria refletir a grandeza/importância de uma ideia ou experimento”, ressalta.

Dinâmica Newtoniana Modificada
As origens do conceito de MOND estão no início dos anos 80, quando o físico Israelita Mordehai Milgrom propôs uma mudança fenomenológica da segunda lei de Newton, chamado MOND (Modified Newtonian Dynamics ou Dinâmica Newtoniana Modificada), com o intuito de explicar as chamadas curvas de rotação de galáxias espirais sem a necessidade de uma massa "invisível" (não-luminosa), conhecida por "matéria escura". “Além da natural explicação das curvas de rotação de galáxias espirais, a mudança fenomenológica de Milgrom também foi capaz de fazer algumas predições, que foram comprovadas observacionalmente mais tarde, popularizando e atraindo o interesse da comunidade científica para MOND. No entanto, não há até hoje uma resposta definitiva para a validade dessa proposta, basicamente pelo fato dela nunca ter sido testada/analisada realisticamente fora do contexto astrofísico, local onde foi concebida”, contextualiza o pesquisador brasileiro.

Como explica Jonas, para a aceitação de algo em Física é fundamental medidas em outros contextos além daqueles associados à sua concepção. “Nosso trabalho na Physical Review Letters tenta preencher essa lacuna. Nós mostramos que, se uma mudança da segunda lei de Newton (em dados contextos) existir, ela poderia em princípio ser facilmente observada por meio de um experimento chamado "STEP" (Satellite Test of the Equivalence Principle), que se encontra dormente devido à falta de recursos, principalmente da NASA, e que foi planejado para se testar unicamente a universalidade da queda livre ou o chamado princípio da equivalência fraco. O interessante da nossa proposta de teste da segunda lei de Newton é que ela pode ser conduzida com o STEP sem nenhuma modificação do seu design e precisão atuais.”

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Experiência no exterior
A realização do trabalho está ligada a possibilidade de desenvolver os estudos no exterior, conta o bolsista. “Ali, e apenas ali, tive acesso a elementos que me faltavam para a realização desse projeto ousado (apenas um dos que desenvolvi nos EUA). Estava numa ótima universidade, discutindo com grandes mentes. Acredito que programas de pós-doutorado no exterior devam sempre ser incentivados porque boas ideias também precisam de condições propícias para o seu desenvolvimento, algo que nem sempre pode ser encontrado no Brasil. O nosso país tem muitíssimos jovens cientistas extremamente talentosos. Para garantir o futuro do Brasil como gerador de ciência, tecnologia e inovação, não podemos, de forma alguma, impedir tais jovens doutores de desenvolver suas ideias e muito menos desanimar os jovens brasileiros de entrar na área de ciências. Nesse sentido, programas de pós-doutorado a nível internacional com investimentos crescentes são essenciais.”

Segundo Jonas, o passo mais importante com respeito à ideia já foi dado, que foi levar ao conhecimento da comunidade científica, por meio da publicação na Physical Review Letters, o potencial do STEP como experimento, que pode trazer respostas decisivas a vários enigmas da ciência simultaneamente. “Esperamos que isso reative os investimentos no STEP pela NASA ou qualquer outra agência de financiamento de pesquisa em breve. Estamos trabalhando em modelos mais refinados para predições de certos observáveis físicos, para que possam ser confrontados de forma mais direta com os dados quando estes surgirem, o que acreditamos que acontecerá num futuro não distante. Precisamos ainda examinar a questão das calibrações do STEP, para que tenhamos mais conhecimento dos possíveis problemas e cenários que podem surgir no momento em que este for posto em órbita. Isso naturalmente acontecerá quando o projeto for reativado. Há muitos outros aspectos e extensões que estamos pensando e desenvolvendo.”

Enquanto isso, o posdoc irá continuar a realização de pesquisas no Brasil, especialmente em problemas astrofísicos com suporte observacional, e ainda em propostas de testes e estudos teóricos de enigmas contemporâneos, a fim de podermos obter mais informações sobre estes. “Para tal, todas as colaborações que estabeleci ao longo desses anos de pós-graduação, nacionais e internacionais, ser-me-ão muito úteis, bem como as outras que ainda pretendo estabelecer”, conclui.

Programa de Pós-Doutorado no Exterior
O Programa de Pós-Doutorado no Exterior destina-se à realização de estudos avançados que sejam posteriores à obtenção do título de doutor. O programa concede bolsas de estudos para pesquisadores que possuem o título de doutor há menos de oito anos. O objetivo é atuar como forma opcional para a carreira de docentes e pesquisadores, para complementar a formação com desenvolvimento de projetos conjuntos e em parceria com instituições de excelência no exterior.

O resultado da edição 2016 do Programa de Pós-Doutorado no Exterior está previsto para dezembro desse ano. Conheça o programa.

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(Pedro Arcanjo)