“Lendo a Natureza através dasConstantes Fundamentais

da Física”

J. A. Helayël-Neto

(CBPF GFT – JLL PVNC - Petrópolis)

“Inclusão pela Física”CBPF, SET 2014.

Nosso lema na “Jornada de Acolhida”

• Que hoje seja o primeiro dia do resto de suas vidas. Enterrem seus sonhos e os transformem em um Projeto de Vida.

• Grupo de Pesquisa “Física e Humanidades” – CBPF

• Grupo de Física Teórica José Leite Lopes.

Relato de Experiência

Público-alvo: jovens/adultos do Ensino Médio,

oriundos das classes populares.

Tempo de atividades: 1994 – 2014 (SÁB, 13 AGO 1994).

Ambiente de trabalho: PVNC – Petrópolis

Desafio: Física como disciplina motivadora e

regeneradora. ( De Rerum Natura ).

Objetivos

. Integração das diferentes áreas do conhecimento (a Física é uma só!).

. Desenvolvimento da capacidade de modelagem : percepção do que seja um modelo e do que seja teoria científica.

. Maior percepção dos domínios e escalas da Natureza (“as ciências” que se articulam) .

. Entrosamento com as grandes questões da Ciência contemporânea.

. Desnaturalizar o senso-comum de que as Ciências Naturais/Exatas são excludentes.

. Física comprometida com um processo de mudança de destino social (qual o real potencial da Física para este fim?).

. Substituir o repasse de conteúdo pelo compartilhamento e reflexão.

Grande desafio

Mais do que viabilizar o ingresso no Ensino Superior,

o verdadeiro desafio é

assegurar a permanência e

a conclusão do curso.[ Temos desenvolvido programas

com este objetivo. ]

Metodologia e Operacionalização

. Oficinas nos meses de JAN/FEV:

Matemática Básica, CCC, Grandes Teorias Científicas. (O preponderante papel da disciplina CCC ao longo do ano.)

. Física e Sociedade:

Jornadas Abertas do PVNC: workshops para reflexão sobre temas

especiais (100 Anos de Ciência; Perspectivas no Mundo Acadêmico;

Ciência, Espiritualidade e Religião; Max Weber e a Ciência como

Vocação; De Rerum Natura; Sociedade e Racionalidade)

. Aulas semanais (SÁBs e 2 últimos DOMs de cada mês).

1 aula mensal de Filosofia.. Administração /Coordenações/Assembléias: incentivo às lideranças.

Educação: Ensino de Ciências

Divulgação Científica } a partir da Física.

Projetos de intervenção.

Extensão : Outros Pré-Vestibulares Comunitários além do

Núcleo de Petrópolis (www. pvnc.com.br) Núcleo de Volta Redonda (MEP)

Temas de Debate no processo de acolhimento

Gramsci: O intelectual orgânico Althusser: Aparelhos ideológicos do Estado Max Weber: A Ciência como Vocação Bourdieu: Capital cultural Florestan: A Revolução Burguesa no Brasil Schwarz: Favor/mediação das relações sociais.

FÍSICA: Experiência em andamento desde 2009

Física Básica através das constantes fundamentais da Natureza.

Ponto central de toda a abordagem: estrutura do espaço-tempo e dimensionalidade

Grandezas físicas fundamentais (SI: kg, m, s, K, A, mole, candela)

Temas Universais: unificação das disciplinas

• Tempo / Espaço• Energia / Matéria• Simetria / Diversidade• Luz• Incerteza• Transformação / Evolução• Complexidade• Hegemonia / contra-hegemonia• Mais-valia• Símbolos e significados

Interações Fundamentais

• O que são as Interações Fundamentais?

• (Em que medida uma interação é considerada fundamental?)

• Gravidade

• Eletromagnetismo

• Força Nuclear Forte

• Força Nuclear Fraca

• 5a Força? • Interações Fundamentais ~ Escalas distintas

• Energia ~ Comprimento ~ Tempo

• Unificação procede?

GN = 6.67 x 10-11 Nm2 kg-2

GN - origem da massa ( bóson de Higgs; aqui, entra GF )

contexto para introduzir a idéia de campo/campo gravit’l leis de Kepler

matéria escura (Hubble, Planck, WMAP, ESO)

MOND (extensão!) - pluralidade de idéias

constante cosmológica , Λ

energia escura (novo regime para o campo gravitacional)

O que é, afinal, a força de gravitação: fundamental ou não?

GF = 1.17 x 10-5 GeV -2

GF - Interação nuclear fraca – Interação eletrofraca:

Escala de distâncias e escala de tempos

Isospin fraco e Hipercarga ~ Carga elétrica

Léptons carregados / neutrinos

Quarks (3 gerações)

Mediadores ( W+ e W- , Z0 , ɣ)

Constantes com dimensão e elementaridade.

c

c - 3’a lei de Newton

tempo/espaço, espaço-tempo

dilatação/contração (fator - gamma e regime relativístico)

massa e energia de repouso

buracos negros (G e c: velocidade de escape e horizonte de eventos)

que interação está associada à constante c?

e

e - Eletrostática (campo elétrico; campos elétrico e gravitacional: unificação de conceitos) magnetismo (Relatividade e conexão E – B; campos magnéticos astrofísicos) ondas eletromagnéticas (reconsiderar c) CMB, raios-X e explosões de raios-gama a tecnologia de c, e átomo de hidrogênio (instabilidade clássica): idéia de uma “nova Física” anti-H por 17 min (o que aprenderemos com isto?).

h

h - Relação entre matéria e radiação efeito fotoelétrico dualidade átomo de Bohr (JUL 1913) conceito de spin (1912-1925) anti-matéria (abstração e experimentação) materiais (condutores, supercondutores, nanoestruturas: Física de alta precisão) núcleos atômicos/neutrinos a revolução tecnológica do h

há alguma interação relacionada a h?

k

k - Temperatura entropia gases ideais temperaturas críticas/transições de fase equipartição da energia a Física do “muitos”.

“Brincando” com as possíveis combinações entre estas constantes:

escalas da Natureza.

Atividades de Suporte

Filosofia

Palestras sobre temas abordados no programa

Palestras sobre políticas educacionais e científicas

Anos temáticos (A Ciência em 19xy.)

Debates/Cineclube.

Grupos de estudo solidário ao longo da semana.

Projetos

• www.professorglobal.com.br

• “Compartilhando reflexões com a Família”.

• “O Brasil da Ciência”, 2008 – 2009.

• “Física na Laje”, 2010 – 2012.

• 2013 – 2014: projeto em formatação.

Considerações Conclusivas

• 19 anos de egressos – quem são?

[ IC, M, D, Professores Adjuntos ] - o retorno ao Núcleo

• Análise dos riscos (o intelectual orgânico; recrutamento)

• Formação de jovens cientistas oriundos das classes populares:

a Física motivando o ingresso no mundo do

conhecimento.

Quantos físicos estimulamos? Quantos antropólogos?

E quantos outros? Jornada das Vocações.

Considerações Conclusivas

• Jovem da classe popular: Prestador de serviço/técnico ou produtor de conhecimento?

(Destino social: quais as suas chances?)

• Física: disciplina excludente / prática regeneradora.

• Histórias de vida construídas a partir da Física

• O papel do Professor de Física:

como redimensioná-lo? Relação com a pesquisa.