Enigmas da Ciência e da Tecnologia

Oficina de iniciação

Contextualização: o que são considerados ‘enigmas’ em ciência? Estudos de casos em Física, Química, Matemática, Estatística, Computação e Engenharias. Técnicas e exercícios de investigação e formulação de enigmas.

Público: interessados que tenham, no mínimo, ensino médio.
Vagas: 30
Carga horária: 16 horas
Período: 1 a 4 de março
Horário: 8h30 às 12h30

Primeiro e segundo dias – serão abordados problemas relacionados com a Física Contemporânea direcionados para as questões em aberto, remetendo para os enigmas da ciência.

Primeiro dia – Enigmas quanto ao muito rápido e ao muito massivo
Parte 1 – 8h30 às 10h30 – as distorções do tempo, do espaço e a conversão da matéria em energia, segundo a Teoria da Relatividade Especial (TRE) e sobre a Gravidade e a curvatura do espaço-tempo segundo a Teoria da Relatividade Geral (TRG).
Parte 2 – 10h30 às 12h30 – as possíveis geometrias para o nosso Universo, a Lei de Hubble, buracos negros, matéria escura, expansão acelerada do Universo, Energia Escura.

Segundo dia – Enigmas quanto ao muito pequeno: Física Quântica e Nuclear
Parte 1 – 8h30 às 10h30 – átomos: emissões espectrais descontínua, efeito fotoelétrico, ondas de matéria, o princípio de incerteza, o paradoxo EPR, o gato de Schrodinger.
Parte 2 – 10h30 às 12h30 – Extensão da Física Quântica à Ciência dos Materiais; condutores, isolantes e semicondutores, aplicações nos computadores; levitação e a capa da invisibilidade;
A Física sub-atômica: fissão e fusão nuclear; quarks e gluons; O LHC Modelo Padrão – O LHC: campo de Higgs e o Bóson de Higgs.

Coordenador e palestrante do primeiro e do segundo dia: Aba Cohen Persiano (UFMG) – Doutor em Física de Metais – PhD pela Universidade de Londres – Imperial College (1986), pós-doutorado na Telcon Metals – UK (1986) e no Laboratoire Louis Néel – CNRS – Grenoble-França (1997). Graduado em Física pela UFMG (1971), e Mestre em Engenharia Metalúrgica também pela UFMG (1977). Atualmente é professor associado do Departamento de Física da UFMG; é colaborador junto ao CDTN-CNEN em projetos e na coordenação de laboratório comum às duas instituições (UFMG e CDTN) e junto ao Instituto de Geociências e Instituto de Ciências Biológicas. É membro do corpo editorial do Journal of Materials Science editado pela Springer.
Colaboradores da UFMG: Professores Heleno Cunha, Bernardo Borges de Lima, Csaba Sneider e mestranda Paula Mendes Soares.

Terceiro e quarto dias – A Matemática na Arte de Escher.
No ano de 2013 o Palácio das Artes abrigou uma grande exposição das obras o artista holandês M. C. Escher. Aproveitando essa oportunidade o Departamento de Matemática da UFMG em parceria com a Fundação Clóvis Salgado promoveu um ciclo de palestras sobre alguns aspectos matemáticos que podem ser observados nas obras de Escher. Para o festival de verão da UFMG deste ano reapresentaremos este ciclo de palestras quase identicamente (trocando a palestra do professor Marcelo Terra Cunha pela palestra da professora Susana Candida Fornari). Todas as palestras são de caráter elementar, sem pré-requisitos e visam apresentar, de forma simples e didática, como o artista gráfico utilizou interessantes conceitos e construções matemáticas para criar suas obras.

Terceiro dia – Aspectos matemáticos na obra de Escher.
8:30h – M.C. Escher: o artista dos matemáticos
Palestra introdutória com pequena biografia do artista. Serão abordados os diversos objetos matemáticos presentes em sua obra.
Palestrante: Bernardo Nunes Borges de Lima – Fã de Escher desde a adolescência, Engenheiro Civil e Mestre em Matemática, ambos pela UFMG e Doutor em matemática pelo Instituto de Matemática Pura e Aplicada – IMPA/RJ.
9:30h – Escher: o possível e o impossível
Mostraremos alguns dos mais conhecidos desenhos de Escher, onde ele desafia as leis da perspectiva representando imagens de objetos aparentemente tridimensionais, mas que não podem existir na realidade. Com papel e lápis reproduziremos, junto com os participantes, alguns desses desenhos, e com material do cotidiano (papel, cola, tesoura) construiremos alguns dos desenhos possíveis, mostrando as propriedades matemáticas.
Palestrante: Susana Candida Fornari – Obteve o título de doutora em matemática em 1982 no IMPA , Rio de Janeiro. Trabalhou como professora no IME-USP, São Paulo, de 1982 a 1985, ano em que fez concurso no departamento de matemática da UFMG. Sua área de pesquisa é geometria, tem vários trabalhos publicados e participou de diversos congressos e estágios de pesquisa no Brasil e no exterior. Em 2013 aposentou-se na UFMG.
10:30h – Pavimentações nas artes e nas obras de Escher
Nesta palestra será apresentada a teoria algébrica da pavimentação por meio de exemplos obtidos do palácio mouro Alhambra e das obras de Escher.
Palestrante: Csaba Schneider – Graduado pela Universidade de Debrecen – Hungria, e Doutor pela Australian National University, Camberra – Austrália. Sua linha de pesquisa é a teoria de grupos, em particular grupos de simetria. Atualmente é professor do Departamento de Matemática da UFMG.
11:30h – Escher e o mundo não euclidiano
A palestra começará pela história da geometria e narrará alguns fatos desde a época de Euclides (300 a.C) até o momento da criação da geometria hiperbólica (sec. XIX). Uma vez introduzida a geometria hiperbólica passaremos a apresentação de alguns de seus principais personagens e os identificaremos nas obras de Escher.
Palestrante: Heleno Cunha – Graduação e Mestrado em Matemática pela UFPA e Doutorado em Matemática pela UFMG. Sua linha de pesquisa é a geometria hiperbólica e, atualmente, é professor da UFMG.

Quarto dia – Aspectos matemáticos na obra de Escher.
09:00h – Perspectivas e Projeções
Os ideais do Renascimento, ao pedirem que retratemos o mundo como ele é, levam à criação da Geometria Projetiva. Seu desenvolvimento possibilitará a representação de paisagens e cenas cada vez mais realistas (ou menos, como no caso do Escher).
Palestrante: Sônia Pinto de Carvalho – Graduada em Matemática pela Universidade Federal do Rio de Janeiro e Doutora em Geometria e Topologia pela Université de Bourgogne, na França. É professora na UFMG e trabalha com ensino, extensão e pesquisa, com ênfase em Sistemas Dinâmicos .
10:00h – Oficina de construção de poliedros e tensegridades
Nesta oficina ensinaremos duas técnicas de construção de poliedros. Para tanto usaremos materiais baratos, comuns do dia-a-dia (canudinhos, palitos de madeira e linha lastex). Também aproveitaremos para abordar alguns conceitos matemáticos que aparecem naturalmente ao construir tais poliedros, como, por exemplo, a relação de Euler.
Ministrantes: Heleno Cunha, Victor Mielly e Lucas Henrrique Rocha de Souza.

Coordenador do terceiro e do quarto dia: Heleno Cunha (UFMG).