Conselhos ao estudante de Física

Estas dicas são destinadas para aqueles que estejam cursando bacharelado em Física - e que possuam habilidades intelectuais normais. São conselhos que eu acho que teriam sido úteis para mim.

As notas de aula de uma disciplina geralmente consistem em um caderno (ou fotocópia de um) espelhando o que foi escrito no quadro-negro. Elas são aquilo a que o professor mais dá valor, e com o viés que deverá ser cobrado em prova. Entretanto, para a carreira do estudante, é muito importante ler os livros-texto. Para eleger um, um bom caminho é optar por aquele com mais críticas positivas na Amazon americana (boa nota e quantidade de avaliações razoável). Os livros bem avaliados costumam ser os mais didáticos e inspiradores. Com um bom livro-texto é possível ter uma fonte de referência que vai durar mais tempo que o caderno, fora provavelmente tratar-se de um material mais completo, já que o professor muitas vezes seleciona apenas alguns tópicos.

É prudente também evitar desviar muito os estudos para outra área de interesse. Quem pretende se engajar na pesquisa acadêmica será prejudicado se estiver frequentando simultaneamente outro curso de graduação, ou então se dedicar tempo demais a temas como política, economia, bolsa de valores, filosofia, etc. Cada um destes assuntos é bastante profundo, de forma que em uma vida não é possível abarcar tudo - isso para quem não tem a intenção de ser apenas um generalista (que sabe de tudo um pouco), mas sim pretende ser um especialista (sabe muito, pelo menos de um tema específico). Um site interessante que trata da dicotomia quantidade/qualidade é do Cal Newport (talvez os livros dele sejam mais completos - 1, 2).

Os cientistas de ponta, que realmente fazem progresso, costumam estudar várias horas por dia, e provavelmente agiam dessa forma durante o curso de graduação. Quem se contenta com as aulas e faz o esforço apenas suficiente para uma boa nota na prova está sendo ultrapassado por diversos alunos ao redor do mundo que, já durante a graduação, dedicam mais tempo consolidando o que aprenderam. Por exemplo, que tal ler detidamente todo o Feynman Lectures on Physics? É o mesmo assunto ensinado nas disciplinas básicas, mas provavelmente visto de outra forma. Demanda tempo e calma na leitura, mas certamente irá solidificar os conceitos. Na verdade, o estudo nunca será o bastante, pois a questão não é o quão completas serão as habilidades de alguém ao concluir sua graduação, mas sim o quão incompletas. Por isso, dentro do saudável, não existe limite máximo para o quanto se deveria estudar os fundamentos.

Para produzir motivação e expandir os horizontes, são proveitosos os textos de divulgação científica. Locais como Arstechica trazem matérias com o estado da arte de algumas áreas da Física, explicando os recentes artigos científicos de uma maneira acessível. Além disso, há muitos livros que são uma ótima fonte de estímulos ao mostrar o desenvolvimento de cientistas, como os excelentes O senhor está brincando, sr. Feynman! e A parte e o todo. Alguns livros interessantes de divulgação científica: O andar do bêbado, O universo elegante, A realidade não é o que parece.

Para as questões que alguém possa ter vergonha de perguntar, por parecerem básicas demais (como por exemplo - é possível que o espaço-tempo se expanda mais rápido que a luz?), existem os fóruns na internet com respostas muito didáticas. Por exemplo, Stack Exchange. Nestes lugares encontra-se muita coisa inútil, mas em geral as informações importantes recebem muitas avaliações positivas, e acabam se destacando. Também há diversos canais no Youtube que mostram muita coisa em pouco tempo, como o Veritasium.

Da leitura dos parágrafos anteriores, percebe-se como é importante conseguir ler textos em inglês. Quem pretende ser um pesquisador em Física em algum momento terá que ser fluente na leitura do idioma. E conseguir a fluência é um processo trabalhoso, que demanda muitas e muitas horas de leituras mal compreendidas, até que se consiga entender um texto técnico de forma natural. Por isso, quanto antes se começar, mais cedo serão colhidos os benefícios, já que a escalada do aprendizado terá que ser encarada em algum momento.

Física experimental vs. física teórica - é comum já na graduação cada um ter predileção por uma das áreas. No primeiro caso, diminui-se a atenção para as deduções algébricas e demonstrações. No segundo, dá-se menos valor para as técnicas de análise de erros, para as soluções numéricas, ou até mesmo para a montagem dos experimentos clássicos. Entretanto, é preciso conhecer profundamente todas estas áreas (nos limites da graduação), pois pode-se descobrir alguma vocação inesperada. Ou ainda, conhecimento de uma delas pode influenciar na solução de um problema da outra. Afinal, num acelerador de partículas não há físicos experimentais programando computadores, analisando dados estatísticos, calculando analiticamente se é possível que determinado equipamento cause determinado efeitos nos resultados? E um físico teórico não precisa enumerar os efeitos verificáveis de uma determinada teoria, dentro dos limites experimentais disponíveis?

Mesmo quem futuramente resolver mudar de área e tentar uma eventual carreira no mercado financeiro (ver Early Retirement Extreme, ou algum blog sobre "Quants"), em geral só terá as condições necessárias para o sucesso se estiver disposto a uma imersão total nas matérias estudadas na graduação, pois na prática o que importa é saber enfrentar problemas em aberto, ter a visão do todo, conseguir relacionar diferentes áreas do conhecimento, construir a persistência para ler artigos científicos, etc.

Em resumo:

• além dos conteúdos das disciplinas do seu curso, pelo menos leia, entenda, estude e aprecie todo o Feynman Lectures durante a graduação - ou outros livros didáticos de sua preferência
• condição necessária para o sucesso no longo prazo (principalmente após o doutorado): é imprescindível absorver conceitualmente o fundamento de todas as disciplinas da graduação, mesmo que você goste muito de algumas poucas
• não dedique tempo demais tentando abarcar o mundo

Why did I enjoy it? I used to play with it. I used to do whatever I felt like doing - it didn't have to do with whether it was important for the development of nuclear physics, but whether it was interesting and amusing for me to play with. When I was in high school, I'd see water running out of a faucet growing narrower, and wonder if I could figure out what determines that curve. I found it was rather easy to do. I didn't have to do it; it wasn't important for the future of science; somebody else had already done it. That didn't make any difference. I'd invent things and play with things for my own entertainment. (...) I still remember going to Hans Bethe and saying, "Hey, Hans! I noticed something interesting. Here the plate goes around so, and the reason it's two to one is ...'' and I showed him the accelerations. He says, "Feynman, that's pretty interesting, but what's the importance of it? Why are you doing it?'' "Hah!'' I say. "There's no importance whatsoever. I'm just doing it for the fun of it." - Richard Feynman

I wanted the reward and not the struggle. I wanted the result and not the process. I was in love with not the fight but only the victory. And life doesn't work that way. - Mark Manson

There are two domains, the ludic, which is set up like a game, with its rules supplied in advance in an explicit way, and the ecological, where we don't know the rules and cannot isolate variables, as in real life. Seeing the nontransferability of skills from one domain to the other led me to skepticism in general about whathever skills are acquired in a classroom, anything in a non-ecological way, as compared to street fights and real-life situations. (...) We accept the domain-specificity of games [like chess], the fact that they do not really train you for life, that there are severe losses in translation. But we find it hard to apply this lesson to technical skills acquired in schools, that is, to accept the crucial fact that what is picked up in the classroom stays largely in the classroom. Worse even, the classroom can bring some detectable harm. - Nassim Taleb

Compatibilismo (Compatibilism)

Na novilíngua de Orwell existem palavras como "negrobranco"; que tal adicionar determinismolivrearbítrio?

In Orwell's newspeak there are words like "blackwhite"; how about adding determinismfreewill?

Promessas para 2017

Ao elaborarmos nossa lista, incentivados por uma gama de estímulos que surgem no final do ano, surge a tendência de sempre incluir novos itens, para chegarmos a ser a pessoa ideal daqui a doze meses.

Se queremos ser mais sociáveis a partir de agora, por que não planejar também a leitura de um livro por mês? E que tal exercícios às segundas, quartas e sextas? E quanto a uma dieta de baixo carboidrato?

Mas mudar de um estado de relativa inércia para uma vida regrada por tantos desejos é abrupto demais para nossa capacidade.

Por isso, a sugestão é: resistir à tentação de querer ser muito melhor em 2017, e ficar apenas com uma característica, mesmo que isso signifique abrir mão da barriga tanquinho ou do estudo da obra de um filósofo.

Que tal escolhermos ser mais calmos? Mais tranquilos, menos estressados?

Não é uma decisão sem algumas implicações profundas.

Afinal teremos que evitar irritação no trânsito, cuidar para não pensar em trabalho quando estivermos em outra atividade, encontrar métodos para não ficar demais pensando em situações desagradáveis, reduzir expectativas para reduzir frustrações.

A lista de benefícios também é generosa: dormir melhor, um eventual melhor funcionamento do sistema digestivo, evitar palpitações, conseguir com que as pessoas queridas se sintam mais bem tratadas, e quem sabe até conseguir a força de vontade para cortar o açúcar.

Livre arbítrio no homem racional

O senso comum imagina que, naturalmente, temos livre arbítrio, pois podemos escolher o que comer no almoço, a nossa profissão, como dispor do tempo livre, etc.

Existe também a corrente contrária ao livre arbítrio; o determinista Laplace já havia sugerido uma calculadora que, em posse de todos os dados sobre o mundo, poderia calcular com exatidão os estados futuros, incluindo a disposição das partículas do cérebro humano, o que implica em conhecer nosso comportamento. Até alguns estudiosos do cérebro atualmente colocam em dúvida a ideia do livre arbítrio, ao demonstrar em experimentos que, quando achamos que estamos tomando uma decisão, nosso cérebro já havia decidido alguns instantes atrás, sem que tivéssemos consciência. Também poderíamos argumentar que, por exemplo, ninguém escolhe sua profissão de maneira totalmente livre, mas sim influenciado por sua condição econômica, por algum professor carismático, ou em consonância com habilidades que a pessoa simplesmente descobre em si.

Entretanto, é possível levantar outro ponto. Se somos racionais, e estamos sempre tentando fazer a coisa certa, aquela que melhor atenda aos nossos interesses (sejam eles egoístas ou altruístas), então como podemos ter livre arbítrio? Se a nossa decisão sempre será aquela que nos beneficiará, limitada obviamente por nossa capacidade de decidir e por nossas fraquezas, como podemos estar "escolhendo" algo?

É claro que tomamos muitas decisões erradas. Fazemos coisas que nos arrependemos depois, e pior, fazemos coisas já sabendo que vamos nos arrepender. Nesse ponto podemos responder que é possível ter livre arbítrio: a escolha entre a virtude e o vício. Mas muitas pessoas tentando emagrecer sabem que a escolha não é irrevogável.

Mas, supondo agora uma pessoa que opte totalmente pelas virtudes em detrimento do vício. Que consiga estudar à noite, acordar cedo, comer de modo saudável e cuidar das pessoas próximas. Mesmo esta pessoa vai se deparar com diversas escolhas: como ter uma vida com sentido, como aproveitar o tempo, que tipos de assunto estudar, etc. Ela pode fazer escolhas erradas, mas terá sido por incapacidade de ter uma visão ampla do mundo, ou por azar. Na medida em que ela sempre tenta escolher o que é melhor para ela, dadas as condições do momento, onde está o seu livre arbítrio? Ela pode escolher entre pensar, descansar, ter prazer, trabalhar. Mas fará isso sempre com o objetivo de ser uma pessoa melhor. Escolherá o que ela julga mais propício para ser melhor - então as escolhas não são livres, e sim dadas por uma equação que independe da vontade da pessoa. Ninguém fará uma escolha com o único objetivo de sofrer, de se dar mal.

Isso quer dizer que, independente de Laplace ou das peças que prega nosso inconsciente, as pessoas que decidem ser racionais perdem a partir daí o livre arbítrio?

Experimento mental - "ignorância é uma bênção" vs. conhecimento

Supondo que somos finitos. É preferível, em relação a esta eventual condição:

1) ignorância, com uma estrutura mental que nos permita não pensar muito no assunto

É mais ou menos como vivem hoje muitas pessoas. Independente se conscientemente ou não, elas mantêm o foco nas questões práticas do curto prazo, organizando suas vidas em torno de esforços e recompensas.

2) ou adquirir consciência plena, com base em evidências científicas irrefutáveis

As pessoas iriam se concentrar mais na busca concreta pelo prazer? Isso seria benéfico, em termos líquidos, para o bem-estar geral?

Mecanismos de defesa contra o medo da finitude da vida

• uvas verdes: nem seria bom viver para sempre, pois tudo ficaria repetitivo. Chega uma hora em que não há nada diferente para fazer; imagine que chato não mudar, não envelhecer nunca... O mundo ficaria muito cheio, não poderíamos ser velhos ranzinzas que seriam respeitados pelas crianças. Uns 80 anos já é muito tempo, já dá pra ficar bem cansado de tanto trabalhar

• limões doces: acaba sendo melhor não viver para sempre, pois aí damos mais valor para o tempo que temos. Somos obrigados a viver tendo que planejar início, meio e fim; aproveitamos cada dia como se fosse o último

• somatização: o medo do fim causa ansiedade, tensão, dores sem causa. Isso é bom porque com todos esses sintomas vamos praticar yoga, meditação ou planejar uma longa viagem para relaxar e acabamos esquecendo do verdadeiro problema

• "regressão": natural mesmo é viver como o homem antigo, sem se preocupar com essas coisas, mas apenas com o sustento da próxima refeição. Essas pessoas sim eram felizes

• fantasia: vai que exista um mundo mágico (como o do filme Avatar) nos esperando - ficar imaginando como seria é bom porque tiramos o foco do verdadeiro problema

• prazer anestesiante: mergulhar em desafios, resolver problemas complicados, dedicar-se a conhecer todas as sensações do paladar e do sexo para que as atividades prazerosas não deixem tempo para pensar no verdadeiro problema

veja também http://falealgumacoisa.blogspot.com.br/2013/10/possiveis-armadilhas-psicologicas.html

Atividade-meio - atividade-fim

Uma empresa que fabrica aviões tem como atividade-fim a pesquisa, aquisição de matéria-prima, construção e venda de aviões. Já as atividades-meio são a gestão de recursos humanos, a infraestrutura de informática, a contabilidade, a limpeza, etc.

A administração pública tem como atividade-fim o provimento de serviços públicos (segurança, justiça, saúde, educação). E as atividades-meio são a receita, a controladoria, a estatística, etc.

E na nossa vida, quais as atividades-fim e as atividades-meio? Será que comer, cursar faculdade, trabalhar, praticar exercícios, cuidar da saúde, descansar, dormir, educar os filhos, ajudar as pessoas carentes, fazer compras, aprender idiomas, são todas atividades-meio? E nesse caso, quais seriam as grandes atividades-fim, objetivos principais da nossa vida para os quais fazemos todas atividades-meio?

Para o hedonista, atividade-fim é comer e beber com prazer, divertir-se com outras pessoas - e atividades-meio são trabalhar, cuidar da saúde, estudar.

Para o altruísta, atividade-fim é ajudar os outros - e atividades-meio são todas as outras.

Para quem encontra total satisfação na resolução de problemas (da matemática, computação, de engenharia, de gestão empresarial, etc.), a atividade-fim é trabalhar - e atividade-meio são todas as outras.

Para o espiritualista (no sentido geral), tudo isso é atividade-meio, e atividade-fim é dedicar-se a algo imaterial.

Para o existencialista, cada um deve perceber que não tem atividade-fim definida, e deve eleger a sua.

Para o absurdista, a atividade-fim é tomar consciência de que tudo é atividade meio.

Para o niilista, não existe atividade fim, e tudo é atividade meio.

veja também o post http://falealgumacoisa.blogspot.com.br/2011/09/qual-o-sentido-da-vida.html