Brazilian Plenary approves ESO membership

It has finally happened, folks! We are almost there: the ESO membership. Okay, so, if you’re still unaware about this, Brazil is set to be the first non-European country to be part of ESO, the European Southern Observatory, one of the biggest and most prestigious astronomical facilities in the world. You can read more details about this here and here. The bottom-line was that the whole process of membership approval (by Brazilian politicians) was stuck, more specifically in the Plenary, an examining board composed of members of the parliament that analyzes and proposes modifications to the projects of law.

Today, 19 of March, 2015, after more than two years dragging along the project in the Plenary, they have finally reached to a consensus, a positive one, even after being compulsively criticized by many members of the parliament. Here is my translation of the declarations stated by the Chamber of Deputies:

“The 270 mi euros are going to be 1 bi reals.” – Nilson Leitão

As I wrote in a previous post, this amount of money is still less than many investments done by the country to private businesses. There is no reason to privilege business over science endeavors, especially for developing countries (as we see in India and China).

“It’s bad for the government, taking money away from people who deserve it and need it. It’s bad for the country” – Pompeo de Mattos

Again, pure demagogy, the same tactic used by Fábio Garcia. This is not money being taken away from people, it is an investment on science, science that will benefit people. Astronomy might not feed the hungry (PhD astronomers struggling to find a position will beg to differ), but it feeds the curious, it inspires the young, it attracts people to STEM – something that Brazil severely lacks. I could go on and on about this issue.

Just as a reminder, the project was target of criticism by both the opposition and the allied base of the federal government, and there is a running joke on the internet that says the Plenary approved the project just because the president Dilma Rousseff didn’t want it to happen – or rather, just to annoy her. Although I find it hard to believe that Rousseff would do take such a position, I don’t doubt that our conservative parliament would take a stance just because it’s against the president’s will. Oh, politics.

But it’s not time for celebration yet. There are still steps to be taken. Now, the project will have to be appreciated by the Senate. It’s hard to estimate the time that they will take to analyze the project, but we can always be hopeful. It probably won’t take another two years, will it? When that happens, then the Congress will finally be able to promulgate the project and Brazil will be the fifteenth member of ESO. Until then, we wait, and we press, and we lobby in favor of science and astronomy.


Featured image: artistic concept of the asteroid Chariklo, for which the discovery of a ring system had participation of a Brazilian team, using telescopes from ESO. Credit: ESO/L. Calçada/M. Kornmesser/Nick Risinger (skysurvey.org)

 

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Brazilian Plenary approves ESO membership

A new chapter has just started

I like to see my life as a book. And I remember quite well the most recent chapters: the chain-reaction that led to my decision of studying astronomy, the first year as a student of physics, then the exchange period to Netherlands, the limbo-like period in which I dedicated to setting myself up to grad school… And now, I have just started it, so the last weeks have been quite hectic (reason why I haven’t written since the beginning of March). Two weeks ago, I moved to São Paulo, the biggest city of South America, so I could study astronomy at the Institute of Astronomy, Geophysics and Atmospheric Sciences at the University of São Paulo (USP).

By the way, people who don’t know Portuguese almost always pronounce “São Paulo” in a weird way (at least for us) – which is completely fine! I always mispronounce Groningen, the city where I lived for one year, since I left there (but when I was there, I was dedicated to say it correctly). If you’re curious about our language, the tilde over the letter A means a sound like the U in the word “dump”. So, the correct pronunciation of “São” uses that sound instead of “Sao”. And if you’re even more curious, São Paulo is the Portuguese name if a saint – more specifically Saint Paul, in English.

I’m not new here in this city. I know, maybe all to well, how it is to live here: the long trips to get around the city, being always cautious with your stuff, the huge quantities of people, planning your day carefully to make it as efficient as possible, and, of course, dealing with the inefficiencies of the systems. And this is what really gets me, because I’ve been spoiled: Netherlands was too efficient, at almost everything. I don’t want to blame this country that I love so much for my frustrations with São Paulo, but it is impossible to not miss how good NL was when everything here is so slow and bureaucratic. Just as an example, when I lived in NL, we could simply order a free pre-paid SIM card for a cellphone and we would get it delivered at home. This can’t be done in Brazil: you have to go to a store and buy it, and this can be a pain in the ass if you live in a city like São Paulo.

Okay, that might have been a dumb example, but there are some other ones, such as the process we have to go through to get a simple magnetic card to use the public transport system here. I don’t have much to complain about the transport itself, because SPTrans, the company responsible for it, has been doing a fairly good job, I think. But here is the thing: in order to enjoy free or discounted transfers between buses, subways and trains, you have to have the magnetic card, and it can only be bought at very few selected stores sprinkled though the metropolis. The ones that carry student discounts have to be ordered by the school, and to get it from SPTrans, you have to wait in a 1-hour long line under the scorching Sun.

But enough complaining. Dang it, I didn’t want this post to have so much rant, but I guess that’s where my thoughts wandered, and I needed to vent. It’s fine that the systems are inefficient, things will never be perfect, I’ll get used to them. What I also need to get used to is the new routine. Grad school is different, there are more responsibilities. There is also the need to show my work to the world. I’ve been doing research on my own pace for some time, but I don’t think there are many products to be shown. I need to get into the game. Once I’m done with moving and dealing with the initial bureaucracies and headaches, I’ll will dedicate 100% to research (or at least that’s the plan). Yes, I do not have a definitive place to live yet, so I’m staying at my brothers’.

If you’re a prospective graduate student for the University of São Paulo, here is a pro tip: you don’t need to live near the campus. In fact, I would recommend not living there, because housing price is bloated, and the region is not very safe – especially to the west and southwest of the campus, where there is a favela nearby. I hear that thieves specifically target students that live around that region, because they usually carry notebooks and expensive cellphones. What I recommend is to get a place near a subway or train station, or near a bus station on a bus-only lane, and preferably in a building with 24h security (which we call “condomínio”). If the trip is too long, I found that the best way to spend the time is with a good book – a paper one, because ebooks and tablets attract too much attention and you may end up being robbed. Well, sorry for these kind of somber notes, but I just felt it needed to be stated.

I have a lot of ideas in mind to write more blog posts (such as the observations I did, pictures I’ve taken, my research projects, the recent astronomical happenings etc.), but I just haven’t found the time to materialize them. It’s been such crazy weeks lately, and it makes me feel bad that I’m not writing or being more productive. Moving is hard, but eventually things will settle down. Until then, I’ll try to keep at least the one-blog-post-per-week pace.

A new chapter has just started

The chemistry of baby stars is cloudy

When we use our eyes and common light detectors on telescopes, we see mostly what is called visible light, or rather, a very limited interval of wavelengths (in the order of hundreds of nanometers). In this regime, we can observe and study many objects in the sky, but not the ones that are shrouded by clouds of gas and dust, because visible light cannot pierce through these barriers: it is in fact absorbed or scattered. For that end, we invented infrared astronomy: by using different detectors, we can observe light in the infrared wavelengths (in the order of micrometers). And since we started using that, we’ve been able to peer through the curtain of gas and dust that obscured our vision for many regions of the sky.

Some of the most interesting objects that we can observe with infrared telescopes are protostars. These are objects that have already started collapsing and forming cores of dense material that emit radiation, and because they’re still very young, they are completely wrapped around clouds that did not collapse. The interaction between the radiation and the material around protostars produce an intriguing environment, where large and complex molecules can grow. The protostars will eventually turn into full-fledged stars, possibly with planets, comets and asteroids around them, and these objects will be populated by the complex molecules formed when the stars were only babies in their dusty cradles.

One way to understand how planets and stars are formed is through the chemistry of their beginnings, a field of study that is today known as astrochemistry. Although Hubble’s near-infrared detector and the Spitzer telescope produce some pretty cool images, in order to understand better the chemistry of the regions around protostars, we need to “see” the molecules themselves. And for that we have high-resolution spectrum detectors coupled to telescopes like the Herschel Space Observatory. By using spectra, we can observe the light emitted by molecules when they are excited by the radiation from the protostar, just like atoms do (electronic transitions). Unlike atoms, molecules emission comes from vibrations and oscillations in their structure, and they can happen in various ways, which produce various emission lines in the spectrum. Herschel is a single-dish telescope, which is basically an antenna that captures information on a single-pixel (just like the Arecibo Observatory). Herschel is amazing in observing spectra, but it has a downside: poor angular resolution. I mean, it’s observing a rather large region of the sky (with a beam size of ~20 to ~40”) in only a single-pixel!

One of the ways of doing astrochemistry is performing various experiments here on Earth, trying to simulate the conditions of space and then constructing models from these experiments and from the theory (such as radiative transfer). With these, we can try to figure out what is the chemical composition of an object in the sky just by looking at its spectra. And people have been doing that. In particular, this pre-print on arXiv caught my attention the other day (it was accepted for publication on The Astrophysical Journal). Apparently, there is a current trend of underestimation of abundances of complex organic molecules (COMs) on low-mass protostars when we try to model them through astrochemistry.

The general idea was that this could be caused by the rather large beam size of submilimeter telescopes (particularly Herschel), because the objects being observed were much smaller than the region being probed by the antenna. For instance, the hot corinos, which are the most dense regions of a low-mass protostar, have an angular size of less than 1”, generally. So the light coming from them gets averaged through beamsizes of 10 to 20”. The authors of this study decided then to observe two low-mass protostars with IRAM Plateau de Bure Interferometer (PdBi), which can achieve a spatial resolution of 1 to 2”. There’s a price to pay though: it has way less spectral resolution than Herschel’s instruments, so extreme care had to be taken when analyzing the spectra in order to study superimposing lines.

They detected a number of molecular lines from COMs (see table 2 on the pre-print), but some of them had to be discarded because of blending (caused by the low spectral resolution) and dubious identifications. They even had the first detection of glycolaldehyde in low-mass protostars other than IRAS 16293.

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Maps of the continuum emission of the two young stellar objects probed in the referred study (figure 1), in two different frequencies.

 

After the spectral analysis, the next step was constructing rotational diagrams. With these plots, we can derive how the molecules are being excited (through a parameter called excitation temperature) and their density on the line of sight (or column density). The first one is important to compare to other such objects and to estimate the actual [kinetic] temperature of the environment. The column densities are important to analyze the optical depth of the molecules, which in turn is used to model the emission of the object. Once we can model the emission, we can estimate abundances (a measure of how abundant is a molecule in relation to a another given molecule). In this case study, because methanol is the most abundant organic molecule in such objects, they used as the “given molecule” to compute the abundances of other COMs.

What they saw from the results was different from the previous observations done on single-dish. For one, the latter carried many uncertainties due to spectral contamination by weak lines and different calibration methods. In the end, the abundances from single-dish were generally overestimated compared to the ones from interferometry. When compared to other similar sources, the two protostars from this study showed lower abundances of methanol, but the authors argue that these discrepancies may arise from the different methods used to study such objects, instead of actually different chemical conditions between the protostars. This study also conclude that the abundance ratios of COMs stay relatively constant with the luminosity of protostars, which means that the low-mass ones may have a very similar chemistry as do their massive counterparts. This is a very important result.

But all these were results derived from observation. Actually, I cannot stress enough how absolutely amazing is that we can extract so much information from just tiny specks of light from the sky. But can we reproduce the same chemical conditions from our astrochemical models? The authors used a fairly recent model (Garrod 2013) and another not-that-recent-but-still-good (Rodgers & Charnley 2001). In the end, both of them predicted a lot less methyl formate than what was observed, and results for other molecules hints us about how some of these COMs can be formed in such environments (either in gas phase or as ices on dust grains).

Studying very young stellar objects (YSOs) is one of the most active fields in astronomy today, and it is exciting because there are so many things still unknown. And it gets even more interesting when we try to fuse other fields, such as chemistry. In the end, everything will (hopefully, if humanity doesn’t destroy itself) come together to an intricate understanding that will explain our very origins. This is the stars and their beauty in deconstruction.


Featured image: NGC 1333, the star-formation region where IRAS 2A and IRAS 4A (the objects of study in the referred paper) are located. Credit: R. A. Gutermuth (Harvard-Smithsonian CfA) et al. JPL-Caltech, NASA

 

The chemistry of baby stars is cloudy

A fierce political blow to Brazilian astronomy

In 2009, Brazil showed an interest to become the first non-European member of ESO, the European Southern Observatory, one the the most successful international efforts in astronomy. In the end of his mandate as minister of science and technology, Sérgio Rezende was one on the front of the membership agreement proposed to ESO. Since then, the consortium has been allowing Brazilian astronomers to use its facilities in Chile before the agreement is completed. Great scientific feats of astronomy were made with the participation of Brazilian astronomers, such as the discovery of the oldest solar twin and even the detection of a ring system around asteroid Chariklo. Both studies were featured in international scientific publications.

Even though ESO has already given carte blanche for the membership of Brazil, the process is still stuck in political bureaucracy. Currently, it’s been more than 4 years since the initiative, and it is still being held under procedure by the plenary, in state of urgency. ESO has been waiting patiently for the political decision because it is going to cost Brazil 130 million euros (according to this FAQ), or 800 million reals (according to the plenary, or US$ 283 million), and this money is going to be used for the construction of E-ELT, the biggest telescope ever built (its primary mirror will have a diameter of 39 m).

However, all this effort for the development of astronomy and science is under severe threat: on February 5th, the member of the parliament Fábio Garcia (which ironically is affiliated to PSB, the same political party the Sérgio Rezende is part of) blocked the appreciation of the project in the plenary, saying the following:

At this moment of crisis that our country faces, we can’t pay 800 million reals in commitment with astronomical studies. Meanwhile, the Brazilian people suffer with lack of quality in health, education and public safety […] I asked for the removal of the project from the agenda in order to buy time and enlighten you [the plenary] about this agreement. I intend to convince you that we have other, more urgent, issues to be solved.

Now, let’s analyze these affirmations by Fábio Garcia, point by point.

1. “At this moment of crisis that our country faces, we can’t pay 800 million reals in commitment with astronomical studies”

Really? Let’s see: Brazil has 513 members of the parliament, and the annual cost of each one is, according to Transparência Brasil, R$ 6.6 million (US$ 2.3 million). Supposing that the ESO’s fee of 800 million reals would be paid in equal parts (which it won’t) over 10 years (which it will), each part would cost Brazil the equivalent to 12 members of the parliament per year. On the other hand, in 2014, the federal government spent more than 820 million reals in investments on equipment and materials for the CNH Industrial Latin America. Just in one year! Actually, still in 2014, the federal government invested 95 billion reals on individuals and companies. One 10th part of ESO’s payment would cost 0.08% of the total investments done in 2014.

2. “Meanwhile, the Brazilian people suffer with lack of quality in health, education and public safety”

This is pure demagogy. Yes, in fact a lot of Brazilians suffer with poor health, education and public safety, but this argument is used only as a distraction. In 2014, the federal government injected 93.9 billion reals to public health, 91.7 billion reals to education (in contrast, only 9 billion to science and technology), and 8.5 billion reals to public safety. If each 10th part of ESO’s fee was equally divided to each of the three sectors, it would result in a raise of 0.028%, 0.029% and 0.314%, respectively to the budgets of health, education and public safety.

The problem is not the invested quantities, it is the way they are spent. And it is exactly at this point that we scientists keep on hammering: the money spent on science is not an expenditure, it is an investment. The return of this investment is sufficiently important to make other BRICS countries elbow each other on the queue for ESO membership, if Brazil defaults. Sadly, one of the things that Fábio Garcia fails to see that science does not only need scientists, and that astronomy is not only made for and by astronomers. As an example, the National Astrophysics Laboratory (LNA) is composed of 27 technicians and technologists in engineering and science, 5 in precision machining, 13 in observatory coordination, 6 in maintenance services, 58 employees on management and logistic support, and only 22 astronomers. As we can see, astronomy (as any other science) employs a diversified and very specialized workforce (positions that Brazil lacks profoundly).

Brazil would be the first non-European country to be a member of ESO. Credit: Ssolbergj on Wikimedia Commons.

I also do not understand why Fábio Garcia separated astronomy from education. To me, both are so intimately bonded that it is impossible to keep them apart. This is something that I keep repeating on my texts: education is not only to sit in a stupid chair for hours inside four walls. Education is much more than that: it is engaging with learning. And astronomy is one the most successful sciences in doing that. If, on one side, physics and mathematics can be discouraging (more for a cultural reason, in my opinion), astronomy manages to inspire and rouse people’s curiosity.

Astronomy unites people. Maybe one the most remarkable natures of this science is the international cooperation (the whole point about ESO, by the way), and I have wonderful experiences with that. During my exchange period through the Science without Borders program, I had the pleasure of studying and living with people from all over the world, all of them aiming towards the same path: exploring the universe. If that is not education, I don’t know what it is.

3. “I asked for the removal of the project from the agenda in order to buy time and enlighten you about this agreement”

I shudder to think that Fábio Garcia wants to “enlighten” the other parliament members about this, given that he doesn’t seem to have even read about the Brazil/ESO agreement. Much of the international scientific and astronomical communities wait for the ratification of the agreement. We can’t spent any more days, we are losing time!

Brazil has already benefited from the ESO facilities, who is letting us do so even before the agreement is finished. Additionally, our country has already agreed to pay part of the E-ELT construction, and the consortium (along with the entire astronomical community) waits anxiously to start this enterprise. If Brazil give up now, that would mean to default one of the most prestigious scientific agencies of the world, and another stigma for Brazil’s young science (along with defaulting ISS and CERN).

4. “I intend to convince you that we have other, more urgent, issues to be solved”

Contrary to Fábio Garcia, I think that the development of science, technology and education should be indeed priorities of Brazil (as I said, I can’t keep education apart from all this). Public safety and health may have urgent issues to be solved, but the investment in astronomy is not an antagonist. In fact, these aspects go hand in hand in developed and developing nations. For instance, some of the techniques used today in medicine (such as the imaging of internal parts of the body) are a reality because of astronomy. Technology that is common place today, such as digital cameras attached to cellphones and safety cameras, are also products of investments in astronomy.

I understand Fábio Garcia’s want to make Brazil a better country, and I think he acts with good intentions. However, his lack of information about the subjects (international relations, science, technology and their implications) and his short-sight can be harmful to the efforts made by Brazilian science. Developed and other developed countries give extreme priority to education, science and technology, and if Brazil wants to reach that place someday, we need to take these issued more seriously that we do today. Otherwise, we will always be the “country of the future”.

On February 13, Fábio Garcia stated on his Facebook page that he had a talk with the astronomers Marcos Diaz (University of São Paulo) and Gustavo Rojas (Universidade Federal de São Carlos), in which they could show him the aspects of the Brazil/ESO agreement. Garcia said that the federal government needs to fulfill the agreement and also the obligations with states and municipalities. He proposed to have reunions with the Ministries of Finance and Science & Technology to deal with these issues.

This is good news, and as I said, Garcia seems to be well-intentioned. And it is good to know that he is open to discussion. However, the decision must be taken as soon as possible, given that the ratification has been delayed countless times, dragged around for more than 2 years. All this gives the Brazilian scientists an optimism injection, but it is important to not let our guards down. Astronomy is still seen, sometimes, as a superfluous and frivolous science, but it’s been one of the most important tools of humanity since the birth of agriculture. We have to fight to warrant Brazilian science a place on the global scene.


Featured image: artistic depiction of the ring system around asteroid Chariklo, a discovery that had participation of Brazilian astronomers. Credit: ESO, L. Calçada, Nick Risinger

 

A fierce political blow to Brazilian astronomy

Um duro golpe político à astronomia brasileira

[Este post foi atualizado no dia 14 fev. 2015, às 09:40.]

Em 2009, o Brasil demonstrou seu interesse em se tornar o primeiro país não-europeu a integrar o ESO (Observatório Austral Europeu), um dos consórcios de tecnologia de ponta mais bem-sucedidos na ciência internacional (mais informações aqui). No fim de seu mandato como ministro da ciência e tecnologia, Sérgio Rezende foi um dos responsáveis por dar início ao processo de adesão. Desde então, o ESO têm permitido que astrônomos brasileiros já usufruam das suas instalações no Chile antes de o acordo ser completamente fechado. Grandes feitos científicos na astronomia recente foram realizados por estudos brasileiros nos telescópios do ESO, como a descoberta da gêmea do Sol mais velha conhecida e até mesmo um sistema de anéis em torno do asteróide Chariklo. Ambos estudos ganharam valiosos destaques na comunidade científica internacional.

Apesar de o ESO já ter dado todas as bandeiras para a adesão do Brasil no consórcio, o processo ainda está preso na burocracia política. Atualmente, mais de 4 anos após a iniciativa, ele se encontra em tramitação no plenário, em regime de urgência. O ESO têm esperado pacientemente pela decisão dos políticos brasileiros porque a adesão irá custar ao Brasil aproximadamente 800 milhões de reais, que será usado na construção do E-ELT, o maior telescópio do mundo (cujo espelho terá diâmetro de 39 m). Mais informações sobre o acordo podem ser encontradas nesse FAQ produzido pelo ESO.

No entanto, todo esse esforço para o desenvolvimento da astronomia e ciência brasileira pode estar ameaçado: no último dia 5 de fevereiro, o deputado do PSB (ironicamente do mesmo partido que Sérgio Rezende é afiliado) Fábio Garcia obstruiu a apreciação do projeto no plenário, afirmando, o seguinte:

Neste momento de crise que este país enfrenta, não podemos destinar R$ 800 milhões em compromisso financeiro para estudos astronômicos. Enquanto isso, o povo brasileiro sofre com ausência de saúde, educação e segurança pública de qualidade. […] Solicitei a retirada de pauta do projeto para ganhar tempo e orientar os outros parlamentares sobre esse acordo. Pretendo convencê-los de que o Brasil tem questões mais urgentes a serem solucionadas.

Analisemos as afirmações do deputado Fábio Garcia ponto a ponto.

1. “Neste momento de crise que este país enfrenta, não podemos destinar R$ 800 milhões em compromisso financeiro para estudos astronômicos”

Não mesmo? Vejamos, a título de comparação: o Brasil tem 513 deputados, e o custo anual de cada um deles é, de acordo com o portal Transparência Brasil, de 6,6 milhões de reais por parlamentar. Supondo que os 800 milhões de reais do custo do ESO fossem pagos em parcelas iguais durante os 10 anos, cada parcela custaria ao Brasil o equivalente a 12 deputados ao ano. Por outro lado, em 2014, o governo federal gastou mais de 820 milhões de reais em investimentos em equipamentos e material permanente para a CNH Industrial Latin America Ltda. Somente em 1 ano! Aliás, ainda no ano passado, o governo federal investiu 95 bilhões de reais em pessoas físicas e empresas. Uma parcela de pagamento ao ESO custaria 0,08% desse investimento total feito em 2014.

2. “Enquanto isso, o povo brasileiro sofre com ausência de saúde, educação e segurança pública de qualidade”

Isso é um discurso demagógico. Sim, de fato muitos brasileiros sofrem com a saúde, educação e segurança precárias, mas esse argumento serve apenas para desviar a atenção. Em 2014, o governo federal destinou à saúde 93,9 bilhões de reais, à educação 91,7 bilhões de reais (em contraste, apenas 9 bilhões à ciência e tecnologia), e à segurança pública 8,5 bilhões. Caso uma parcela do ESO fosse dividida igualmente à cada destino, resultaria em um aumento de 0,028%, 0,029% e 0,314%, respectivamente, aos orçamentos de saúde, educação e segurança pública em âmbito nacional.

O problema não é a quantidade investida, é a maneira como é gasta. E é justamente nesta tecla que nós cientistas batemos: o dinheiro destinado à ciência não é um gasto, é um investimento. O retorno desse investimento é importante o suficiente para fazer outros países do BRICS entrarem na fila de adesão ao ESO caso o Brasil dê o calote. Recentemente, a Índia lançou uma sonda para Marte, que custou 74 milhões de dólares. Infelizmente, o deputado Fábio Garcia falha em enxergar que a ciência não precisa apenas de cientistas. A astronomia não é composta apenas de astrônomos. Para se ter uma ideia, o Laboratório Nacional de Astrofísica é composto por 27 técnicos e tecnólogos em engenharia e ciência, 5 em usinagem de precisão, 13 em coordenação do observatório, 6 em serviço de manutenção e oficina, 58 funcionários de administração e suporte logístico, e apenas 22 astrônomos (não fiz distinção entre bolsistas, estagiários e efetivos nessas contagens). Como podemos ver, astronomia não emprega apenas astrônomos, mas sim uma gama de trabalhadores em tecnologia e administração. Ciência gera emprego qualificado.

Eu também não entendo por quê o deputado Fábio Garcia separou astronomia de educação, sendo que ambas são tão intimamente ligadas que para o meu cotidiano como astrônomo é impossível desvencilhá-las. Isso é uma coisa que eu vivo martelando no meu blog principal (em inglês): educação não é só ficar sentado na cadeira assistindo aula. Educação é muito mais que isso: é engajamento no aprendizado. E a astronomia é uma das ciências mais bem sucedidas nisso. Se por um lado a física e a matemática podem ser (erroneamente, diga-se de passagem) assustadoras, a astronomia é capaz de encantar e despertar a curiosidade de qualquer pessoa, de qualquer idade, de qualquer etnia.

A astronomia une as pessoas. Talvez uma das características mais marcantes dessa ciência é a cooperação internacional, e eu tenho uma experiência maravilhosa com isso. Durante meu intercâmbio pelo programa Ciência sem Fronteiras, tive o prazer de estudar e conviver com pessoas de vários continentes diferentes, todos unidos com um propósito em comum: explorar o universo. Se isso não é educação, eu não sei mais em que mundo estou vivendo.

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A astronomia está estampada na bandeira do Brasil. Crédito: Luiz Renato Dantas Machado

 

3. “Solicitei a retirada de pauta do projeto para ganhar tempo e orientar os outros parlamentares sobre esse acordo”

Eu fico preocupado de saber que o deputado Fábio Garcia quer “orientar” os demais parlamentares sobre isso, sendo que ele não demonstra ter nem ao mínimo pesquisado sobre o acordo Brasil/ESO. Toda a comunidade científica e astronômica internacional aguarda pela concretização do acordo, nós não podemos mais esperar, estamos é perdendo tempo!

O Brasil já usufruiu das instalações do ESO, que por sua vez nos deu um voto de confiança em permitir que astrônomos brasileiros o fizessem antes de o acordo ser fechado. Além disso, o nosso país já se comprometeu em pagar parte da construção do E-ELT, e o consórcio (junto com a comunidade astronômica mundial) espera ansiosamente para poder dar início ao empreendimento. Caso o Brasil negue o acordo agora, isso significaria um calote a uma das mais prestigiadas agências científicas do mundo, um ferimento à confiança que os países membros depositaram no Brasil, e mais um enorme estigma de vergonha a ser carregado pela (ainda bebê) ciência brasileira (junto com os calotes à Estação Espacial Internacional e ao CERN).

4. “Pretendo convencê-los de que o Brasil tem questões mais urgentes a serem solucionadas”

Ao contrário do deputado, eu penso que o desenvolvimento da ciência, tecnologia e educação são sim prioridades do Brasil (como argumentei antes, não há como desvencilhar educação disso). A saúde e segurança públicas têm problemas urgentes para serem resolvidos, mas o investimento na astronomia não é um antagonista. Muito pelo contrário: esses aspectos andam de mãos dadas nas nações desenvolvidas e em desenvolvimento. Algumas técnicas utilizadas hoje em medicina (como o imageamento de tumores) nasceram graças à astronomia. Tecnologia que hoje é banal para nós, como câmeras digitais acopladas em telefones celulares e câmeras de segurança, são também frutos do investimento na astronomia.

Eu entendo a preocupação do deputado Fábio Garcia em querer o melhor para o nosso país, e acredito que ele age em boa fé. No entanto, a falta de informação dele sobre o assunto (relações internacionais, ciência, tecnologia e suas implicações no desenvolvimento) e a sua visão de curto alcance podem ser capazes de minar todo o esforço (literalmente astronômico) que já foi feito para a ciência brasileira. Os países mais desenvolvidos do mundo, e também aqueles em plena fase de desenvolvimento, atribuem prioridade máxima à educação, ciência e tecnologia, e se o Brasil almeja atingir esse status algum dia, é necessário levar essas frentes mais a sério do que fazemos atualmente. Do contrário, vamos ficar para sempre sendo o país do futuro, na rabeira das nações realmente desenvolvidas.

Atualização: na noite do dia 13 fev. 2015, em sua página no Facebook, o deputado Fábio Garcia afirmou que teve uma conversa com os astrônomos Marcos Diaz (Universidade de São Paulo) e Gustavo Rojas (Universidade Federal de São Carlos), no qual eles puderam lhe explicar melhor o acordo Brasil/ESO. O deputado afirmou que o governo federal precisa garantir o cumprimento do acordo e que também cumpra as obrigações com estados e municípios. Ele propôs uma agenda conjunta com os Ministérios da Fazenda e da Ciência e Tecnologia para tratar desse tema.

Isso é uma ótima notícia, e como eu disse, mostra que o deputado é bem intencionado. E é bom saber que ele também está aberto à discussão. No entanto, a decisão deve ser tomada o mais rápido possível, pois a ratificação do acordo vêm sido adiada por mais de 2 anos. Tudo isso dá uma injeção de otimismo aos cientistas brasileiros que apóiam o acordo, mas é importante não baixar a guarda. A astronomia ainda é vista por alguns políticos como uma ciência frívola ou supérflua, mas ela tem sido uma das mais importantes ferramentas da humanidade desde o advento da agricultura. Nós temos que lutar para garantir o espaço da ciência brasileira no cenário mundial.

Brasil seria o primeiro país fora da Europa a compôr o ESO. Crédito: Ssolbergj em Wikimedia Commons.

Imagem em destaque: impressão artística do sistema de anéis no asteróide Chariklo, uma descoberta que teve participação de brasileiros. Crédito: ESO, L. Calçada, Nick Risinger

 

Um duro golpe político à astronomia brasileira

Pysics notebook one

Since I started studying Python programming, I’ve been creating some sample codes, here and there, that solve physics problems. Most of them are exercises from books, the internet and occasionally from school assignments. I have a lot of fun creating them, even though they can be quite difficult to compute sometimes. Because of that, I started a very laid back project called Pysics, which is basically publicizing a compilation of these exercises, so that they can be used by other students.

Initially I was creating a program on GitHub, but since I got to know this amazing tool called IPython Notebook, I realized that this should be the best manifestation of Pysics, without question.

So, here it is, the Pysics notebook one. You can also download the ipynb file here. It basically contains four exercises: plotting the electric field produced by point-size electric charges, calculating the time-evolution of a coupled triple pendulum, computing Bessel functions and simulating the diffraction pattern of a telescope.

I plan on working on one or two more notebooks, which I will release someday (not sure when, for my graduate school starts in just a few weeks and I will be busy with the preparations). But, for now, I hope this notebook can be useful and inspiring to you.


Featured image: the diffraction pattern produced by a point-like source of light as seen on a telescope.

 

Pysics notebook one

Tome as rédeas: aprenda a programar

Eu me lembro que a primeira aula que eu tive de programação foi quando entrei na faculdade, logo no primeiro ano de engenharia. A disciplina estranhamente se chamava Processamento de Dados, mas eu não lembro de ter processado nenhum dado na mesma. O principal método de avaliação na matéria eram provas que, por algum motivo razoável que eu falho em encontrar, eram feitas à mão, no papel. Sem computador. Elas levavam horas sem fim para terminar, e erros eram difíceis de se corrigir. Eu fui informado que a situação não mudou muito: os professores do curso de ciência da computação na faculdade ainda usam essa mesma metodologia. Atualmente, acredito que nenhum dos meus aproximadamente 30 ex-colegas de curso saibam fazer um programa que escreva “Hello world” na tela.

Recentemente também fui informado que o curso de física da minha faculdade mantém uma disciplina parecida, em que aos alunos são ministrados os fundamentos de programação em C. O coordenador do curso sugeriu que houvesse uma disciplina de física computacional, mais aplicada, ao invés da original, mas os professores mais conservadores vetaram a ideia, argumentando que os alunos de física deveriam aprender a lógica, a “maneira de se pensar” em programação.

Bom, toda essa história foi para introduzir uma ideia que eu quero passar para todos os jovens, estudantes e principalmente aspirantes a ciência: aprenda a programar. Mas eu quero dizer um aprendizado real, não essa bobagem e perda de tempo que é ensinada em muitas faculdades do Brasil. Programar é como carpintaria, algo que se aprende botando a mão na massa, cometendo erros, consertando erros de outras pessoas. Programação não é uma filosofia, não é uma maneira de se pensar, e ela não é ensinada de um mestre para os discípulos. Ninguém ensinou Isaac Newton como inventar teoria da gravitação, ou Vincent van Gogh a pintar De sterrennacht (A Noite Estrelada). Tais obras foram frutos de prática constante, determinação e auto-disciplina. Aprender leva tempo.

A programação é uma ferramenta utilizada para controlar essas maravilhosas máquinas que são os computadores. E o melhor de tudo é que qualquer pessoa é capaz de programar, ao contrário do que algumas pessoas pensam e que, pasmem, alguns professores dizem aos seus alunos. Humanos são dotados de uma capacidade de planejamento do futuro e análise do passado que poucos animais possuem, e isso é o fundamento da programação. Não deixe ninguém lhe dizer que você não pode!

Computadores nos dão poder: com eles, podemos realizar desde simples comunicados até simulações de um universo, coisas que fazem parte da mais íntima natureza humana (a expressão e a vontade de descobrir). Cada vez mais, temos nos fundamentado na tecnologia de computadores para fazer rodar as engrenagens do mundo rodar. E por isso, qualquer pessoa que saiba controlar um computador tem em suas mãos um poder extraordinário. E quem não sabe programar está sujeito a se tornar uma máquina, em uma estranha inversão de valores.

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Qualquer pessoa pode programar, independe de sexo, idade, opção pessoal ou etnia. Crédito: Crown Copyright, Arron Hoare.

 

Como e onde aprender?

Eu temo que não exista uma pílula mágica ou uma saída fácil para o aprendizado. Existem livros e outras publicações pela internet que afirmam poder fazê-lo “aprender a programar em 24 horas” ou algo do tipo. Eu acredito que tais guias possam ser úteis mas, assim como as aulas de faculdade, eles não substituem a prática constante e a auto-disciplina. De fato, eu diria que 95% do pouco que eu sei sobre programação foi aprendido sentado na frente de um computador, fazendo minhas próprias experiências e trocando ideias com outros entusiastas, fora das salas de aula e bibliotecas.

Desde 2012, eu venho estudando programação em Python, uma das línguas mais usadas atualmente por cientistas, engenheiros e profissionais não diretamente ligados a setores de tecnologia da informação. Python é extremamente objetivo e bastante livre de burocracia (diga adeus aos ponteiros!), e os pacotes produzidos por outros usuários o tornam uma linguagem muito versátil. Existem até jogos feitos totalmente em Python. De fato, grandes nomes da indústria de tecnologia usam códigos em Python: Dropbox, Google, Yahoo!, NASA e Autodesk são alguns deles.

Para os não-iniciados, eu acho que partir diretamente para a documentação do Python pode ser um pouco assustador. Por isso eu recomendo começar por tutoriais e guias de iniciantes pela internet. Felizmente, a maioria deles estão em inglês, então esta é uma oportunidade para praticar a língua mais falada do mundo, e abrir ainda mais portas de aprendizado. Minha iniciação com Python foi pelo guia Learn Python the hard way, onde eu aprendi os básicos da linguagem através de programas bastante simples e interessantes. Curiosamente, até hoje eu tenho a página nos meus favoritos para fazer eventuais consultas a exemplos básicos. Posteriormente, decidi me especializar mais em aplicações à ciência, por isso comprei o livro Computational Physics with Python (infelizmente, acho que não é vendido no Brasil: deve ser importado).

Outros tutoriais podem ser encontrados pela internet: Aprenda Python (em português), Software Carpentry, Codeacademy (com a vantagem de ser mais interativo), um curso do MIT no edX. Escolha o tutorial que for mais interessante para você, e vá até o fim. As dúvidas de muitos usuários provavelmente já estão respondidas no Stack Exchange, uma das fontes de informação que eu mais consulto no meu trabalho. E claro, a documentação do Python é a fonte mais confiável para informações técnicas sobre a linguagem, e lá também tem um tutorial, só que eu recomendo para usuários mais experientes com programação.

Entre as bibliotecas mais usadas por programadores em Python se encontram:

  • SciPy: álgebra linear, equações diferenciais, processamento de sinais etc.
  • NumPy: arranjos (arrays) matemáticos
  • SimPy: matemática simbólica
  • Matplotlib: plotagem de gráficos
  • Pandas: análise de dados
  • Cython: otimização de códigos usando linguagem C

Também existem pacotes para ciências específicas, como:

  • scikit-Learn: aprendizado de máquina
  • Biopython: bioinformática
  • PsychoPy: psicologia (!) e neurociência
  • Astropy: astronomia

Uma outra ferramenta muito útil também é o IPython notebook, usado para construir cadernos com blocos de códigos executáveis e inserir comentários, imagens, equações em LaTeX e outros apêndices. Esses cadernos podem, por exemplo, ser compartilhados para outras pessoas que por sua vez poderão ver explicações sobre o que exatamente é feito no código, o que facilita a comunicação e o aprendizado. Eu mesmo pretendo começar a utilizar o IPython notebook para publicar alguns dos meus códigos na internet, ao invés do GitHub, cujo caráter mais espartano pode ser meio assustador para iniciantes.

Pratique diariamente

Atualmente, eu ainda me considero um iniciante em programação. Meus códigos são bastante rudimentares e têm aplicação muito limitada. Mas eu estou nessa pela viagem. Adquirir maestria em um ofício é algo que leva muitos anos. E é por isso que eu lhe recomendo de praticar programação diariamente, nem que seja apenas uma linha de código. Torne a prática divertida: faça coisas que lhe interessam, trabalhe em um projeto pessoal, de longo prazo, algo que você faça apenas pelo prazer de fazer.

Eu me lembro de ter lido em um livro que o aprendizado costuma acontecer de uma maneira bastante peculiar: ele é constituído de patamares. No início, há um notável crescimento que nos dá energia e motivação para continuar, até atingirmos um patamar. A partir dele, a prática constante e diligente não renderá frutos instantaneamente, e podemos nos sentir estagnados. Os patamares podem ser longos e às vezes frustrantes, mas cedo ou tarde há um novo momento de crescimento rápido e notável, que será seguido de um novo patamar. O fato é que se sentir estagnados pode nos desestimular à prática diligente, e por isso devemos aprender a gostar do patamar. Por isso que eu digo para trabalhar em coisas que lhe interessam e sejam minimamente divertidas. Tudo isso vale para programação e também para a carreira em ciência, penso eu. Certamente você já deve ter visto algum filme em que o aprendiz de samurai deve subir a montanha carregando baldes de água nas costas diariamente, e acho que é uma boa analogia para os patamares: a prática constante que leva à maestria; mas claro, em uma visão mais romântica.

O aprendizado começa quando você decidir tomar as rédeas sobre o seu computador e não querer ser mais a máquina. Aprenda a programar!


Imagem em destaque: No, this is not, por Marta Manso no flickr

 

Tome as rédeas: aprenda a programar