Elton Alisson
Agência FAPESP – Além da aplicação em áreas como a Engenharia e
Tecnologias da Informação e Comunicação (TICs), a Física dos Sistemas
Complexos – nos quais cada elemento contribui individualmente para o
surgimento de propriedades somente observadas em conjunto – pode ser
útil para avaliar os impactos de mudanças ambientais no planeta, como o
desmatamento.
A avaliação foi feita por Jan-Michael Rost, pesquisador do Instituto
Max-Planck para Física dos Sistemas Complexos, durante uma mesa-redonda
sobre sistemas complexos e sustentabilidade, realizada no dia 14 de
fevereiro no Hotel Pergamon, em São Paulo.
O encontro foi organizado pelo Centro Alemão de Ciência e Inovação
São Paulo (DWIH-SP) e pela Sociedade Max Planck, em parceria com a
FAPESP e o Serviço Alemão de Intercâmbio Acadêmico (DAAD), e fez parte
de uma programação complementar de atividades da exposição científica Túnel da Ciência Max Planck.
“Os sistemas complexos, como a vida na Terra, estão no limiar entre a
ordem e a desordem e levam um determinado tempo para se adaptar a
mudanças”, disse Rost.
“Se houver grandes alterações nesses sistemas, como o desmatamento
desenfreado de florestas, em um período curto de tempo, e for
atravessado o limiar entre a ordem e a desordem, essas mudanças podem
ser irreversíveis e colocar em risco a preservação da complexidade e a
possibilidade de evolução das espécies”, afirmou o pesquisador.
De acordo com Rost, os sistemas complexos começaram a chamar a
atenção dos cientistas nos anos 1950. A fim de estudá-los, porém, não
era possível utilizar as duas grandes teorias que revolucionaram a
Física no século 20: a da Relatividade, estabelecida por Albert Einstein
(1879-1955), e da mecânica quântica, desenvolvida pelo físico alemão
Werner Heisenberg (1901-1976) e outros cientistas.
Isso porque essas teorias podem ser aplicadas apenas a sistemas
fechados, como os motores, que não sofrem interferência do meio externo e
nos quais as reações de equilíbrio, ocorridas em seu interior, são
reversíveis, afirmou Rost.
Por essa razão, segundo ele, essas teorias não são suficientes para
estudar sistemas abertos, como máquinas dotadas de inteligência
artificial e as espécies de vida na Terra, que interagem com o meio
ambiente, são adaptativas e cujas reações podem ser irreversíveis. Por
isso, elas deram lugar a teorias relacionadas à Física dos sistemas
complexos, como a do caos e a da dinâmica não linear, mais apropriadas
para essa finalidade.
“Essas últimas teorias tiveram um desenvolvimento espetacular nas
últimas décadas, paralelamente às da mecânica clássica”, afirmou Rost.
“Hoje já se reconhece que os sistemas não são fechados, mas se
relacionam com o exterior e podem apresentar reações desproporcionais à
ação que sofreram. É nisso que a Engenharia se baseia atualmente para
desenvolver produtos e equipamentos”, afirmou.
Categorias de sistemas complexos
De acordo com Rost, os sistemas complexos podem ser divididos em
quatro categorias que se diferenciam pelo tempo de reação a uma
determinada ação sofrida. A primeira delas é a dos sistemas complexos
estáticos, que reagem instantaneamente a uma ação.
A segunda é a de sistemas adaptativos, como a capacidade de
farejamento dos cães. Ao ser colocado na direção de uma trilha de
rastros deixados por uma pessoa perdida em uma mata, por exemplo, os
cães farejadores fazem movimentos de ziguezague.
Isso porque, segundo Rost, esses animais possuem um sistema de
farejamento adaptativo. Isto é, ao sentir um determinado cheiro em um
local, a sensibilidade olfativa do animal àquele odor diminui
drasticamente e ele perde a capacidade de identificá-lo.
Ao sair do rastro em que estava, o animal recupera rapidamente a
sensibilidade olfativa ao odor e é capaz de identificá-lo em uma próxima
pegada. “O limiar da percepção olfativa desses animais é adaptado
constantemente”, afirmou Rost.
A terceira categoria de sistemas complexos é a de sistemas autônomos,
que utilizam a evolução como um sistema de adaptação e é impossível
prever como será a reação a uma determinada mudança.
Já a última categoria é a de sistemas evolucionários ou
transgeracionais, em que se inserem os seres humanos e outras espécies
de vida na Terra, e na qual a reação a uma determinada alteração em seus
sistemas de vida demora muito tempo para acontecer, afirmou Rost.
“Os sistemas transgeracionais recebem estímulos durante a vida toda e
a reação de uma determinada geração não é comparável com a anterior”,
disse o pesquisador.
“Tentar prever o tempo que um determinado sistema transgeracional,
como a humanidade, leva para reagir a uma ação, como as mudanças
ambientais, pode ser útil para assegurar a sustentabilidade do planeta”,
avaliou Rost.
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