Ser ou não ser físico, eis a questão!

Coluna Física sem Mistério
Ciência Hoje on-line
publicada em 21/09/2012

Com o início do segundo semestre escolar, para muitos estudantes que estão concluindo o ensino médio ou para aqueles que estão fazendo cursinhos pré-vestibular, começa a angústia com a proximidade das provas dos vestibulares e do Exame Nacional do Ensino Médio (Enem), a porta de entrada para grande parte das universidades federais brasileiras.

Devido aos artigos que escrevo para esta coluna (creio eu), muitas pessoas me escrevem perguntando sobre física, mas também muitos estudantes me questionam sobre a carreira de físico, querendo saber em que e onde poderão trabalhar, quais as oportunidades de trabalho em empresas e qual universidade eles devem procurar para fazer esse curso.

Curiosamente, alguns estudantes estão procurando argumentos para convencer seus pais sobre essa escolha. Para muitas pessoas, trabalhar com física se limita a ser professor no ensino médio. Como a carreira de professor não é uma das mais bem remuneradas, é natural que os pais fiquem preocupados com a escolha dos filhos para exercer tal profissão.

A física é uma ciência fascinante. Com a proposta de tentar compreender o mundo ao nosso redor na sua forma mais íntima, a física se baseia em modelos e teorias fundamentais que explicam desde a estranha natureza dos entes subatômicos até a complexidade das galáxias e a expansão do universo, passando pela compreensão de fenômenos cotidianos, como o movimento dos objetos, o congelamento da água, o azul do céu, as cores do arco-íris e a brancura das nuvens.

Além disso, eletrônica, computação, telecomunicações, naves espaciais, entre outras tecnologias, somente foram possíveis a partir da compreensão que a física construiu sobre as propriedades da matéria e da energia.

Contudo, para muitos estudantes, talvez ela seja a disciplina de maior dificuldade nas provas dos vestibulares e do Enem. A física, pela sua forma particular de compreender a natureza e pela necessidade de utilizar a linguagem matemática – outra grande barreira para a maioria dos estudantes brasileiros –, talvez seja uma disciplina que assuste. Além disso, como em todas as disciplinas, há uma grande carência de bons professores de física no ensino médio, e também no superior.

Modelos de físicos

O físico mais famoso de todos os tempos é, sem dúvida, Albert Einstein (1879-1955). Com seu jeito meio desligado, cabelos espetados e roupas desalinhadas – Einstein tinha muitos paletós iguais para não perder tempo escolhendo-os –, acabou criando um estereótipo tipo ‘cientista maluco’. Mas suas contribuições para a física colocam-no, de fato, como um dos maiores de todos os tempos (se não for o maior).

Contudo, para muitos jovens estudantes, talvez surjam como exemplos de físicos os personagens Sheldon e Leonard, da série de televisão The Big-Bang Theory. Na série, vemos esses dois físicos – além de um astrofísico e um engenheiro – comportarem-se como ’nerds’. Embora a grande maioria dos físicos não seja ‘nerd’ como Sheldon e Leonard, é interessante discutirmos um pouco cada personagem para compreender melhor o trabalho dos físicos.

Sheldon é um físico teórico, ou seja, um físico que normalmente trabalha com teorias fundamentais, por meio da realização de cálculos matemáticos sofisticados e normalmente necessita usar grandes computadores. Algumas das teorias com que esses físicos trabalham ainda não foram verificadas experimentalmente. No seriado, algumas vezes, Sheldon se refere à teoria de supercordas, uma teoria que poderá unificar os dois pilares fundamentais da física, a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral.

A primeira descreve as estruturas menores da matéria a partir de três das quatro interações fundamentais: força nuclear forte, força nuclear fraca e a força eletromagnética. A segunda é a teoria fundamental da gravitação, que consegue descrever com grande precisão os movimentos dos planetas, estrelas, galáxias e a própria expansão do universo.

Essas teorias, porém, não podem ser aplicadas de maneira conjunta, pois levam a resultados contraditórios. Nesse aspecto, a teoria de supercordas propõe que os entes fundamentais da natureza sejam ‘cordas’ de energia vibrando com diferentes frequências em 11 dimensões. Alguns propõem que ela poderia ser uma alternativa às teorias atuais. Contudo, ela ainda não foi verificada experimentalmente.

Para verificar teorias e tentar descobrir novos fenômenos, entra em cena o físico experimental – no caso, Leonard, que utiliza lasers para estudar comportamentos fundamentais da matéria. 

Um físico experimental trabalha em laboratórios nos quais realiza experimentos para tentar compreender a natureza. Algumas vezes, necessita de enormes equipamentos, como as máquinas de luz síncrotron. Estas produzem raios X em alta intensidade para estudar a estrutura da matéria. Outro exemplo é o LHC, – o Grande Colisor de Hádrons –, que provoca a colisão de prótons com antiprótons para criar novas partículas elementares.

Entretanto, a maioria dos físicos experimentais trabalha em laboratórios menores, nas universidades ou em institutos de pesquisa, realizando experimentos cotidianamente, como é meu caso, que estudo magnetismo e materiais magnéticos.

Em meu laboratório, para compreender as propriedades magnéticas dos materiais, costumamos utilizar equipamentos muito sensíveis, capazes de detectar os campos magnéticos gerados por até algumas camadas de átomos – que podem ser 1 trilhão de vezes menor que o campo magnético da Terra. 

Realizamos também experimentos em temperatura próxima ao zero absoluto (-273 oC), passamos corrente elétrica, incidimos luz, entre outras coisas, tudo para descobrir como os materiais reagem e tentar compreender os mecanismos físicos que estão ocorrendo. 

Forte formação e grande satisfação

Tanto os físicos teóricos como os experimentais precisam ter uma forte formação em física e matemática. Embora os teóricos dominem os métodos de cálculo sofisticados, eles também têm que conhecer como funcionam os experimentos para compreender os resultados experimentais que podem validar ou não uma teoria por ele desenvolvida.

O físico experimental também tem que conhecer as teorias relacionadas aos problemas que estuda para poder planejar experimentos e obter os resultados esperados.

As áreas nas quais os físicos podem atuar são diversas. Temos físicos trabalhando em campos como materiais, biofísica, medicina, metrologia, agricultura, energia nuclear, mercado financeiro, indústrias, entre outros.

No entanto, ainda existem poucos físicos trabalhando em indústrias. Para aproximar mais esses dois atores, há 12 anos surgiu o primeiro curso de engenharia física no Brasil, na minha universidade, a Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Várias turmas de engenheiros físicos já se formaram e a grande maioria conseguiu boas posições e trabalha em diversas empresas dos mais variados ramos.

Finalmente, outro campo de atuação importante do físico é o ensino de física, de fundamental importância para o Brasil. Existe um déficit imenso de professores dessa disciplina, da ordem de quase 100 mil professores. Esses profissionais são fundamentais para formar os estudantes do ensino médio com bom conhecimento em física, que, por sua vez, são essenciais a todas as profissões da área de exatas e tecnológicas.

Cabe mencionar que está tramitando no Congresso Nacional o projeto de lei que regulamenta a profissão de físico. O texto foi aprovado esta semana na Câmara dos Deputados e encaminhado ao Senado. Com a promulgação da lei, os físicos terão suas atividades mais valorizadas e bem definidas no mercado de trabalho.

Enfim, ser físico é uma escolha difícil e requer muita dedicação, não somente na formação, mas também no trabalho. Para ser um pesquisador, além do curso, é necessário fazer também um mestrado e um doutorado. O importante é escolhermos algo que nos dê satisfação e nos mantenha sempre progredindo.

Adilson de OliveiraDepartamento de Física
Universidade Federal de São Carlos