Prof. Bruno Mota (IF-UFRJ)

Um corpo humano é composto de cerca de 10²⁸ átomos. Porém, de todas as quase incontáveis maneiras de organizar tais átomos no tempo e no espaço, só um número ínfimo corresponde a uma pessoa ambulante e falante. Estas raras configurações possuem uma peculiar característica que chamamos vida: capazes de se adaptar ativamente a um ambiente variável e ocasionalmente hostil; de persistir por um longo tempo em desequilíbrio térmico e químico com o seu ambiente; e de, em cooperação com seus pares, produzir cópias aproximadas de si mesmas dotadas destas mesmas características. Os mecanismos e estruturas que promovem a adaptabilidade, persistência e fecundidade de seres vivos são complexos, mas isto não implica que organismos são produzidos átomo a átomo seguindo instruções detalhadas: tal procedimento seria ao mesmo tempo ineficiente e pouco robusto. O mais próximo que existe de um manual de instruções para um organismo é a sua sequência de DNA, que pode ser transcrita em menos bits do que o arquivo armazenando um episódio de TV típico. Dentro desta transcrição, os bits que diferenciam entre os genomas de todos os seres humanos que já viveram ocupariam menos memória que uma foto de celular. Estas claramente não são instruções detalhadas! São, ao contrário, instruções para iniciar, controlar e corrigir um processo de auto-organização, que concatena mecanismos locais relativamente simples, para espontaneamente produzir estruturas cada vez maiores e mais complexas. Células se dividem e diferenciam, sem saber ou se importar com algum plano maior além das suas circunstâncias imediatas, e inexoravelmente formam tecidos e redes. Redes para distribuir nutrientes e eliminar resíduos, e redes para monitorar e atuar sobre o ambiente à sua volta.

Nesta palestra, pretendo mostrar que esta complexidade emergente e auto-organizada, que surge espontaneamente a partir de primeiros princípios simples, é uma característica essencial de seres vivos. Vou apresentar alguns exemplos (reais e em modelos) de mecanismos de auto-organização, e discutir algumas das implicações da filosofia de design implícita em tais processos, que é fundamentalmente diferente daquela que tipicamente usamos para criar artefatos humanos. De forma mais geral, entender quando e como ordem e complexidade surgem espontaneamente, em seres vivos, sociedades humanas ou em humildes pilhas de areia, é um dos grandes desafios da ciência atual.

TITULAÇÃO E FILIAÇÃO INSTITUCIONAL:

• Bacharelado em Física (UFMG)

• Mestrado em Física (UFMG)

• Doutorado em Física (CBPF)

• Pós-doutorado no Instituto de Física – UFRJ

• Professor do IF-UFRJ

AVISO: Palestrantes convidados têm total independência em seus comentários. Suas opiniões não refletem, necessariamente, a posição ou visão do Programa de Pós-graduação Multidisciplinar em Física Aplicada ou do Instituto de Física da UFRJ.