{"id":180673,"date":"2022-11-19T18:46:12","date_gmt":"2022-11-19T21:46:12","guid":{"rendered":"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/?p=180673"},"modified":"2022-11-19T18:46:12","modified_gmt":"2022-11-19T21:46:12","slug":"sincronia-com-o-caos-as-luzes-piscando-de-um-enxame-de-vaga-lumes-incorporam-na-natureza-o-que-a-matematica-previu","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/localhost\/redacao\/traducoes\/2022\/11\/19\/180673-sincronia-com-o-caos-as-luzes-piscando-de-um-enxame-de-vaga-lumes-incorporam-na-natureza-o-que-a-matematica-previu.html","title":{"rendered":"Sincronia com o caos \u2013 as luzes piscando de um enxame de vaga-lumes incorporam na natureza o que a matem\u00e1tica previu"},"content":{"rendered":"\n<p>Imagine uma floresta antiga \u00e0 luz fraca de uma noite de ver\u00e3o. \u00c0 medida que os \u00faltimos raios do sol desaparecem no horizonte, um pequeno flash chama sua aten\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<p>Voc\u00ea se vira, prende a respira\u00e7\u00e3o; ele pisca novamente, pairando a cerca de 60 cm acima da serapilheira. Do outro lado da clareira escura, uma resposta fugaz. Depois outro, e outro, e em poucos minutos vaga-lumes se espalharam por toda a floresta silenciosa.<\/p>\n\n\n\n<p>A princ\u00edpio, eles parecem desorganizados. Mas logo aparecem alguns pares coordenados, pequenos conjuntos piscando no mesmo tempo duas vezes por segundo. Os pares se fundem em tr\u00edades, qu\u00edntuplos e, de repente, toda a floresta est\u00e1 pulsando com uma batida comum e brilhante. O enxame atingiu a sincronia.<\/p>\n\n\n\n<iframe loading=\"lazy\" width=\"754\" height=\"425\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/_pwXKKaSJ58\" title=\"Photuris - Synchronous Fireflies of Congaree National Park\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen=\"\"><\/iframe>\n\n\n\n<p>As congrega\u00e7\u00f5es de vaga-lumes est\u00e3o se espalhando em eventos de encontros r\u00e1pidos. Os flashes transmitem um di\u00e1logo de namoro entre `machos publicit\u00e1rios\u00b4 e `f\u00eameas seletivas\u00b4. Moldados pela intera\u00e7\u00e3o de competi\u00e7\u00e3o e coopera\u00e7\u00e3o entre milhares de vaga-lumes, surgem padr\u00f5es de luz coletivos, an\u00e1logos cintilantes aos murm\u00farios de bandos de p\u00e1ssaros voando juntos. O misterioso fen\u00f4meno da sincroniza\u00e7\u00e3o do flash de alguns vaga-lumes tem intrigado os cientistas por mais de um s\u00e9culo.<\/p>\n\n\n\n<p>A sincronia \u00e9 onipresente em todo o universo, desde nuvens de el\u00e9trons at\u00e9 ciclos biol\u00f3gicos e \u00f3rbitas planet\u00e1rias. Mas a sincronia \u00e9 um conceito complexo com muitas ramifica\u00e7\u00f5es. Abrange v\u00e1rias formas e, geralmente s\u00e3o reveladas pela matem\u00e1tica e posteriormente exploradas na natureza.<\/p>\n\n\n\n<p>Pegue o enxame de vaga-lumes. Espere um pouco mais e entre o refr\u00e3o iluminado, outra coisa aparece: Alguns pisca-piscas discordantes se separam e continuam fora do compasso. Eles piscam no mesmo ritmo, mas mant\u00eam um atraso resoluto com seus pares conformistas. Isso poderia ser evid\u00eancia de um fen\u00f4meno previsto por equa\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas, mas nunca antes visto na natureza?<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-sincronia-com-uma-reviravolta\">Sincronia, com uma reviravolta<\/h4>\n\n\n\n<p>Vinte anos atr\u00e1s, enquanto se aprofundavam nas equa\u00e7\u00f5es que formam a estrutura da sincronia, os f\u00edsicos Dorjsuren Battogtokh e Yoshiki Kuramoto notaram algo peculiar. Sob circunst\u00e2ncias espec\u00edficas, suas solu\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas descreveriam um conjunto ambivalente, mostrando sincronia generalizada intercalada com alguns constituintes err\u00e1ticos e flutuantes.<\/p>\n\n\n\n<p>Seu modelo baseava-se em uma cole\u00e7\u00e3o de rel\u00f3gios abstratos, chamados osciladores, que tendem a se alinhar com seus vizinhos. O estado n\u00e3o uniforme foi surpreendente, porque as equa\u00e7\u00f5es assumiram que todos os osciladores eram perfeitamente id\u00eanticos e conectados de forma semelhante aos outros.<\/p>\n\n\n\n<p>A quebra espont\u00e2nea da simetria subjacente \u00e9 algo que normalmente incomoda os f\u00edsicos. Acalentamos a ideia de que alguma ordem no tecido de um sistema deve se traduzir em ordem semelhante em sua din\u00e2mica em larga escala. Se os osciladores forem indistingu\u00edveis, eles devem entrar em sincronia ou permanecer ca\u00f3ticos \u2013 sem mostrar comportamentos diferenciados.<\/p>\n\n\n\n<p>Isso despertou a curiosidade de muitos, incluindo os matem\u00e1ticos Daniel Abrams e Steven Strogatz, que batizaram o fen\u00f4meno de \u201cquimera\u201d. Na mitologia grega, a Quimera era um monstro h\u00edbrido feito de partes de animais incongruentes \u2013 portanto, um nome adequado para uma miscel\u00e2nea de aglomerados de osciladores incompat\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n<p>A princ\u00edpio, as quimeras eram raras em modelos matem\u00e1ticos, exigindo um conjunto muito espec\u00edfico de par\u00e2metros para se materializar. Com o tempo, aprendendo onde procurar, os te\u00f3ricos come\u00e7aram a descobri-las em muitas varia\u00e7\u00f5es desses modelos, apelidando-as de \u201crespira\u00e7\u00e3o\u201d, \u201ctorcidos\u201d, \u201cmulticabe\u00e7as\u201d e outros ep\u00edtetos misteriosos. Ainda assim, permaneceu misterioso se essas quimeras te\u00f3ricas tamb\u00e9m eram poss\u00edveis no mundo f\u00edsico\u200a \u2013 ou apenas um mito matem\u00e1tico.<\/p>\n\n\n\n<p>Uma d\u00e9cada depois, alguns experimentos engenhosos montados em laborat\u00f3rios de f\u00edsica produziram as esquivas quimeras. Eles envolviam redes de intera\u00e7\u00f5es finamente ajustadas entre osciladores sofisticados. Enquanto provavam que projetar a coexist\u00eancia de coer\u00eancia e incoer\u00eancia era um empreendimento delicado, mas poss\u00edvel, eles deixaram a quest\u00e3o mais profunda sem resposta: as quimeras matem\u00e1ticas tamb\u00e9m poderiam existir no mundo natural?<\/p>\n\n\n\n<p>Descobriu-se que seria necess\u00e1rio um min\u00fasculo inseto luminescente para clarear a quest\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Photuris_Frontalis.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"747\" height=\"487\" src=\"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Photuris_Frontalis.png\" alt=\"A parte inferior de um vaga-lume macho Photuris frontalis, seu \u00f3rg\u00e3o produtor de luz na parte traseira. Fonte: Raphael Sarfati, CC BY-NC.\" class=\"wp-image-180724\" srcset=\"https:\/\/cdn.noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Photuris_Frontalis.png 747w, https:\/\/cdn.noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/Photuris_Frontalis-300x196.png 300w\" sizes=\"(max-width: 747px) 100vw, 747px\" \/><\/a><figcaption>A parte inferior de um vaga-lume macho <em>Photuris frontalis<\/em>, seu \u00f3rg\u00e3o produtor de luz na parte traseira. Fonte: Raphael Sarfati, CC BY-NC.<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-quimera-em-meio-ao-coro-piscante-dos-vaga-lumes\">Quimera em meio ao coro piscante dos vaga-lumes<\/h4>\n\n\n\n<p>Como p\u00f3s-doutorando no Laborat\u00f3rio Peleg da Universidade do Colorado, trabalho para decifrar o funcionamento interno dos enxames de vaga-lumes. Nossa abordagem se baseia em um nicho pouco conhecido da f\u00edsica moderna: o comportamento coletivo animal. Simplificando, o objetivo geral \u00e9 revelar e caracterizar padr\u00f5es de larga escala espont\u00e2neos e n\u00e3o supervisionados na din\u00e2mica de grupos de animais. Em seguida, investigamos como esses padr\u00f5es auto organizados emergem das intera\u00e7\u00f5es individuais.<\/p>\n\n\n\n<p>Aconselhados por especialistas em vaga-lumes, meus colegas e eu atravessamos o pa\u00eds at\u00e9 o Parque Nacional Congaree, na Carolina do Sul, para perseguir os <em>Photuris frontalis<\/em>, uma das poucas esp\u00e9cies norte-americanas conhecidas por sincronizar. Instalamos nossas c\u00e2meras em uma pequena clareira na floresta entre os pinheiros loblolly. Logo depois que as primeiras tremula\u00e7\u00f5es apareceram no crep\u00fasculo, observamos uma sincronia muito r\u00edtmica e precisa, aparentemente t\u00e3o limpa quanto previsto pelas equa\u00e7\u00f5es.<\/p>\n\n\n\n<p>Esta foi uma experi\u00eancia encantadora, mas que me deixou reflexivo. Preocupava-me que essa exibi\u00e7\u00e3o fosse ordenada demais para nos permitir inferir qualquer coisa a partir dela. Os f\u00edsicos aprendem sobre as coisas observando suas flutua\u00e7\u00f5es naturais. Aqui, parecia haver pouca variabilidade para investigar.<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><a href=\"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/foto_____3.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"701\" height=\"665\" src=\"https:\/\/noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/foto_____3.jpg\" alt=\"Em um grupo ass\u00edncrono, os flashes individuais se espalham aleatoriamente ao longo do tempo. Em um grupo s\u00edncrono, os flashes se agrupam em instantes espec\u00edficos. Em um estado de quimera, um grupo menor pisca em sua pr\u00f3pria batida, mantendo um atraso do grupo principal sincronizado. Ele aparece como picos menores entre os picos principais. Fonte: Raphael Sarfati.\" class=\"wp-image-180733\" srcset=\"https:\/\/cdn.noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/foto_____3.jpg 701w, https:\/\/cdn.noticias.ambientebrasil.com.br\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/foto_____3-300x285.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 701px) 100vw, 701px\" \/><\/a><figcaption>Em um grupo ass\u00edncrono, os flashes individuais se espalham aleatoriamente ao longo do tempo. Em um grupo s\u00edncrono, os flashes se agrupam em instantes espec\u00edficos. Em um estado de quimera, um grupo menor pisca em sua pr\u00f3pria batida, mantendo um atraso do grupo principal sincronizado. Ele aparece como picos menores entre os picos principais. Fonte: Raphael Sarfati.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n<p>A sincronia se manifesta nos dados na forma de picos agudos no gr\u00e1fico do n\u00famero de flashes ao longo do tempo. Esses picos indicam que a maioria dos flashes ocorre no mesmo instante. Quando n\u00e3o o fazem, o tra\u00e7o parece irregular, como rabiscos. Em nossos enredos, primeiro n\u00e3o vi nada al\u00e9m do padr\u00e3o perfeito de sincronia impec\u00e1vel.<\/p>\n\n\n\n<p>Acontece que a quimera estava escondida \u00e0 vista de todos, mas eu tive que vagar mais pelos dados para encontr\u00e1-la. L\u00e1, entre os picos do coro leve, alguns picos mais curtos indicavam fac\u00e7\u00f5es menores em sincronia entre si, mas n\u00e3o com o grupo principal. Eu os chamei de \u201cpersonagens\u201d. Juntamente com o refr\u00e3o sincronizado, esses personagens incongruentes comp\u00f5em a quimera.<\/p>\n\n\n\n<p>Como no antigo teatro grego, o coro define o pano de fundo enquanto os personagens criam a a\u00e7\u00e3o. Os dois grupos est\u00e3o interligados, percorrendo o mesmo palco, como revelamos a partir da reconstru\u00e7\u00e3o tridimensional do enxame. Apesar da divis\u00e3o em seu ritmo, suas din\u00e2micas espaciais parecem indistingu\u00edveis. Os personagens n\u00e3o parecem se reunir ou seguir um ao outro.<\/p>\n\n\n\n<p>Essa auto-organiza\u00e7\u00e3o inesperadamente misturada levanta ainda mais quest\u00f5es. Os personagens do enxame decidem conscientemente se separar, talvez para sinalizar sua emancipa\u00e7\u00e3o? Ou eles se encontram espontaneamente presos fora do ritmo? As descobertas matem\u00e1ticas podem esclarecer a din\u00e2mica social em jogo entre os besouros luminosos?<\/p>\n\n\n\n<p>Ao contr\u00e1rio dos osciladores abstratos em equa\u00e7\u00f5es matem\u00e1ticas, os vaga-lumes s\u00e3o seres cognitivos. Eles incorporam informa\u00e7\u00f5es sensoriais complexas e as processam por meio de um canal de tomada de decis\u00e3o. Eles tamb\u00e9m est\u00e3o constantemente em movimento, formando e quebrando la\u00e7os visuais com seus pares. Modelos matem\u00e1ticos simplificados ainda n\u00e3o capturam essas complexidades.<\/p>\n\n\n\n<p>Na floresta silenciosa, os flashes sincronizados e suas contrapartes dissonantes podem ter iluminado um tesouro de novas quimeras para os matem\u00e1ticos e os f\u00edsicos perseguirem.<\/p>\n\n\n\n<p><em>Fonte: The Conversation \/ Raphael Sarfati<br>Tradu\u00e7\u00e3o: Reda\u00e7\u00e3o Ambientebrasil \/ Maria Beatriz Ayello Leite<br>Para ler a reportagem original em ingl\u00eas acesse:<\/em> <a href=\"https:\/\/theconversation.com\/synchrony-with-chaos-blinking-lights-of-a-firefly-swarm-embody-in-nature-what-mathematics-predicted-193984\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/theconversation.com\/synchrony-with-chaos-blinking-lights-of-a-firefly-swarm-embody-in-nature-what-mathematics-predicted-193984<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>A sincronia \u00e9 onipresente em todo o universo. Mas as equa\u00e7\u00f5es dos f\u00edsicos previram que tamb\u00e9m poderia haver exce\u00e7\u00f5es err\u00e1ticas marchando em seu pr\u00f3prio ritmo. Agora, elas foram vistas em enxames de vaga-lumes. <a class=\"mh-excerpt-more\" href=\"http:\/\/localhost\/redacao\/traducoes\/2022\/11\/19\/180673-sincronia-com-o-caos-as-luzes-piscando-de-um-enxame-de-vaga-lumes-incorporam-na-natureza-o-que-a-matematica-previu.html\" title=\"Sincronia com o caos \u2013 as luzes piscando de um enxame de vaga-lumes incorporam na natureza o que a matem\u00e1tica previu\"><\/a><\/p>\n<\/div>","protected":false},"author":2,"featured_media":180736,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4132],"tags":[5262,4837,5320,5319,5321,4294],"_links":{"self":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180673"}],"collection":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=180673"}],"version-history":[{"count":24,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180673\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":180737,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/180673\/revisions\/180737"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/180736"}],"wp:attachment":[{"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=180673"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=180673"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"http:\/\/localhost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=180673"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}