O professor Roberto Trotta, do Departamento de Física do Imperial College London, é físico teórico por formação e astrofísico por profissão. Seu trabalho explora como a estatística e o aprendizado de máquina podem nos ajudar a transformar conjuntos de dados complexos de telescópios na Terra e no espaço em compreensão da vida real.



Há quase quatro anos, ele deu sua palestra inaugural no Imperial. Agora, ele é um Professor Visitante que quer nos capacitar para apreciar o céu e as estrelas. Seu mais novo livro, "Starborn", foi recentemente apresentado como Livro da Semana da BBC Radio 4.

Conversamos com ele para descobrir o que as estrelas, o céu e tudo o que há entre eles trazem para a humanidade e por que devemos nos esforçar para cuidar do nosso planeta para que ainda possamos olhar para as estrelas.

Quando penso em cientistas espaciais, o aprendizado de máquina e o big data não são o que inicialmente me vem à mente. Você pode explicar por que usamos big data e IA para examinar o mundo acima de nós?

O aprendizado de máquina e a inteligência artificial tornaram-se essenciais para aprender sobre o nosso universo. Galileu e outros olharam através dos telescópios e desenharam o que viram, e anos mais tarde, no Observatório de Harvard, mulheres astrónomas inspecionaram centenas de milhares de estrelas e galáxias através de imagens. Devido à complexidade e à enorme escala dos dados que temos agora, precisamos de computadores para extrair significado científico do dilúvio recolhido pelos telescópios no espaço e na Terra.

Uma das grandes fronteiras da minha área é justamente essa. Exploramos como a inteligência artificial (IA) pode compreender o universo para nós. Estamos obtendo cada vez mais dados o tempo todo, mas a questão é:o que tudo isso significa? E é aí que entram as estatísticas e o aprendizado de máquina.

Você pode me explicar o que está tentando descobrir e o que as pessoas esperam descobrir com este trabalho?

Pessoas diferentes estão interessadas em coisas diferentes. A minha investigação centra-se em três áreas principais:o que aconteceu na primeira fração do segundo do Big Bang, como a matéria escura e a energia escura se comportam e a compreensão do que é feito o universo.

O universo é composto por 25% de matéria escura e 70% de energia escura – que juntas constituem impressionantes 95% do universo – mas temos poucas pistas sobre o que são.

Devemos nossa existência à atração gravitacional da matéria escura. Desempenhou um papel crucial ao permitir a formação de galáxias e estrelas, especialmente à rápida velocidade que o fizeram. Temos quase certeza de que a matéria escura existe, porque vemos que ela afeta a forma como o universo se expande e a forma como as galáxias se movem. A questão é:do que é feito?

A energia escura é muito mais difícil de explicar. Vemos o universo crescendo cada vez mais rápido e pensamos que isso é causado por uma força repulsiva, uma antigravidade. E isto talvez se deva à propriedade do próprio espaço vazio; à medida que o universo se expande, ele cria mais espaço vazio, o que por sua vez leva a mais forças repulsivas, de modo que ele se expande ainda mais rapidamente. Achamos que este processo de expansão descontrolado é alimentado pela energia escura, mas ninguém entende o que é. E estamos tentando descobrir.

Não consigo compreender como você investigaria os primeiros milissegundos após o Big Bang, porque é um período de tempo muito pequeno para algo que aconteceu há muito tempo. Como você faz isso?

Agora temos observações desde muito, muito cedo na história do universo, radiação que vem de 380.000 anos após o Big Bang. O universo tem 13,8 bilhões de anos sob seu controle, então 380 mil anos após o início é uma fração de sua idade. Graças a estas observações, podemos voltar quase ao início.

Temos certeza de que podemos reconstruir quase tudo até então. Mas o que acontece lá? Essa é a grande questão.

Achamos que o universo se expandiu muito, muito rapidamente, a uma taxa exponencial, num período de tempo muito pequeno. Chamamos esse momento de “inflação” e estamos tentando reconstruir como era aquela pequena fração de segundo e o que a desencadeou.

Embora esta fosse uma energia muito mais elevada do que a que está a acontecer hoje com a energia escura, teve o mesmo efeito – expansão exponencial. As duas coisas podem ou não estar ligadas.

Apenas 5% do universo é feito de coisas das quais você e eu somos feitos. Essa é uma das grandes questões da física. Qual é o resto e por que existe? Por que o universo é tão estranho?

O que você descobriu até agora sobre o universo e sua estranheza?

A ciência é sempre um empreendimento colaborativo, então você constrói sobre ombros de gigantes. Tenho pesquisadores jovens muito talentosos que trabalham com

Eu no meu grupo e, coletivamente, queremos dar respostas a essas perguntas de uma forma que utilize todas as informações disponíveis nos dados com um resultado em que você pode confiar.

É muito estatístico e computacional e estamos sempre buscando como podemos extrair essas informações de conjuntos de dados complexos.

Seu livro é sobre olhar para as estrelas - o que presumo que você tenha feito muito - e apreciar o que as estrelas fizeram pela humanidade.

R –Sim, somos todos feitos de poeira estelar – mas as estrelas fizeram muito mais por nós do que isso. O livro não trata da natureza física das estrelas ou da matéria escura ou de qualquer uma das coisas de que falamos até agora. O livro é sobre o impacto cultural que a visão das estrelas teve na humanidade, desde o momento em que o Homo Sapiens saiu de África, há 50 mil anos, até à IA de hoje. As estrelas têm muito a responder em termos da inspiração e do conhecimento que nos deram.

Você fez uma comparação entre o Homo Sapiens de 50.000 anos atrás e a IA de hoje. Você diria que o impacto do céu e das estrelas é tão grande quanto era há 50 mil anos?

Estamos perdendo o céu e nossa conexão com o céu, e você pode perguntar:isso é importante? Acho que sim, é muito importante. Quando perdemos o céu, perdemos a consciência da nossa ligação profunda que remonta à pré-história.

Estamos muito ocupados agora, vivemos em cidades, não olhamos para cima e não nos importamos mais com as estrelas, há 150 anos era possível ver a Via Láctea de Londres. Agora, você quase não vê estrelas. Mesmo onde estou atualmente, em Trieste, Itália, onde o céu é bastante escuro, vemos muitos satélites passando, que, segundo algumas estimativas, superarão o número de estrelas em 2030.

O que acontece quando perdemos as estrelas?

Ao perder a conexão, você perde o significado do nosso lugar no universo e o significado que ele mantém por incontáveis ​​gerações. Isto põe em perigo não apenas o presente, mas também o nosso futuro.

Perdemos a sensação de que somos um ponto azul flutuando em um vasto e inóspito universo escuro, e que estamos longe de qualquer outro lugar que poderíamos chamar de lar.

O nosso planeta é insubstituível, não existe Planeta B e não podemos colonizar Marte, não na escala de tempo que necessitamos. Precisamos agir juntos porque perder as estrelas significa também perder a nós mesmos.

Seu objetivo aqui é capacitar as pessoas a pesquisar?

Quero capacitar as pessoas a olharem para as estrelas, mas também a pensarem sobre a nossa trajetória e marca no universo. Já há 50 mil anos atrás, mudámos o nosso ambiente para nos adequar. Agora, existe uma sensação de perigo devido à perda de biodiversidade e às alterações climáticas. Ao ter esta visão muito ampla de todo o arco da história dos seres humanos e de como as estrelas nos guiaram, e olhando esperançosamente para as estrelas em busca de mais inspiração para o futuro, deveríamos pensar:"Para onde vamos a partir daqui?" Em vez de recorrermos às estrelas ou a Marte, precisamos de recuperar a singularidade e a beleza do nosso lugar no universo, o nosso próprio planeta, agora.

Seria perigoso para a humanidade se um dia olhássemos para o céu e nos deparássemos com uma vasta escuridão, em vez de estrelas?

Não seria necessariamente perigoso, mas seríamos todos mais pobres. Imagine um mundo onde um véu de nuvens envolve o céu, como eu faço em Starborn, e ninguém jamais viu uma estrela, o sol ou a lua. Pode não ser perigoso, mas certamente não seria tão enriquecedor.

Vejo que você fez muita comunicação científica no passado. Educar os outros é uma paixão sua?

É algo que sempre fiz e sempre senti que é meu dever como cientista. Quero retribuir um pouco desse entusiasmo, paixão e entusiasmo que nós, como cientistas, temos a sorte de seguir como nossa principal linha de trabalho.

É uma grande honra compartilhar isso com o público.

Como você se sente com o seu livro sendo indicado como Livro da Semana?

É uma honra incrível, claro, e eu não esperava por isso. Gostaria que o meu livro ajudasse a desinflar o mito de um Planeta B para o qual podemos escapar e contribuísse para conversas sobre a urgência de proteger o nosso planeta.

Devemos prestar atenção ao que está acontecendo aqui e agora, a próxima geração não terá as estrelas e poderá nem ter um planeta para viver. Para mim, essa é a mensagem importante.

Mais informações: Starborn:como as estrelas nos criaram (e quem seríamos sem elas). www.hachettebookgroup.com/titl… 76/?lens=basic-books
Fornecido pelo Imperial College London