Do núcleo às estrelas: a fronteira entre a Física Quântica e a Astrofísica, e o papel da ciência brasileira na era da Informação
Nesta entrevista exclusiva, o Prof. Dr. César Henrique Lenzi, professor de Mecânica e Relatividade Geral no Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA e pesquisador em astrofísica de estrelas de nêutrons e ondas gravitacionais, compartilha sua visão sobre o papel da ciência de fronteira na construção do futuro do Brasil.
Formado em Física pela Universidade Estadual Paulista (UNESP) e com mestrado e doutorado em Ciências, Física e Astrofísica pelo ITA, Lenzi combina pesquisa acadêmica de ponta, aplicando estatística e inteligência artificial para decifrar a estrutura interna das estrelas, com uma forte atuação em divulgação científica. Desde 2023, vem levando temas complexos para o grande público, participando de grandes podcasts como Ciência Sem Fim e de programas como o Fantástico, da Rede Globo.
O Universo do Muito Pequeno e do Muito Grande
ITAEx – O senhor pesquisa estrutura nuclear, hadrônica, astrofísica e cosmologia, áreas que parecem distantes, mas que se conectam em muitos pontos. De que forma os fenômenos do mundo quântico ajudam a explicar o comportamento das estrelas e da matéria no cosmos?
Prof. Lenzi – Que pergunta absolutamente maravilhosa. Existem várias pontes que conectam, de fato, o mundo quântico a esse universo cosmológico gigantesco. Então, vou citar aqui um exemplo que está muito relacionado com aquilo que eu faço, que são estrelas.
Eu, particularmente, trabalho com estrelas de nêutrons e procuro entender a dinâmica de sua microestrutura, que vai me dizer e justificar o formato que têm.
Quando eu cito “dinâmica da microestrutura”, estou justamente falando sobre as partículas que compõem esse tipo de estrela: prótons, nêutrons e elétrons.
ITAEx – Há uma “ponte conceitual” entre o interior do átomo e o interior das estrelas?
Prof. Lenzi – Sim, e é uma conexão fascinante. Vou citar um exemplo mais próximo do nosso cotidiano: o Sol. Você sabe por que o Sol brilha? Porque ocorre um tipo de reação nuclear em seu interior, o que chamamos de fusão nuclear.
Prof. Lenzi – Sim, e é uma conexão fascinante. Vou citar um exemplo mais próximo do nosso cotidiano: o Sol. Você sabe por que o Sol brilha? Porque ocorre um tipo de reação nuclear em seu interior, o que chamamos de fusão nuclear.
Basicamente, o Sol é composto principalmente por hidrogênio e, devido à sua enorme massa, há uma pressão gravitacional muito alta em seu centro. Nessa pressão, os átomos de hidrogênio se fundem e formam outros elementos, como o hélio. Esse processo libera uma quantidade gigantesca de energia em forma de radiação: a luz que chega até nós aqui na Terra.
Percebe a conexão entre o que é gigante, como o Sol, e os fenômenos quânticos que ocorrem dentro dos átomos? Está tudo relacionado.
A Ciência Fundamental como Base da Tecnologia
ITAEx – Historicamente, as descobertas da física teórica, como a quântica, acabam gerando tecnologias inesperadas (lasers, semicondutores, GPS, comunicações). Que avanços atuais na física nuclear e astrofísica podem ter impacto tecnológico no futuro?
Prof. Lenzi – Olha, eu vou começar dizendo o seguinte: todos os setores da nossa vida contemporânea são resultado de processos científicos, de pesquisas de base que nasceram ali no papel e no lápis. A física teórica (assim como outras áreas fundamentais) é a base para o desenvolvimento de todas as tecnologias que você mesmo citou.
Por exemplo, a mecânica quântica é a base de muitas tecnologias: uma simples lâmpada LED, os televisores, celulares e até o advento dos computadores quânticos. Tudo isso começou em física básica.
Se voltarmos ainda mais no tempo, para o século XIX, temos o advento das Equações de Maxwell, do eletromagnetismo. Naquela época, muitos se perguntavam qual seria a sua aplicação. Hoje, percebemos que sem as ondas eletromagnéticas, praticamente nada do mundo moderno existiria, das comunicações à própria eletricidade.
Com relação à física nuclear e à astrofísica, há hoje inúmeras pesquisas buscando produzir energia limpa com base em um processo físico chamado fusão nuclear, o mesmo que ocorre no interior das estrelas.
Estudar esses fenômenos astrofísicos é essencial, porque nos ajuda a compreender melhor os mecanismos da natureza e a tentar reproduzir, na Terra, formas mais sustentáveis de geração de energia.
ITAEx – Como o Brasil e o ITA podem participar dessas fronteiras de inovação?
Prof. Lenzi – O ITA é uma referência em absolutamente todas as áreas em que atua, e certamente vem tomando a frente nas tecnologias quânticas.
Temos realizado concursos e contratado profissionais altamente qualificados para desenvolver novas tecnologias nessa direção.
O ITA, como sempre, é precursor: está à frente dessas mudanças e certamente vai conduzir o Brasil no desenvolvimento de inovações que vão mudar paradigmas no futuro.
Ensino e Formação Científica
ITAEx – A física quântica é vista por muitos estudantes como um tema “difícil demais”. Como o senhor trabalha esse desafio em sala de aula no ITA?
Prof. Lenzi – Bom, acho que a primeira coisa que eu tenho que dizer é que eu nunca dei aula de física quântica ou mecânica quântica aqui nas salas de aula do ITA. Eu já dei, sim, essa disciplina em outras universidades, em outras localidades, e o que eu posso dizer é que trata-se de um tema extremamente árduo, que requer um conhecimento prévio absolutamente gigante, pois é um tema que, por si, quebra completamente todos os paradigmas da física clássica, ao qual todos os alunos estão acostumados. Então, como ensinar isso? Na verdade, o professor deve assumir o papel de facilitador do conhecimento, tentando mastigar um pouco da complexidade do tema para o aluno. Mas a aprendizagem em si depende muito mais do estudante, porque, independentemente da qualidade da aula, é o envolvimento individual que faz a diferença.
ITAEx – O que falta para despertar mais interesse e vocações científicas no Brasil?
Prof. Lenzi – Cabe ao professor estimular os alunos ao estudo, trazendo gatilhos que conectem a teoria ao cotidiano. A física quântica está presente em várias situações do dia a dia, e mostrar isso desperta curiosidade. Um exemplo simples: quando colocamos o braço à frente das portas automáticas de elevadores, elas não se fecham porque ali atua o efeito fotoelétrico, um fenômeno quântico. Exemplos assim ajudam o aluno a perceber que a ciência não é abstrata — ela explica o mundo em que vivemos e inspira novas descobertas.
ITAEx – A formação no ITA pode ajudar o País a construir massa crítica em ciência básica?
Prof. Lenzi – Com certeza. Experiências práticas e contato com pesquisa de ponta são fundamentais para consolidar vocações científicas. Hoje, o ITA está estruturando novos laboratórios voltados a tecnologias quânticas, o que permitirá aos alunos vivenciar de perto a ciência em ação. Além disso, visitas a grandes centros de pesquisa, como o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), do CNPEM (Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais), são extremamente importantes para que o estudante veja a mecânica quântica aplicada. Esse tipo de vivência desperta o interesse genuíno pela ciência e ajuda a formar a massa crítica necessária para o avanço do País. O papel do professor, nesse contexto, é o de estimular, motivar e criar oportunidades. O aprendizado, contudo, é um processo pessoal de cada aluno.
Divulgação Científica e Combate à Desinformação
ITAEx – O senhor tem se dedicado à divulgação científica, inclusive participando do podcast Ciência Científica, com Sérgio Sakani. O que o motivou a levar temas complexos como física quântica e cosmologia para o grande público?
Prof. Lenzi – A divulgação científica é algo extremamente importante, principalmente na era das redes sociais, que vem se tornando a era das pós-verdades. Nós, da academia, precisamos entrar nesse espaço e comunicar o que fazemos, para que as pessoas saibam e conheçam mais sobre ciência.
Eu gosto muito dessa comunicação, gosto de dar aulas e utilizo as mídias digitais como ferramenta para compartilhar um pouco do meu trabalho. Considero fundamental produzir conteúdos com uma linguagem que alcance o maior público possível, porque isso desperta interesse em física quântica, cosmologia e ciência em geral. Esse interesse pode até gerar mais pessoas entrando para a academia, seja em graduação ou pós-graduação.
Tenho recebido feedbacks muito positivos. Desde que comecei a divulgar ciência e a falar sobre os programas de pós-graduação em física do ITA, o número de inscritos tem aumentado. Não digo que seja apenas por minha iniciativa, mas acredito que seja uma contribuição importante para atrair mais pessoas para essa área.
ITAEx – Por que é importante que a academia se comunique mais diretamente com a sociedade?
Prof. Lenzi – Estamos em um momento em que precisamos furar a bolha acadêmica e ensinar ciência para o público geral. As pessoas gostam de ouvir e aprender. Essa troca é muito positiva: gera curiosidade, aproxima a academia da sociedade e fortalece o papel social da ciência.
É tão relevante que fui convidado diversas vezes para participar de grandes podcasts, como Ciência Sem Fim (com Sérgio Sakani), Inteligência Ltda., e Flow Podcast. Essas participações ampliam o alcance da ciência e mostram que há interesse popular por temas complexos, desde que apresentados de forma acessível.
ITAEx – Como equilibrar rigor científico e linguagem acessível?
Prof. Lenzi – Esse é um desafio enorme. Por vezes, acabo usando uma linguagem muito acadêmica. Felizmente, tenho a sorte de trabalhar com minha esposa, Vivian Lenzi, que é responsável pela gravação e edição dos meus vídeos. Ela não é da área de exatas, então funciona como um filtro: revisa o conteúdo e me ajuda a torná-lo mais claro e acessível.
Adaptar precisão científica a uma linguagem simples exige treino. Não é fácil, mas é um desafio gratificante. Eu vejo que tem dado certo, e o retorno é muito positivo, tanto pelo interesse das pessoas quanto pelo alcance que conseguimos gerar. A comunicação científica, nesse sentido, é não apenas uma tarefa acadêmica, mas uma missão social.
Ciência, Soberania e Futuro
ITAEx – Qual o papel da ciência de fronteira, como a física quântica e a astrofísica, na construção de um país soberano e inovador?
Prof. Lenzi – Essa é uma pergunta extremamente relevante porque soberania nacional depende diretamente de investimento em ensino, educação e ciência. Ciência é base de soberania. Sem isso, o país fica dependente de tecnologias desenvolvidas em outros lugares.
No caso das tecnologias quânticas, por exemplo, se o Brasil deixar passar essa oportunidade, ficará à mercê de fornecedores externos, muitas vezes restritos por questões estratégicas ou militares. Por isso, investir em ciência de fronteira é essencial para garantir autonomia e segurança nacional.
Outro exemplo é a produção de energia por fusão nuclear. Esse é um campo estratégico em que precisamos investir fortemente, pois poderia garantir soberania total na produção de energia limpa e sustentável.
ITAEx – Quais são as principais oportunidades para o Brasil nos próximos 20 anos em pesquisa científica e tecnológica?
Prof. Lenzi – Vejo três grandes oportunidades. A primeira em Tecnologias Quânticas (computadores, sensores e outras aplicações estratégicas), onde o Brasil precisa investir para não ficar dependente de outros países.
Outra seria na Física Nuclear e na Fusão Nuclear, desenvolver tecnologia própria nesse campo traria soberania energética e grande avanço científico.
A terceira seria em Energias Renováveis, pois temos recursos naturais e capacidade técnica para liderar esse mercado mundialmente. Investir nessas áreas fortalecerá não apenas ciência nacional, mas também a independência tecnológica e o protagonismo econômico do Brasil.
Disciplina Consciente
ITAEx – Como relaciona a Disciplina Consciente (DC) com a formação dos alunos e a aplicação das suas pesquisas?
Prof. Lenzi – Quando falamos de uma instituição como o ITA, não podemos pensar apenas na formação técnica do profissional. É fundamental pensar também na formação da pessoa, em sua postura ética. A Disciplina Consciente traz exatamente esse diferencial: ela ajuda a formar profissionais extremamente competentes e éticos.
No contexto da ciência, isso é essencial. Em qualquer pesquisa, independentemente da área, é preciso agir com ética, honestidade e cuidado com as pessoas. Esses princípios são universais para todas as áreas do conhecimento.
Eu levo essa ideia comigo não só como professor, mas também como ex-aluno de pós-graduação do ITA, onde a Disciplina Consciente é parte da formação.
A DC é um valor que permeia a atuação acadêmica e científica, sendo um grande diferencial na construção de profissionais íntegros e comprometidos com o avanço da ciência e da sociedade.
Parceria e Apoio
ITAEx – De que forma a nossa Associação tem colaborado com suas pesquisas e projetos? Qual é a sua avaliação sobre o nosso apoio às iniciativas acadêmicas do ITA?
Prof. Lenzi – Eu e a ITAEx já fomos parceiros em diversas ocasiões, e tenho muito a agradecer por isso. Um exemplo marcante foi durante a pandemia, quando conseguimos aprovar projetos para a compra de softwares que permitiram ministrar aulas de laboratório remotamente. Isso foi fundamental para manter a qualidade do ensino em um momento tão desafiador.
Do ponto de vista científico, a ITAEx também foi essencial. Um caso notável foi o financiamento de uma palestra da professora Dra. Duília de Mello, vice-reitora na Universidade Católica da América, de Washington, EUA, quando ela esteve no Brasil, abrindo caminho para a possibilidade de trazê-la como professora visitante no ITA, um projeto que estamos buscando junto à FAPESP.
Além disso, a ITAEx apoia eventos acadêmicos importantes, como os Encontros de Física do ITA, financiando parte dos custos para trazer pesquisadores de alto nível de várias partes do Brasil e até do exterior. Isso demonstra que a Associação é também um parceiro científico comprometido com o avanço da pesquisa e do ensino.
Podemos dizer, sem dúvida, que a ITAEx é uma grande aliada da física e da ciência em geral, acreditando no potencial do ITA e fortalecendo iniciativas que fazem diferença para nossa comunidade acadêmica.