Formação bio-inspirada: abordagens à conceção ecológica da educação
Três formas de compreender o mundo e de encontrar outras formas de encarar as nossas práticas pedagógicas com base no mundo vivo.
Publicado em 05 de março de 2024 Atualizado em 08 de março de 2024
No universo, algumas regras regem os fenómenos, desde a sequência de Fibonacci até à morfogénese das figuras criadas pelas diferentes ondas.
Se pensarmos que o Universo foi criado pelo impacto aleatório de átomos, meteoritos ou outros objectos, não é impossível, mas não foi criado de qualquer maneira.
Talvez no início existissem ondas?
"Uma onda é a propagação de uma perturbação que produz uma variação reversível nas propriedades físicas locais do meio. Desloca-se a uma determinada velocidade, que depende das características do meio de propagação.
Existem três tipos principais de ondas:
- As ondas mecânicas propagam-se através de um material físico cuja substância é deformada. As forças restauradoras invertem então a deformação. Por exemplo, as ondas sonoras propagam-se através de moléculas de ar que colidem com as suas vizinhas. Quando as moléculas colidem, também fazem ricochete umas nas outras. Isto impede que as moléculas continuem a mover-se na direção da onda;
- As ondas electromagnéticas não necessitam de suporte físico. Em vez disso, consistem em oscilações periódicas de campos eléctricos e magnéticos originalmente gerados por partículas carregadas e podem, portanto, viajar através do vácuo;
- As ondas gravitacionais também não necessitam de qualquer suporte. Propagam deformações na geometria do espaço-tempo.
Estes três tipos variam em comprimento de onda e incluem, no caso das ondas mecânicas, o infrassom, o som e o ultrassom; e no caso das ondas electromagnéticas, as ondas de rádio, as micro-ondas, a radiação infravermelha, a luz visível, a radiação ultravioleta, os raios X e os raios gama".
Fonte : wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde
Se conhecemos as ondas sonoras que ecoam nos nossos ouvidos, que conhecimento temos das outras ondas? As que vemos, mas sobretudo as que não vemos.
"Em geral, a radiação electromagnética pode ser dividida nas partes visível e invisível do espetro eletromagnético. Radiação visível e invisível
Em geral, a radiação electromagnética pode ser dividida nas partes visível e invisível do espetro eletromagnético. A luz é uma radiação electromagnética numa determinada parte do espetro eletromagnético. A palavra refere-se geralmente à luz visível, que é o espetro visível que é visível ao olho humano. A luz visível é geralmente definida como tendo comprimentos de onda na gama dos 400 a 700 nanómetros (nm).
A radiação electromagnética na região da luz visível é constituída por quanta (denominados fotões ) que se encontram no limite inferior das energias capazes de provocar excitação eletrónica nas moléculas, resultando em alterações na ligação ou na química da molécula. Os fotões são classificados de acordo com as energias, desde as ondas de rádio de baixa energia e a radiação infravermelha, passando pela luz visível, até aos raios X de alta energia e aos raios gama .
Na extremidade inferior do espetro da luz visível, a radiação electromagnética torna-se invisível para os seres humanos (infravermelhos) porque os fotões já não têm energia individual suficiente para causar uma alteração molecular duradoura (uma alteração conformacional) na molécula da retina visual na retina humana, o que desencadeia a sensação de visão.
"Radiação invisível
Todas as radiações electromagnéticas, com exceção da luz visível (uma banda muito estreita), são invisíveis. A radiação invisível inclui ondas de rádio, infravermelhos, UV, micro-ondas e radiação gama. Além disso, as radiações alfa e beta, bem como os "raios catódicos" - todos eles fluxos de partículas - são invisíveis.
É de notar que nenhuma radiação invisível é completamente invisível ao olho humano. Um assunto relacionado é o fenómeno visual dos raios cósmicos, em que os astronautas podem ver flashes de luz, que provavelmente se devem a partículas individuais de raios cósmicos que interagem com os seus olhos. Os investigadores acreditam que estes flashes percebidos especificamente pelos astronautas no espaço se devem aos raios cósmicos (partículas carregadas de alta energia fora da atmosfera da Terra), embora o mecanismo exato seja desconhecido".
Fonte: O que é a radiação visível e invisível - Definição - 9 de janeiro de 2020 por Nick Connor - https://www.radiation-dosimetry.org/fr/quest-ce-que-le-rayonnement-visible-et-invisible-definition/
As ondas e os fenómenos desconhecidos são uma dúzia de vezes. E, no entanto, embora não os possamos explicar, alguns são formalizados perante os nossos olhos como resultados geométricos extraordinários. Na imensidão da pequena escala, existem as figuras Chaldni.
"As figuras Chaldni são os padrões geométricos formados por um pó numa placa vibratória. O seu nome vem do cientista alemão Ernst Chladni.
Os padrões de Chladni dependem da frequência de vibração da placa. Traçam as linhas nodais, ou seja, as linhas dos nós de vibração, onde as ondas estacionárias são destrutivas e a amplitude é mínima. Cada padrão tem o seu próprio modo de excitação.
Funcionamento
Uma placa horizontal é fixada rigidamente a um suporte central. Pode ser de vários tamanhos, formas e espessuras. Historicamente, as placas utilizadas por Chladni eram feitas de metal, mas muitos outros materiais podem ser utilizados para formar um grande número de padrões claros.
Depois de a placa ter sido fixada ao suporte, coloca-se areia sobre ela e, em seguida, é posta a vibrar, por exemplo, utilizando um arco que é friccionado verticalmente contra o bordo da placa. Sob a excitação do arco, a placa vibra e a areia desloca-se das zonas de forte vibração para as zonas onde esta é menos forte, ou mesmo nula (respetivamente os antinodos e os nodos de vibração da onda estacionária), formando assim figuras de Chladni. A prática atual consiste em fazer vibrar as placas com um vibrador de Melde.
No caso do vibrador de Melde, o ponto central tem uma condição para o seu movimento, enquanto a periferia destas placas não está sujeita ao suporte. É portanto livre de vibrar.
Ao estudar a mesma placa, a alteração da frequência de excitação revela padrões diferentes, cada vez mais complexos, que correspondem aos modos de vibração dessa placa. Podemos atenuar a vibração em certos pontos, colocando um dedo sobre ela, o que quebrará parcialmente o padrão. Novos padrões aparecem quando os parâmetros da placa são modificados (forma, tamanho, espessura, etc.).
Existe uma enorme variedade de padrões (um número infinito), dependendo das características da placa e da forma como é vibrada. Na prática, no entanto, apenas se observam 4 a 15 padrões por placa, porque a partir de uma certa frequência, a placa vibra com uma amplitude demasiado pequena para permitir o movimento dos grãos, pelo que não aparece qualquer padrão.
Fonte : wikipedia : https://fr.wikipedia.org/wiki/Figure_de_Chladni
Se podemos gerar ondas sonoras que criarão padrões com a areia, olhemos também para o infinito do mar e consideremos o fenómeno das ondas.
"Uma onda é uma deformação da superfície de uma massa de água, geralmente causada pelo vento. Na interface dos dois principais fluidos da Terra, o vento cria ondas nos oceanos, mares e lagos. Estes movimentos irregulares dispersam-se pela superfície da água e são conhecidos coletivamente como estado do mar. Outros fenómenos, menos frequentes, estão também na origem das ondas. Os grandes terramotos, as erupções vulcânicas ou as quedas de meteoritos também criam ondas conhecidas por tsunamis ou maremotos. A maré é também a fonte de ondas muito específicas, designadas por marés vivas, que ocorrem quando a onda de maré encontra uma corrente oposta de igual velocidade. Certos fenómenos meteorológicos podem provocar "meteo-tsunamis" (ou tsunamis meteorológicos, em que a onda pode ter as mesmas características de um tsunami). Por último, os navios são também fontes de ondas.
As ondas mais curvas podem quebrar, criando turbulência e correntes marinhas. Trata-se de ondas de gravidade, cuja força restauradora é a gravidade: a sua evolução é determinada pelas propriedades comuns às ondas, como a reflexão, a refração e a difração".
Fonte : fonte - https://fr.wikipedia.org/wiki/Vague
Uma onda é uma onda ou o resultado de uma onda, um choque ou outra coisa qualquer? De facto, certamente um pouco de tudo isso. Mas este carácter morfogenético, em que a forma cria o efeito e o efeito cria a forma, torna o estudo das ondas fascinante e infinito. Porque é que os vinhos envelhecem mais depressa em recipientes em forma de pirâmide? Porque é que eles fazem isso? Ninguém hoje sabe responder a essa pergunta, mas as formas geradas estão muitas vezes longe de ser caóticas.
As ondas no microcosmos das células ou no macrocosmo do espaço são fascinantes. Porque é que algumas ondas passam por nós sem qualquer efeito imediato aparente, enquanto outras recuperam e até nos afectam? Há todo um novo campo de exploração a ser explorado para enriquecer a nossa base de conhecimentos.
Para concluir esta visão geral das ondas: as ondas gravitacionais, que geram magníficas imagens harmoniosas entre massas estelares, buracos negros e outros fenómenos espaciais.
"Em física, uma onda gravitacional, por vezes chamada onda gravitacional, é uma oscilação na curvatura do espaço-tempo que se propaga a uma grande distância do seu ponto de formação.
Albert Einstein previu a existência de ondas gravitacionais em 1916: de acordo com a sua teoria da relatividade geral, que acabara de publicar, tal como as ondas electromagnéticas (luz, ondas de rádio, raios X, etc.) são produzidas por partículas carregadas aceleradas, as ondas gravitacionais seriam produzidas por massas aceleradas e propagar-se-iam à velocidade da luz no vácuo. No entanto, a realidade das ondas gravitacionais tem sido objeto de um longo debate. Einstein mudou de opinião várias vezes sobre o assunto, sendo a questão se essas ondas tinham realmente uma existência física ou se eram um artefacto matemático resultante de uma escolha de sistema de coordenadas. Só a investigação experimental poderia dissipar a dúvida e fornecer uma nova prova da relatividade geral. Os esforços nesse sentido começaram na década de 1960, com a criação das primeiras barras de Weber.
Desde 2016, a existência de ondas gravitacionais foi confirmada, graças a uma primeira observação efectuada em 14 de setembro de 2015. Esta observação abre um novo campo de observação do universo em grande escala, tanto mais que as ondas gravitacionais não são travadas pela matéria."
Fonte: wikipedia - https://fr.wikipedia.org/wiki/Onde_gravitationnelle
Embora se trate de uma novidade nas ciências espaciais, não o é na arquitetura ou na matemática. A sequência de Fibonacci observada no céu é a mesma que é utilizada na arquitetura. Com uma simplificação humana chamada proporção áurea, regulada pelo número ᴨ (Pi), que é inserido na sequência de forma infinita.
Em matemática, a sequência de Fibonacci é uma sequência de números inteiros em que cada termo sucessivo representa a soma dos dois termos anteriores, e que começa com 0 e depois com 1. Os primeiros dez termos da sequência são 0, 1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21 e 34. Esta sequência lógica simples é considerada o primeiro modelo matemático de dinâmica populacional.
Mas a razão pela qual esta sequência é hoje tão famosa é o facto de ter uma taxa de crescimento exponencial que tende para a proporção áurea, uma proporção simbolizada por "φ", associada a muitas qualidades estéticas na nossa civilização. O seu valor exato é (1+√5)/2, sendo as dez primeiras casas decimais 1,6180339887... Esta razão, considerada como uma das chaves da harmonia universal, é expressa e transposta por formas geométricas como o retângulo, o pentágono e o triângulo.
Fonte : Fonte : Matemática: a fascinante sequência de Fibonacci e a proporção áurea - https://www.nationalgeographic.fr/sciences/mathematiques-la-fascinante-suite-de-fibonacci-et-le-nombre-dor
Harmonia universal, como lhe chamavam os antigos, ou uma das leis do universo? É difícil de dizer. Comecei este artigo perguntando se tudo é uma onda, e termino com a matéria. Parece-me que se trata de um equilíbrio entre as duas. Se a matéria é uma onda, então o nosso cérebro não está formatado ou ainda não está preparado para a compreender racionalmente. Hoje em dia, é-nos mais fácil compreender a relação entre as ondas e a matéria, tal como acontece com a música. Talvez um dia a ressonância material nos conduza a um raciocínio imaterial, que nos permita ter uma compreensão simples e fluida de vários assuntos, como a criação do mundo.
Imagem da fonte: As ondas gravitacionais emitidas por dois buracos negros quando espiralam um para o outro, representadas numa simulação - Crédito da imagem: C. Henze/NASA Ames Research Center
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