Algumas vezes, a pesquisa experimental é cara ou complexa demais para ser incorporada às aulas escolares e nas universidades. Então, como tornar a ciência moderna acessível para o público?

Este desafio foi colocado para o grupo de pesquisa Quantum Nanophysics da Universidade de Viena.

Como resposta, os físicos quânticos, liderados por Markus Arndt, criaram dois laboratórios virtuais, com acesso gratuito, tornando possível, pela primeira vez, que qualquer pessoa se envolva ativamente com a física quântica.

Universitários e alunos do ensino médio, bem como o público em geral podem ter acesso aos instrumentos e criar experimentos interativos simulados como ferramenta educativa.

O novo conceito de ensino é chamado de “Simulated Interactive Research Experiments” (SiReX), e foi detalhado em um artigo publicado dia 15/09/15 na revista Scientific Reports.

“Podemos descrevê-lo como um simulador de vôo da física quântica”, compara Mathias Tomandl que projetou e implementou os elementos essenciais da simulação para o seu Ph.D.

Os físicos explicaram que os laboratórios virtuais irão fornecer insights sobre a compreensão fundamental da mecânica quântica e suas aplicações com macromoléculas e nanopartículas, incluindo experimentos de dualidade partícula-onda e interferometria com grandes moléculas.

Uma versão do laboratório virtual também pode ser usada como exposição interativa no Museu de História Natural de Viena.

Descobrindo o mundo quântico

Um passo-a-passo norteia os visitantes dos laboratórios, facilitando o aprendizado. Uma série de tarefas e informações essenciais sobre as experiências permite que eles mergulhem gradualmente no mundo quântico.

O aprendizado tem duas seções:

1- Noções básicas: o alvo são os estudantes do ensino médio e o público em geral. A aprendizagem aqui abrange a rede de difração simples que é abordada em livros escolares, mas contextualizada para pesquisas e experimentos modernos. Você irá precisar de 1 hora para percorrer os temas e as tarefas experimentais.

2- Aprendizagem avançada: tem como alvo os estudantes universitários e pessoas que dominam as noções básicas. Aqui são aprofundados temas sobre interferência quântica e sobre os desafios científicos. Você vai precisar de 3 a 4 horas para passar por todos os temas e tarefas experimentais.

Interferômetro Kapitza-Dirac-Talbot-Lau. Crédito: Direitos: grupo Quantum Nanophysics, Universidade de Viena; Mathias Tomandl & Patrick Braun

Nos últimos anos, experimentos observaram o dualismo partícula-onda com moléculas mais complexas. Agora, será possível realizar todos estes ensaios em um ambiente virtual.

O software, que foi desenvolvido pelos universitários da Universidade de Viena e alunos do ensino médio, será aperfeiçoado continuamente.

Fonte: Nature