HOW ARTIFICIAL INTELLIGENCE AND ITS SOFTWARES AND SMART ALGORITHMS WORK  

Fernando Alcoforado*

This article aims to present how Artificial Intelligence, its software and its smart algorithms work, as well as the advantages and disadvantages of its use. Artificial intelligence (AI) is a computational technology or a set of technologies such as artificial neural networks, algorithms and learning systems whose objective is to imitate human mental capabilities, such as: reasoning, environmental perception and decision-making capacity. The technology is developed with the aim that machines can solve a series of problems, covering everything from great complexity of government and industry management to the daily tasks of modern men and women. To achieve this, AI uses sophisticated learning technology, allowing it to learn from a large set of data and act on its own [1]. The general objective of AI is to create machines that can operate with the same level of cognitive capacity as humans, or even surpass it. In recent years, AI has emerged as a transformative force across multiple industries, revolutionizing the way companies conduct business [2].

Artificial Intelligence is based on three technologies [1]:

1. Machine Learning is an application of Artificial Intelligence that provides the computer with the ability to learn and improve automatically from its own experience. Machine learning focuses on developing “software” that can access data and use it to learn from it. The learning process begins with observing data in order to look for statistical patterns and make good decisions based on the examples provided. In this way, the main objective is to make computers learn automatically without human intervention.

2. Deep learning is a subset of machine learning, essentially being a neural network with three or more layers. These neural networks attempt to simulate the behavior of the human brain – although far from matching its capacity – allowing the machine to “learn” from the abundance of data. While a single-layer neural network can still make approximate predictions, additional hidden layers can help optimize and refine accuracy. Deep learning drives many AI applications and services that improve automation by performing analytical and physical tasks without human intervention. Deep learning technology is behind everyday products and services (like digital assistants, voice-enabled TV remotes, and credit card fraud detection) as well as emerging technologies (like self-driving cars).

3. Natural language processing (NLP) is a branch of artificial intelligence that helps computers understand, interpret, and manipulate human language. NLP draws on many disciplines, including computer science and computational linguistics, in its quest to bridge the gap between human communication and computer understanding.

Algorithms are the essence of any artificial intelligence system that are fed with as much data as possible, as references, so that they can learn better. It is a tool that maps decisions within a system and their possible consequences. Intelligent algorithms have the ability and process to filter order and structure. Thus, they autonomously present content that may, according to the rules of the algorithms, have more or less influence, excluding other possible information. In general, an algorithm comprises a finite sequence of executable actions (steps) to solve a problem, or in the most common case in Computer Science, perform a task. The algorithm itself is not the program, but the sequence of actions and conditions that must be obeyed for the problem to be solved. Algorithms are finite sequences of instructions used to solve a problem. For example, when someone accesses a website, algorithms define the path for the page to open correctly. When someone interacts with a link, other algorithms are triggered, indicating what to do [2].

Algorithms are produced by specialized professionals, known as developers. Algorithms are written in a specific programming language, which makes the machine obey commands. It is as if developers were specialized in the language of computers, writing instructions on how they should act. All internet activities, for example, are mediated by algorithms. When someone clicks on a link, there is a specific algorithm that receives that click, performs processing to solve this task and solves it, redirecting them to a page. All digital life involves these logical sequences in order to solve problems, written by developers [3].

There are four most common types of representation of algorithms: 1) Narrative description; 2) Flowchart; 3) Pseudocode; 4) Programming language. In the narrative description, the algorithm is represented textually, listing the sequence of instructions in order to solve a problem. That is, the person writes it in their own words. The main disadvantage of this type of algorithm representation is the presence of ambiguities and communication noise. The text can be interpreted in different ways, making it difficult to solve the problem. In the Flowchart, graphic resources, such as geometric shapes and arrows, and text are used to represent the steps to solve a problem. Pseudocode is the way of representing the algorithm that comes closest to programming languages. Through it, the algorithm is written following a series of pre-established language rules. The Programming Language presents the solution to a problem based on the Narrative Description, Flowchart or Pseudocode to apply them in software [3].

It is important to note that unlike the algorithm, which is a type of process, procedure or set of rules that must be followed to solve any type of calculation, that is, step-by-step instructions that define how the work must be performed in order to obtain the desired outcome, software is a type of system that allows the user to interact with the computer and gives instructions to the computer to perform specific tasks as well as control the functioning of the hardware and its operations. Software is a set of instructions that must be followed and executed by a mechanism, be it a computer or an electromechanical device. Software is the term used to describe programs, apps, scripts, macros and directly embedded code instructions (firmware), in order to dictate what a machine should do. Every computer program, cell phone, tablet, smart TV, video game console, set-top box, etc. it is software, be it a text editor, a browser, an audio or video editor, a game, a streaming app, etc. [4].

Software can come in many forms, which is why they are divided into three main categories [4]:

1) Programming software are the tools used by the programmer to develop new software and programs. They use different programming languages (C, Java, Python, Swift, etc.) and house compilers, interpreters and debuggers, for example. Text editors, although they are application software, are also programming software as they can be used to write code.

2) System software are the programs responsible for communicating between the computer, which only understands machine language, and the user, being the basis on which other software, such as application and programming software, will run. In other words, they are platforms to make other software work. Operating systems such as Windows, macOS, Linux, iOS, Android, for example, are system software. Firmware, industrial automation software and game graphics engines are also examples of system software.

3. Application software are programs such as video and music players, games, text editors, calculators, browsers, social media apps, etc. Application software’s function is to perform a wide range of tasks, which can be for individual or even global use, which requires them to be more robust and secure. In some cases, application software can take on the role of operating systems, such as Chrome OS, where the browser is both system and application software.

As we have seen, an algorithm is nothing more than a sequence of logical and structured steps in order to solve a problem. In addition to having the step-by-step solution to the problem well defined, it is necessary to be aware of the syntax of the programming language used, knowing how to express your algorithm through it [3].

How is an algorithm made? Its structure has three properties [3]:

Input: data provided by the user (example: what is typed or selected by the mouse);

Processing: step by step to carry out data processing

Output: data processed, problem solved.

Figure 1- Structure of the algorithms

Making an algorithm is nothing more than structuring this step by step to solve the problem, using, for example, a flowchart or pseudocode. Computer algorithms involve this same structure, but instructions are passed to a machine with the aim of having it perform a task. They are written in a specific programming language. The steps necessary to construct any algorithm are the following [3]:

• Analyze the problem

• Identify data inputs

• Determine what transformations should be made by the algorithm (processing)

• Identify the solutions (problem solution)

• Build the algorithm using the flowchart

The algorithms bring three advantages described below [3]:

• Automation

• Curation

•New technologies.

The first advantage of using algorithms is task automation. They can analyze a large volume of data, in less time than a person would, for example. Thus, they increase the efficiency of activities. All computer software is made up of algorithms. On the internet, everything involves them too. Used on social networks, algorithms carry out a type of curation, recommending content that the person will probably like because they take into account a series of aspects, such as the person’s like profile, the type of posts the person views, their searches, between others. The evolution of algorithms allows the emergence of new technologies, such as smartphones, smart TVs, new applications and operating systems. With new command possibilities, the algorithms become more improved, and, consequently, new potential uses are developed. Transport and delivery applications, streaming services and movie and music recommendations are provided by systems that work based on algorithms.

Algorithms are, therefore, the essence of any artificial intelligence system that are fed with as much data as possible, as references, so that they can learn better. There are numerous advantages of using artificial intelligence: 1) Reduction of human error; 2) Takes risks instead of human beings; 3) Availability of use (24 hours in 7 days); 4) Help with repetitive work; 5) Offers digital assistance; 6) Provides faster decisions; 7) Provides daily applications; 8) Provides the boost for innovations [3].

Artificial intelligence promotes the reduction of human error because computers do not make these errors if they are programmed correctly. With Artificial Intelligence, decisions are made based on information previously collected by applying a certain set of algorithms. Thus, errors are reduced and the possibility of achieving accuracy with a greater degree of precision is an achievable possibility. Artificial intelligence takes risks instead of humans. This is one of the biggest advantages of Artificial Intelligence because we can overcome many risk limitations involving human lives by developing an AI robot that can do risky things for us. Among the possibilities, we have: going to Mars, defusing a bomb, exploring the deepest parts of the oceans, mining coal and oil and many others. Artificial intelligence has greater availability of use than humans do because it is possible to make machines work 24 hours, 7 days a week, without interruptions [3].

Artificial intelligence helps with repetitive works in our day-to-day work like sending email, checking errors in documents and much more. With artificial intelligence, these tasks can be productively automated and even remove those that are “tiring” for humans and free them to be increasingly creative and productive. Artificial intelligence provides digital assistance to interact with users, which eliminates the need for human resources. Digital assistants are also used on many websites to provide what users want by talking to them about what they are looking for. Some chatbots are designed in such a way that it is difficult to determine whether we are talking to a robot or a human. Artificial intelligence provides faster decisions by making machines make decisions faster than humans. The AI-powered machine works as programmed and will provide results faster. Artificial intelligence provides the use of daily applications such as “Siri” from Apple, “Cortana” from Windows and “OK Google” from Google that are frequently used in our routine, whether to search for a location, take a selfie, make a call, reply to an email and much more. Artificial intelligence drives innovations in almost all areas that will help humans solve most complex problems [3].

Another advantage that could be provided by Artificial Intelligence concerns the possibility of contributing to scientific and technological advancement aiming to provide humanity with the necessary capacity for human beings to develop technologies capable of taking them to new habitats in the solar system and beyond. As a disadvantage, the use of artificial intelligence could cause machines to become so developed that humans will not be able to keep up with them and they will be able to continue on their own, redesigning themselves at an exponential rate [5]. Another disadvantage is that machines can invade people’s privacy and even be turned into weapons. Artificial Intelligence could become a major threat that could lead to the extinction of the human race, according to scientist Stephen Hawking who published an article addressing this issue on May 1, 2014 in the newspaper The Independent. Hawking states that technologies are developing at such a dizzying pace that they will become uncontrollable to the point of putting humanity in danger. Hawking concludes: today, there would be time to stop; Tomorrow would be too late [5].

The immediate consequence of the progress of artificial intelligence is the increase in unemployment of both manual workers and intellectual workers because intelligent machines will become workers. Artificial intelligence is positive for the capitalist who makes use of it because it would begin to face its competitors in a more competitive way given that it would provide, among other advantages, an increase in productivity and a reduction in costs. However, it would also be extremely negative for the capitalist because it tends to reduce the income available to the mass of workers excluded from production, thus contributing to a drop in demand for products and services. Despite the benefits provided by algorithms in technological advancement, they suffer criticism that focuses, in particular, on the fact that several social media collect data regarding user behavior, with the aim of recommending content similar to their tastes, being the ultimate goal to make Internet users spend more time connected to the network, consuming not only pleasant posts, but also the advertisements that finance the platform. In this way, platforms encourage users to spend long periods of time connected to their screens, without considering the impacts on their health. Many authors attribute the recent phenomenon of political polarization to the way we consume news on networks that disseminate, through their algorithms, fake news or false news, which operate without the necessary social control. In any case, a series of movements, including within politics, have been demanding more transparency from social networks in the use of algorithms, to avoid their harmful use.

REFERENCES

1.     ICMCJUNIOR. O que é inteligência artificial? Available on the website <https://icmcjunior.com.br/inteligencia-artificial/>.

2.     INSIGHTS. O que é um algoritmo inteligente? Available on the website <https://www.portalinsights.com.br/perguntas-frequentes/o-que-e-um-algoritmo-inteligente>.

3.     THIBES, Victoria. Afinal, o que é um algoritmo e o que isso tem a ver com computação? Available on the website <https://canaltech.com.br/produtos/Afinal-o-que-e-um-algoritmo-e-o-que-isso-tem-a-ver-com-computacao/>.

4.     GOGONI, Ronaldo. O que é software? Available on the website <https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-software/>.

5.     ALCOFORADO, Fernando. Mundo rumo à singularidade tecnológica. Available on the website <https://www.linkedin.com/pulse/mundo-rumo-%C3%A0-singularidade-tecnol%C3%B3gica-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>.

* Fernando Alcoforado, awarded the medal of Engineering Merit of the CONFEA / CREA System, member of the Bahia Academy of Education, of the SBPC- Brazilian Society for the Progress of Science and of IPB- Polytechnic Institute of Bahia, engineer from the UFBA Polytechnic School and doctor in Territorial Planning and Regional Development from the University of Barcelona, college professor (Engineering, Economy and Administration) and consultant in the areas of strategic planning, business planning, regional planning, urban planning and energy systems, was Advisor to the Vice President of Engineering and Technology at LIGHT S.A. Electric power distribution company from Rio de Janeiro, Strategic Planning Coordinator of CEPED- Bahia Research and Development Center, Undersecretary of Energy of the State of Bahia, Secretary of Planning of Salvador, is the author of the books Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), a chapter in the book Flood Handbook (CRC Press,  Boca Raton, Florida United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) and A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).

COMO FUNCIONAM A INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL E SEUS SOFTWARES E ALGORITMOS INTELIGENTES  

Fernando Alcoforado*

Este artigo tem por objetivo apresentar como a Inteligência Artificial, seus softwares e seus algoritmos inteligentes funcionam, bem como as vantagens e desvantagens de sua utilização.  Inteligência artificial (IA) é uma tecnologia computacional ou um conjunto de tecnologias como redes neurais artificiais, algoritmos e sistemas de aprendizado cujo objetivo é imitar capacidades mentais humanas, tais como: raciocínio, percepção de ambiente e capacidade de tomada de decisão. A tecnologia é desenvolvida com o intuito de que máquinas possam resolver uma série de problemas, abordando desde a grande complexidade de gestões governamentais e da indústria às tarefas do cotidiano do homem e mulher modernos. Para isso, a IA utiliza uma sofisticada tecnologia de aprendizado, permitindo que ela aprenda com um grande conjunto de dados e atue por conta própria [1].  O objetivo geral da IA é criar máquinas que possam operar com o mesmo nível de capacidade cognitiva dos humanos, ou até superá-lo. Nos últimos anos, a IA emergiu como uma força transformadora em vários setores, revolucionando a forma como as empresas conduzem seus negócios [2].

A Inteligência Artificial está baseada em três tecnologias [1]:

1. Machine Learning, ou aprendizado de máquina é uma aplicação de Inteligência Artificial que fornece ao computador a capacidade de aprender e melhorar automaticamente com sua própria experiência. O aprendizado de máquina se concentra no desenvolvimento de “softwares” que podem acessar dados e usá-los para aprender com eles. O processo de aprendizagem começa com observações de dados de modo a procurar padrões estatísticos e tomar boas decisões com base nos exemplos fornecidos. Desta forma, o objetivo principal é fazer com que os computadores aprendam automaticamente sem intervenção humana.

2. Deep learning, ou aprendizado profundo é um subconjunto do aprendizado de máquina, sendo essencialmente uma rede neural com três ou mais camadas. Essas redes neurais tentam simular o comportamento do cérebro humano – embora longe de corresponder à sua capacidade – permitindo que a máquina “aprenda” com a abundância de dados. Apesar de uma rede neural com uma única camada ainda possa fazer previsões aproximadas, camadas ocultas adicionais podem ajudar a otimizar e refinar a precisão. O aprendizado profundo conduz muitos aplicativos e serviços de IA que melhoram a automação, realizando tarefas analíticas e físicas sem intervenção humana. A tecnologia de aprendizagem profunda está por trás de produtos e serviços diários (como assistentes digitais, controles remotos de TV habilitados por voz e detecção de fraude de cartão de crédito), bem como tecnologias emergentes (como carros autônomos).

3. Processamento de linguagem natural (PLN) é um ramo da inteligência artificial que ajuda os computadores a entender, interpretar e manipular a linguagem humana. A PLN se baseia em muitas disciplinas, incluindo ciência da computação e linguística computacional, em sua busca por preencher a lacuna entre a comunicação humana e a compreensão do computador.

Os algoritmos são a essência de qualquer sistema de inteligência artificial que são alimentados com a maior quantidade de dados possível, como referências, para que possam aprender melhor. Trata-se de uma ferramenta que mapeia as decisões dentro de um sistema e suas possíveis consequências. Os algoritmos inteligentes possuem a capacidade e o processo de filtrar ordem e estrutura. Assim, apresentam de forma autônoma conteúdos que podem, de acordo com as regras dos algoritmos, ter mais ou menos influência, excluindo outras possíveis informações. De maneira geral, um algoritmo compreende uma sequência finita de ações executáveis (passos) para resolver um problema, ou no caso mais comum em Ciência da Computação, executar uma tarefa. O algoritmo em si não é o programa, mas a sequência de ações e condições que devem ser obedecidas para que o problema seja resolvido. Os algoritmos são sequências finitas de instruções, utilizadas a fim de resolver um problema. Por exemplo, quando alguém acessa um site, os algoritmos definem o caminho para a correta abertura da página. Quando alguém interage com um link, outros algoritmos são acionados, indicando o que fazer [2].

Os algoritmos são produzidos por profissionais especializados, conhecidos como desenvolvedores. Os algoritmos são escritos em uma linguagem de programação específica, que faz com que a máquina obedeça aos comandos. É como se os desenvolvedores fossem especializados na língua dos computadores, escrevendo instruções de como eles devem atuar. Todas as atividades da internet, por exemplo, são mediadas por algoritmos. Quando alguém clica em um link, há um algoritmo específico que recebe aquele clique, faz um processamento para resolver esta tarefa e a soluciona, redirecionando-o a uma página. Toda a vida digital envolve estas sequências lógicas a fim de resolver problemas, escritas por desenvolvedores [3].

Há quatro tipos de representação mais comuns dos algoritmos: 1) Descrição narrativa; 2) Fluxograma; 3) Pseudocódigo; 4) Linguagem de programação. Na Descrição narrativa, o algoritmo é representado textualmente, elencando a sequência de instruções, a fim de resolver um problema. Isto é, a pessoa o escreve com suas próprias palavras. A principal desvantagem deste tipo de representação de algoritmo é a presença de ambiguidades, e ruídos de comunicação. O texto pode ser interpretado de maneiras diferentes, dificultando a resolução do problema. No Fluxograma, são utilizados recursos gráficos, como formas geométricas e setas, e texto, para representar as etapas de resolução de um problema. O Pseudocódigo é a forma de representar o algoritmo que mais se aproxima das linguagens de programação. Por meio dele, se escreve o algoritmo seguindo uma série de regras de linguagem pré-estabelecidas. A Linguagem de programação apresenta a solução para um problema baseada na Descrição Narrativa, no Fluxograma ou no Pseudocódigo para aplicá-los em um software [3].

É importante observar que diferentemente do algoritmo que é um tipo de processo, procedimento ou conjunto de regras que deve ser seguido para resolver qualquer tipo de cálculo, ou seja, instruções passo a passo que definem como o trabalho deve ser executado a fim de obter o resultado desejado, o software é um tipo de sistema que permite ao usuário interagir com o computador e dá instruções ao computador para executar tarefas específicas, bem como controlar o funcionamento do hardware e suas operações. Software é um conjunto de instruções que devem ser seguidas e executadas por um mecanismo, seja ele um computador ou um aparato eletromecânico. Software é o termo usado para descrever programas, apps, scripts, macros e instruções de código embarcado diretamente (firmware), de modo a ditar o que uma máquina deve fazer. Todo programa de computador, celular, tablet, smart TV, console de videogame, set-top box e etc. é um software, seja ele um editor de textos, um navegador, um editor de áudio ou vídeo, um jogo, um app de streaming,etc [4].

Há três categorias de software descritas a seguir [4]:

1) Software de programação são as ferramentas usadas pelo programador para desenvolver novos softwares e programas. Usam diferentes linguagens de programação (C, Java, Python, Swift, etc.) e abrigam compiladores, intérpretes e depuradores, por exemplo. Os editores de texto, embora sejam softwares de aplicação, também são softwares de programação, pois podem ser usados para escrever código.

2) Software de sistema são os programas encarregados de fazer a comunicação entre o computador, que só entende linguagem de máquina, e o usuário, sendo a base em que outros softwares, como os de aplicação e os de programação irão rodar. Ou seja, são plataformas para fazer funcionar outros softwares. Os sistemas operacionais como Windows, macOS, Linux, iOS, Android, por exemplo, são softwares de sistema. Firmwares, softwares de automação industrial e motores gráficos de jogos também são exemplos de softwares de sistema.

3. Software de aplicação são programas como players de vídeo e música, jogos, editores de textos, calculadoras, navegadores, apps de redes sociais e etc. Um software de aplicação tem como função executar tarefas das mais diversas, que podem ser de uso individual ou até mesmo global, o que pede que eles sejam mais robustos e seguros. Em alguns casos, softwares de aplicação podem assumir o papel de sistemas operacionais, como o Chrome OS, onde o navegador é um software de sistema e de aplicação.

Como vimos, um algoritmo nada mais é do que uma sequência de passos lógicos e estruturados, a fim de resolver um problema. Além de ter o passo a passo da solução do problema bem definido, é preciso estar por dentro da sintaxe da linguagem de programação utilizada, sabendo como expressar seu algoritmo por meio dela [3].

Como se faz um algoritmo? Sua estrutura tem três propriedades [3]:

Entrada: dados fornecidos pelo usuário (exemplo: aquilo que é digitado ou selecionado pelo mouse);

Processamento: passo a passo para realizar o processamento de dados

Saída: dados processados, problema resolvido.

Figura 1- Estrutura dos algoritmos

Fazer um algoritmo nada mais é do que estruturar este passo a passo para resolução do problema, utilizando, por exemplo, um fluxograma ou pseudocódigo. Os algoritmos de computadores envolvem esta mesma estrutura, mas as instruções são passadas para uma máquina, com o objetivo de que ela execute uma tarefa. São escritos em uma linguagem de programação específica. Os passos necessários à construção de qualquer algoritmo são os seguintes [3]:

·       Analisar o problema

·       Identificar as entradas de dados

·       Determinar que transformações devem ser feitas pelo algoritmo (processamento)

·       Identificar as saídas (solução do problema)

·       Construir o algoritmo com uso do fluxograma

Os algoritmos trazem três vantagens descritas a seguir [3]:

·       Automação

·       Curadoria

·       Novas tecnologias.

A primeira vantagem do uso de algoritmos é a automação de tarefas. Eles podem analisar um grande volume de dados, em um tempo menor do que uma pessoa faria, por exemplo. Assim, aumentam a eficiência das atividades. Todos os softwares de computadores são compostos por algoritmos. Na internet, tudo os envolve também. Utilizados em redes sociais, os algoritmos fazem uma espécie de curadoria, recomendando conteúdos que a pessoa provavelmente vai curtir porque levam em consideração uma série de aspectos, como o perfil de curtidas da pessoa, o tipo de posts que a pessoa visualiza, suas buscas, entre outros. A evolução dos algoritmos permite o surgimento de novas tecnologias, como smartphones, TVs inteligentes, novos aplicativos e sistemas operacionais. Com novas possibilidades de comandos, os algoritmos ficam mais aprimorados, e, por consequência, novas potencialidades de uso são desenvolvidas. Aplicativos de transporte, de delivery, serviços de streaming e recomendação de filmes e músicas são proporcionados por sistemas que funcionam à base de algoritmos.

Os algoritmos são, portanto, a essência de qualquer sistema de inteligência artificial que são alimentados com a maior quantidade de dados possível, como referências, para que possam aprender melhor. São inúmeras as vantagens do uso da inteligência artificial: 1) Redução do erro humano; 2) Assume riscos em vez dos seres humanos; 3) Disponibilidade de uso (24 horas em 7 dias); 4) Ajuda em trabalhos repetitivos; 5) Oferece assistência digital; 6) Proporciona decisões mais rápidas; 7) Proporciona aplicações diárias; 8) Proporciona o impulsionamento de inovações [3].

A inteligência artificial promove a redução do erro humano porque os computadores não cometem esses erros se forem programados corretamente. Com a Inteligência Artificial, as decisões são tomadas a partir das informações previamente coletadas aplicando um determinado conjunto de algoritmos. Assim, os erros são reduzidos e a hipótese de atingir a exatidão com um grau maior de precisão é uma possibilidade alcançável. A Inteligência Artificial assume riscos em vez dos seres humanos. Esta é uma das maiores vantagens da Inteligência Artificial porque podemos superar muitas limitações de risco que envolvam vidas humanas desenvolvendo um robô com IA que pode fazer coisas arriscadas para nós. Dentre as possibilidades, temos: ir para Marte, desarmar uma bomba, explorar as partes mais profundas dos oceanos, minerar carvão e petróleo e muitos outros. A inteligência artificial tem maior disponibilidade de uso do que o ser humano porque é possível fazer as máquinas trabalharem 24 horas, 7 dias por semana, sem interrupções [3].

A inteligência artificial ajuda em trabalhos repetitivos em nosso trabalho do dia a dia, como enviar e-mail, verificar erros em documentos e muito mais. Com a inteligência artificial, pode-se automatizar de forma produtiva essas tarefas e até mesmo remover aquelas “cansativas” para humanos e liberá-los para serem cada vez mais criativos e produtivos. A inteligência artificial proporciona assistência digital para interagir com os usuários, o que elimina a necessidade de recursos humanos. Os assistentes digitais também são usados em muitos sites para fornecer aquilo que os usuários desejam, podendo conversar com eles sobre o que estão procurando. Alguns chatbots são projetados de tal forma que fica difícil determinar se estamos conversando com um robô ou com um ser humano. A inteligência artificial proporciona decisões mais rápidas ao fazer com que as máquinas tomem decisões mais rápidas do que o ser humano. A máquina alimentada por IA funciona conforme o que está programado e fornecerá os resultados de maneira mais rápida. A inteligência artificial proporciona o uso de aplicativos diários como “Siri” da Apple, “Cortana” do Windows e “OK Google” do Google que são frequentemente usados em nossa rotina, seja para pesquisar um local, tirar uma selfie, fazer uma chamada, responder a um e-mail e muito mais. A inteligência artificial proporciona o impulsionamento de inovações em quase todas as áreas que ajudarão os humanos a resolverem a maioria dos problemas complexos [3].

Outra vantagem que poderá ser proporcionada pela Inteligência Artificial diz respeito à possibilidade de contribuir para o avanço científico e tecnológico visando dotar a humanidade da capacidade necessária para os seres humanos desenvolverem tecnologias capazes de levá-los para novos habitats no sistema solar e fora dele. Como desvantagem, o uso da inteligência artificial poderá fazer com que as máquinas se tornem tão desenvolvidas que os humanos não serão capazes de acompanhá-las e elas poderão seguir por conta própria, redesenhando-se a um ritmo exponencial [5]. Outra desvantagem é que as máquinas podem invadir a privacidade das pessoas e até mesmo serem transformadas em armas. A Inteligência Artificial pode se tornar em grande ameaça que poderá conduzir à extinção da raça humana, segundo o cientista Stephen Hawking que publicou artigo abordando esta questão em 1º de maio de 2014 no jornal The Independent. Hawking afirma que as tecnologias se desenvolvem em um ritmo tão vertiginoso que elas se tornarão incontroláveis ao ponto de colocar a humanidade em perigo. Hawking conclui: hoje, haveria tempo de parar; amanhã seria tarde demais [5].

A imediata consequência do progresso da inteligência artificial é o avanço do desemprego seja de trabalhadores manuais e trabalhadores intelectuais porque as máquinas inteligentes se transformarão em trabalhadores. A inteligência artificial é positiva para o capitalista que faz uso dela porque passaria a enfrentar seus concorrentes de forma mais competitiva haja vista que proporcionaria, entre outras vantagens, o aumento de sua produtividade e a redução de seus custos. No entanto, seria, também, extremamente negativa para o capitalista porque tende a reduzir a renda à disposição da massa dos trabalhadores excluídos da produção contribuindo, desta forma, para a queda na demanda de produtos e serviços. Apesar dos benefícios proporcionados pelos algoritmos no avanço tecnológico, eles sofrem críticas que se concentram, em especial, no fato de que diversas mídias sociais coletam dados a respeito do comportamento de usuários, com o objetivo de recomendar conteúdos parecidos com o gosto deles, sendo a meta final fazer com que o internauta passe mais tempo conectado à rede, consumindo não só posts agradáveis, como também as propagandas que financiam a plataforma. Desse modo, as plataformas incentivam que os usuários passem longos períodos ligados às telas, não considerando os impactos sobre sua saúde. Muitos autores atribuem o recente fenômeno da polarização política à forma como consumimos notícias nas redes que disseminam, através de seus algoritmos, Fake News ou notícias falsas, que operam sem o necessário controle social. De todo modo, uma série de movimentos, inclusive dentro da política, vem exigindo por mais transparência das redes sociais no uso dos algoritmos, para evitar seu uso maléfico.

REFERÊNCIAS

1.     ICMCJUNIOR. O que é inteligência artificial? Disponível no website <https://icmcjunior.com.br/inteligencia-artificial/>.

2.     INSIGHTS. O que é um algoritmo inteligente? Disponível no website <https://www.portalinsights.com.br/perguntas-frequentes/o-que-e-um-algoritmo-inteligente>.

3.     THIBES, Victoria. Afinal, o que é um algoritmo e o que isso tem a ver com computação? Disponível no website <https://canaltech.com.br/produtos/Afinal-o-que-e-um-algoritmo-e-o-que-isso-tem-a-ver-com-computacao/>.

4.     GOGONI, Ronaldo. O que é software? Disponível no website <https://tecnoblog.net/responde/o-que-e-software/>.

5.     ALCOFORADO, Fernando. Mundo rumo à singularidade tecnológica. Disponível no website <https://www.linkedin.com/pulse/mundo-rumo-%C3%A0-singularidade-tecnol%C3%B3gica-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>.

* Fernando Alcoforado, 84, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).

POUR LA DÉFENSE DE L’UTILISATION RATIONNELLE DE L’EAU, SOURCE DE VIE, À L’OCCASION DE LA JOURNÉE MONDIALE DE L’EAU

Fernando Alcoforado*

Cet article vise à souligner l’importance de l’eau pour la vie sur la planète Terre, à présenter comment l’eau est apparue sur notre planète et à démontrer le manque de rationalité dans l’utilisation de l’eau à ses diverses fins sur la planète Terre. La Journée mondiale de l’eau, le 22 mars, date fixée par l’ONU, vient nous rappeler que la préservation de l’eau est cruciale pour la vie sur la planète telle que nous la connaissons. Tout le monde sait que l’eau est source de vie. L’eau est une ressource naturelle essentielle, que ce soit comme composant biochimique des êtres vivants, comme moyen de vie pour diverses espèces végétales et animales et comme facteur de production de divers biens de consommation finale et intermédiaire. L’eau est une source primordiale de vie pour toutes les plantes et est également très importante pour la vie des animaux, car ils en dépendent pour respirer, digérer et se reproduire, ainsi que pour les humains. Il ne fait aucun doute que l’eau constitue le bien le plus important pour l’existence de la vie sur la planète Terre. Nous connaissons tous l’importance de l’eau pour l’entretien de notre corps.

L’eau est partout sur Terre – dans les nuages, dans la pluie, dans les océans, dans les rivières et même dans notre propre corps – et nous pouvons facilement la trouver sous n’importe lequel de ses états liquide, solide ou gazeux. Plus des deux tiers du corps humain sont constitués d’eau, notre cerveau est composé à 75 % d’eau, le sang à 81 % et les poumons à près de 90 %. On estime qu’en moyenne, le corps humain peut survivre des semaines sans nourriture, mais la plupart des gens ne restent en vie que 2 à 4 jours sans eau. Le fait est qu’environ 71 % de la surface de la Terre est recouverte d’eau, c’est pourquoi nous appelons la Terre la planète bleue. Beaucoup de gens demandent comment l’eau est apparue sur Terre ? La source originelle de l’eau sur Terre est un mystère de longue date. Des scientifiques de différents domaines de la connaissance – physique, chimie, biologie, géophysique, astronomie, entre autres – cherchent à répondre à cette question depuis des décennies.

Des recherches menées par l’Université d’État de São Paulo (Unesp), campus Guaratinguetá, en collaboration avec l’Université technologique fédérale du Paraná (UTFPR) et l’Institut d’astrobiologie de l’agence spatiale nord-américaine (NASA), ont développé un modèle informatisé pour déterminer l’origine de l’eau et de la vie sur Terre [1]. Cette recherche a été réalisée dans le cadre du projet de recherche « Dynamique orbitale des petits objets », soutenu par la FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo). Le modèle a été décrit dans un article publié dans The Astrophysical Journal, de l’American Astronomical Society, et présenté le 24/02/2014 aux Frontiers of Science Royaume-Uni-Brésil-Chili. Les hypothèses étudiées considéraient que l’eau de la planète Terre proviendrait de comètes, d’astéroïdes et de la nébuleuse solaire entrée en collision avec la Terre. Selon ce nouveau modèle, des simulations informatiques ont indiqué que les comètes contribuaient au maximum à 30 % de la quantité d’eau de la planète Terre. Les astéroïdes ont contribué à plus de 50 % et une petite partie a été apportée par la nébuleuse solaire, avec une participation de 20 % [1].

Ces hypothèses étaient basées sur le fait que la plupart des astronomes pensent que des astéroïdes et des comètes sont entrés en collision avec notre planète primitive et ont apporté de l’eau sur Terre. Ces hypothèses suggèrent que ces roches spatiales (astéroïdes et comètes) ont transporté les minéraux et l’eau gelée qui les constituent dans l’espace interplanétaire, jusqu’à ce qu’elles entrent en collision avec la Terre et déposent leur contenu à notre surface. L’autre hypothèse est que l’action du vent solaire (flux de particules chargées émanant du Soleil) a créé de l’eau à la surface de minuscules grains de poussière et que ces petites quantités d’eau étaient probablement les germes de futures chaînes, fournissant le reste de l’eau de la Terre.

Concernant l’apport de la nébuleuse solaire, il est important de noter que des grains de silicate (poussières) issus de la nébuleuse solaire (nuage de gaz et de poussières dans le cosmos directement lié à l’origine du Système Solaire) auraient encapsulé des molécules d’eau lors de la période initiale étape de formation du système solaire. Selon cette hypothèse, lorsque les ions hydrogène frappent une surface sans atmosphère, comme un astéroïde ou un grain de poussière dans l’espace, ils pénètrent quelques dizaines de nanomètres sous la surface de ce grain, où ils peuvent affectent la composition chimique de la roche. Au fil du temps, les ions hydrogène parviennent à éjecter suffisamment d’atomes d’oxygène des matériaux contenus dans la roche pour créer du H2O, l’eau. L’eau dérivée du vent solaire produite par le premier système solaire est isotopiquement légère et indique que de fins grains de poussière , frappé par des particules solaires et entraîné vers la Terre en formation il y a des milliards d’années, il pourrait avoir été la source de l’eau de la planète [2]

Environ 97,5 % de l’eau de notre planète est présente dans les océans et les mers, sous forme d’eau salée, c’est-à-dire impropre à la consommation humaine et à celle de la plupart des autres êtres vivants. Sur les 2,5 % restants, qui constituent la totalité de l’eau douce existante, les 2/3 sont stockés dans les glaciers et les calottes glaciaires polaires. Environ 0,77 % de toute l’eau est disponible pour notre consommation, sous forme de rivières, de lacs, d’eaux souterraines, y compris l’eau présente dans le sol, l’atmosphère (humidité) et le biote [1]. Partout dans le monde, l’opinion selon laquelle l’eau est une ressource inépuisable est largement répandue. Il s’agit cependant d’une grave erreur car les ressources en eau, bien que renouvelables, sont limitées. Il est important de souligner que, sur toute l’eau douce disponible, 70 % de l’eau douce est utilisée pour l’irrigation, 22 % dans l’industrie et seulement 8 % pour l’usage domestique [3].

Environ 800 millions de personnes n’ont pas accès à l’eau potable dans le monde, 2,5 milliards de personnes ne disposent pas d’un assainissement de base et, entre 3 et 4 milliards de personnes, ce qui correspond à la moitié de la population mondiale, n’ont pas accès à l’eau sur une base mondiale de manière permanente, utilisant chaque jour une eau de qualité douteuse et 11 % de la population mondiale partage encore l’eau avec les animaux dans le lit des rivières. Selon l’OMS (Organisation Mondiale de la Santé), sept personnes meurent chaque minute dans le monde à cause de l’eau pourrie et plus d’un milliard de personnes défèquent encore à l’air libre. L’OCDE (Organisation de coopération et de développement économiques) estime que la demande mondiale en eau augmentera de 55 % d’ici 2050. Selon les prévisions, cette année, 2,3 milliards de personnes supplémentaires – soit plus de 40 % de la population mondiale – n’auront pas accès à l’eau si des mesures adéquates ne sont pas adoptées [3].

L’humanité utilise actuellement 50 % de l’eau douce de la planète. Dans 40 ans, l’humanité  en utiliserez 80 %. La répartition géographique de l’eau douce est inégale. Actuellement, 1/3 de la population mondiale vit dans des régions où elle est rare. L’utilisation d’une eau insalubre est responsable de 60 % des personnes malades dans le monde. La moitié des rivières du monde sont contaminées par les eaux usées, les pesticides et les déchets industriels. Le rapport de l’ONU sur l’utilisation de l’eau confirme que, sans mesures contre le gaspillage et en faveur d’une consommation durable, l’accès à l’eau potable et à l’assainissement sera encore réduit. L’UNICEF rapporte que toutes les 15 secondes, un enfant meurt de maladies liées au manque d’eau potable, de conditions sanitaires et d’hygiène dans le monde. Chaque année, 3,5 millions de personnes meurent dans le monde à cause de problèmes liés à un approvisionnement en eau inadéquat, au manque d’assainissement et à l’absence de politiques d’hygiène, selon les représentants de 28 organisations des Nations Unies, qui font partie de l’ONU-Eau. Dans le Rapport sur le développement des ressources en eau, un document que l’ONU-Eau publie tous les trois ans, les chercheurs soulignent que près de 10 % des maladies enregistrées dans le monde pourraient être évitées si les gouvernements investissaient davantage dans l’accès à l’eau, l’hygiène et l’assainissement de base [4].

Les maladies diarrhéiques pourraient être pratiquement éliminées si cet effort était fait, notamment dans les pays en développement. Ce type de maladie, généralement liée à la consommation d’eau contaminée, tue 1,5 million de personnes chaque année. Plusieurs facteurs influencent l’apparition de la diarrhée, tels que la disponibilité d’eau potable, les intoxications alimentaires, une hygiène et un nettoyage inadéquats des réservoirs d’eau [5]. Bien que la quantité d’eau disponible dans le monde soit constante, la demande augmente cependant, en raison de l’augmentation de la population et de la production agricole, générant un climat d’incertitude et la possibilité de conflits internes dans plusieurs pays et également de conflits internationaux. L’OCDE affirme que les conflits surviennent généralement au sein d’un même pays, car la population a des besoins différents en matière d’utilisation de l’eau (pour l’agriculture ou la consommation, par exemple) et cela génère des différends [3].

L’eau devient une source de guerre en raison de la concurrence internationale pour les ressources en eau. De nombreux pays construisent de grands barrages détournant l’eau des systèmes naturels de drainage des rivières au détriment des autres. Les principaux conflits liés à l’eau dans le monde impliquent aujourd’hui Israël, la Jordanie et la Palestine pour le fleuve Jourdain, la Turquie et la Syrie pour le fleuve Euphrate, la Chine et l’Inde pour le fleuve Brahmapoutre, le Botswana, l’Angola et la Namibie pour le fleuve Okavango, l’Éthiopie, l’Ouganda, le Soudan. et l’Égypte pour le fleuve Nil et le Bangladesh et l’Inde pour le fleuve Gange. Sur le continent américain, le conflit entre les États-Unis et le Mexique au sujet de l’eau du fleuve Colorado s’est intensifié ces dernières années [6].

Un rapport publié par les Nations Unies le 20/03/2015 informe que si rien n’est fait, les réserves mondiales d’eau pourraient diminuer de 40% d’ici 2030, soulignant également que 748 millions de personnes sur la planète n’auront pas accès à des sources d’eau potable. Selon le document, 20 % des aquifères mondiaux sont déjà surexploités, ce qui peut entraîner de graves conséquences telles que l’érosion des sols et l’invasion d’eau salée dans ces réservoirs. Les scientifiques prédisent également que d’ici 2050, l’agriculture et l’industrie alimentaire devront augmenter leur demande en eau de 400 % pour augmenter leur production. Un rapport de l’ONU publié le 22/03/2023 montre que la planète Terre est confrontée à un risque imminent de pénurie d’eau. Dans le rapport, l’ONU prévient que la pénurie d’eau est en train de devenir un problème endémique, en raison de trois facteurs : la pollution, la demande excessive et, bien sûr, le changement climatique. Les scientifiques affirment que 3,5 milliards de personnes – soit près de la moitié de la population mondiale – sont déjà confrontées à des conditions de stress hydrique pendant une partie de l’année. Au moins 2 milliards de personnes n’ont pas accès à l’eau potable et jusqu’à 3,6 milliards de personnes ne disposent pas de conditions sanitaires minimales de base. Le rapport fait également une projection : dans les villes, le nombre de personnes confrontées à des pénuries d’eau pourrait atteindre 2,5 milliards d’ici 2050, soit presque le double par rapport aux données de 2016. Les responsables de l’étude affirment que seules une gestion et un entretien efficaces de l’eau peuvent garantir les ressources. dans le futur [7].

Sur la base de ce qui précède, la situation décrite concernant l’eau dans le monde tend à s’aggraver étant donné la carence et l’irrationalité des politiques gouvernementales relatives à la protection de l’environnement naturel, y compris les sources et les cours d’eau et la mauvaise gestion de l’assainissement de base dans de nombreux pays à travers le monde. De plus, les conflits internationaux sur l’utilisation de l’eau ne seront pas correctement résolus car il n’existe aucun organisme international doté de l’autorité suffisante pour permettre leur solution. L’ONU devrait être restructurée pour devenir un gouvernement mondial afin de résoudre ce problème. Les conflits autour de l’eau ont tendance à s’aggraver encore davantage avec la désertification intensifiée par le changement climatique résultant du réchauffement climatique, qui s’aggrave actuellement partout dans le monde. De plus, les rivières, ruisseaux, lits et aquifères sont quotidiennement contaminés par des systèmes d’égouts mal traités, l’utilisation de pesticides sur les cultures et l’élimination des déchets toxiques des industries. Nous n’avons donc rien à célébrer lors de la Journée mondiale de l’eau.

LES RÉFÉRENCES

  1. LEAL, Marcelo Domingos. Origem da Água na Terra. Disponible sur le site Web <https://www.parquedaciencia.pr.gov.br/Noticia/Origem-da-Agua-na-Terra>, 2014.
  2. OLIVEIRA, Nicolas. Como a água surgiu na Terra? Disponible sur le site Web https://www.tecmundo.com.br/ciencia/253443-agua-surgiu-terra.htm, 2022.
  3. VOCÊSABIA? Escassez de água na Terra vai gerar conflitos. Disponible sur le site Web  <https://www.vocesabia.net/saude/escassez-de-agua-na-terra-vai-gerar-conflitos/>, 2012.
  4. AGÊNCIA BRASIL. Falta saneamento básico para 2 bilhões de pessoas no mundo, diz ONU. Disponible sur le site Web <https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-03/falta-saneamento-basico-para-2-bilhoes-de-pessoas-no-mundo-diz-onu>, 2009.
  5. FOLHA MUNDO. Falta de água de qualidade mata uma criança a cada 15 segundos no mundo, revela Unicef. Disponible sur le site Web <https://www.folha1.com.br/_conteudo/2013/03/mundo/647971-falta-de-agua-de-qualidade-mata-uma-crianca-a-cada-15-segundos-no-mundo-revela-unicef.html>, 2013.
  6. ALCOFORADO, Fernando. Água e seus gigantescos problemas mundiais. Disponible sur le site Web <https://www.linkedin.com/pulse/%C3%A1gua-e-seus-gigantescos-problemas-mundiais-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>, 2019.
  7. G1.GLOBO. Planeta está sob risco iminente de escassez de água, diz ONU. Disponible sur le site Web <https://g1.globo.com/bom-dia-brasil/noticia/2023/03/22/planeta-esta-sob-risco-iminente-de-escassez-de-agua-diz-onu.ghtml>).

​* Fernando Alcoforado, 84, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, de la SBPC – Société Brésilienne pour le Progrès des Sciences et l’IPB – Institut Polytechnique de Bahia, ingénieur de l’École Polytechnique UFBA et docteur en Planification du Territoire et Développement Régional de l’Université de Barcelone, professeur d’Université (Ingénierie, Économie et Administration) et consultant dans les domaines de la planification stratégique, de la planification d’entreprise, planification du territoire et urbanisme, systèmes énergétiques, a été Conseiller du Vice-Président Ingénierie et Technologie chez LIGHT S.A. Entreprise de distribution d’énergie électrique de Rio de Janeiro, coordinatrice de la planification stratégique du CEPED – Centre de recherche et de développement de Bahia, sous-secrétaire à l’énergie de l’État de Bahia, secrétaire à la  planification de Salvador, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The  Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), est l’auteur d’un chapitre du livre Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Floride, États-Unis, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) et A revolução da educação necessária ao  Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).​

IN DEFENSE OF THE RATIONAL USE OF WATER, A SOURCE OF LIFE, ON WORLD WATER DAY

Fernando Alcoforado*

This article aims to highlight the importance of water for life on planet Earth, present how water emerged on our planet and demonstrate the lack of rationality in the use of water for its various purposes on planet Earth. World Water Day, March 22, a date created by the UN, serves to remind us that preserving water is crucial for life on the planet as we know it.  Everyone knows that water is the source of life. Water is an essential natural resource, whether as a biochemical component of living beings, as a means of life for various plant and animal species and as a production factor for various final and intermediate consumer goods. Water is a primordial source of life for all plants and is also very important for the lives of animals, as they depend on it for breathing, digestion and reproduction, as well as for humans. There is no doubt that water is the most important asset for the existence of life on planet Earth. We all know the importance of water for maintaining our bodies.

Water is everywhere on Earth – in clouds, in rain, in the oceans, in rivers and even in our own bodies – and we can easily find it in any of its liquid, solid or gaseous states. More than two thirds of the human body is made up of water, our brain is made up of 75% water, blood is made up of 81% and lungs are almost 90%. It is estimated that, on average, the human body can survive weeks without food, but most people only stay alive for 2 to 4 days without water. The fact is that about 71% of the Earth’s surface is covered in water, which is why we call Earth the blue planet. Many people ask how water appeared on Earth? The original source of water on Earth has been a long-standing mystery. Scientists from different areas of knowledge – physics, chemistry, biology, geophysics, astronomy, among others – have been seeking to answer that question for decades.

Research carried out by the São Paulo State University (Unesp), Guaratinguetá campus, in collaboration with the Federal Technological University of Paraná (UTFPR) and the Astrobiology Institute of the North American space agency (NASA), developed a computerized model to determine the origin of the water and life on Earth [1]. This research was carried out within the scope of the research project “Orbital dynamics of small objects”, supported by FAPESP (São Paulo State Research Support Foundation). The model was described in an article published in The Astrophysical Journal, of the American Astronomical Society, and presented on 02/24/2014 at the UK-Brazil-Chile Frontiers of Science. The hypotheses studied considered that water on planet Earth would have originated from comets, asteroids and the solar nebula that collided with Earth. According to this new model, computer simulations indicated that comets contributed, at most, 30% of the amount of water on planet Earth. Asteroids contributed more than 50% and a small portion was contribution of the solar nebula, with 20% participation [1].

These considered hypotheses were based on the fact that most astronomers believe that asteroids and comets collided with our early planet and brought water to Earth. These hypotheses suggest that these space rocks (asteroids and comets) carried the minerals and frozen water that form them into interplanetary space, until they collided with the Earth and deposited their contents on our surface. The other hypothesis is that the action of the solar wind (flow of charged particles emanating from the Sun) created water on the surface of tiny dust grains and these small amounts of water were probably the seeds of future chains, providing the rest of the Earth’s water.

Regarding the contribution of the solar nebula, it is important to note that silicate grains (dust) from the solar nebula (a cloud of gas and dust in the cosmos directly related to the origin of the Solar System) would have encapsulated water molecules during the initial stage of formation of the Solar System. This hypothesis, when hydrogen ions strike an atmosphere less surface, such as an asteroid or a speck of dust in space, they penetrate a few tens of nanometers below the surface of that grain, where they can affect the chemical composition of the rock. Over time, hydrogen ions can eject enough oxygen atoms from materials in the rock to create H2O, water. The solar wind-derived water produced by the early Solar System is isotopically light and indicates that grains of fine dust, buffeted by solar particles and entrained into the forming Earth billions of years ago may have been the source of the planet’s water [2].

Around 97.5% of the water on our planet is present in the oceans and seas, in the form of salt water, that is, unfit for human consumption and that of most other living beings. Of the remaining 2.5%, which makes up the total existing freshwater, 2/3 is stored in glaciers and polar ice caps. Approximately 0.77% of all water is available for our consumption, being found in the form of rivers, lakes, groundwater, including water present in the soil, atmosphere (humidity) and biota [1]. Worldwide, there is a widespread view that water is an inexhaustible resource. This is, however, a huge mistake because water resources, although renewable, are limited. It is important to highlight that, of all available fresh water, 70% of fresh water is used in irrigation, 22% in industry and only 8% for domestic use [3].

Around 800 million people do not have access to drinking water around the world, 2.5 billion people do not have basic sanitation and, between 3 billion and 4 billion people, which corresponds to half of the world’s population, do not have access to water on a permanent basis using water of questionable quality every day and 11% of the world’s population still shares water with animals in riverbeds. According to the WHO (World Health Organization), seven people die every minute in the world from drinking rotten water and more than 1 billion people still defecate in the open. The OECD (Organization for Economic Cooperation and Development) reports that global water demand will increase by 55% by 2050. The forecast is that this year, 2.3 billion additional people – more than 40% of the world’s population – will not have access to water if adequate measures are not adopted [3].

Humanity currently uses 50% of the planet’s fresh water. In 40 years, humanity will use 80%. The geographic distribution of freshwater is uneven. Currently 1/3 of the world’s population lives in regions where it is scarce. The use of unsafe water is responsible for 60% of the world’s sick people. Half of the world’s rivers are contaminated by sewage, pesticides and industrial waste. UN report on water use confirms that, without measures against waste and in favor of sustainable consumption, access to drinking water and sanitation will be further reduced. UNICEF reports that every 15 seconds, a child dies from diseases related to the lack of drinking water, sanitation and hygiene conditions in the world. Every year, 3.5 million people die in the world due to problems related to inadequate water supply, lack of sanitation and the absence of hygiene policies, according to representatives of 28 United Nations organizations, which are part of UN-Water. In the Report on the Development of Water Resources, a document that UN-Water publishes every three years, researchers highlight that almost 10% of diseases recorded around the world could be avoided if governments invested more in access to water, hygiene and basic sanitation [4].

Diarrheal diseases could be practically eliminated if this effort were made, especially in developing countries. This type of disease, generally related to drinking contaminated water, kills 1.5 million people annually. Several factors influence the occurrence of diarrhea, such as the availability of drinking water, food poisoning, inadequate hygiene and cleaning of water tanks [5]. Although the amount of water available in the world is constant, the demand, however, is growing, due to the increase in population and agricultural production, generating a climate of uncertainty and the possibility of internal conflicts occurring in several countries and also international conflicts. The OECD states that conflicts normally occur within the same country, as the population has different needs in relation to the use of water (for agriculture or consumption, for example) and this generates disputes [3].

Water is becoming a source of war due to international competition for water resources. Many countries build large dams diverting water from natural river drainage systems to the detriment of others. The main water conflicts in the world today involve Israel, Jordan and Palestine over the Jordan River, Turkey and Syria over the Euphrates River, China and India over the Brahmaputra River, Botswana, Angola and Namibia over the Okavango River, Ethiopia, Uganda, Sudan and Egypt over the River Nile and Bangladesh and India over the Ganges River. On the American continent, the conflict between the United States and Mexico over water from the Colorado River has intensified in recent years [6].

Report released by the United Nations on 03/20/2015 informs that, if nothing is done, the world’s water reserves could reduce by 40% by 2030, also pointing out that 748 million people on the planet will not have access to sources of drinking water. According to the document, 20% of the world’s aquifers are already excessively exploited, which can generate serious consequences such as soil erosion and the invasion of salt water in these reservoirs. Scientists also predict that by 2050, agriculture and the food industry will need to increase their demand for water by 400% to increase production. UN report released on 3/22/2023 shows that planet Earth is at imminent risk of water scarcity. In the report, the UN warns that water scarcity is becoming an endemic problem, due to three factors – pollution, excessive demand and, of course, climate change. Scientists say that 3.5 billion people – that’s almost half the global population – already face water-stressed conditions during part of the year. At least 2 billion people do not have access to drinking water and up to 3.6 billion people do not have minimum basic sanitation conditions. The report also makes a projection: in cities, the number of people who will face water shortages could reach 2.5 billion by 2050 – almost double compared to data from 2016. Those responsible for the study state that only effective management and water care can guarantee resources in the future [7].

Based on the above, the situation described regarding water in the world tends to worsen given the deficiency and irrationality in government policies relating to the protection of the natural environment, including springs and watercourses and the poor management of basic sanitation in numerous countries around the world. Furthermore, international conflicts over the use of water will not be properly resolved because there is no international body with sufficient authority to enable their solution. The UN would need to be restructured to become a world government to solve this problem. Conflicts over water tend to worsen even more with desertification intensified by climate change resulting from global warming, which is currently worsening throughout the world. Furthermore, on a daily basis, rivers, streams, beds and aquifers are contaminated by poorly treated sewage systems, the use of pesticides on crops and the disposal of toxic waste from industries. Therefore, we have nothing to celebrate on World Water Day.

REFERENCES

  1. LEAL, Marcelo Domingos. Origem da Água na Terra. Available on the website <https://www.parquedaciencia.pr.gov.br/Noticia/Origem-da-Agua-na-Terra>, 2014.
  2. OLIVEIRA, Nicolas. Como a água surgiu na Terra? Available on the website https://www.tecmundo.com.br/ciencia/253443-agua-surgiu-terra.htm, 2022.
  3. VOCÊSABIA? Escassez de água na Terra vai gerar conflitos. Available on the website <https://www.vocesabia.net/saude/escassez-de-agua-na-terra-vai-gerar-conflitos/>, 2012.
  4. AGÊNCIA BRASIL. Falta saneamento básico para 2 bilhões de pessoas no mundo, diz ONU. Available on the website <https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-03/falta-saneamento-basico-para-2-bilhoes-de-pessoas-no-mundo-diz-onu>, 2009.
  5. FOLHA MUNDO. Falta de água de qualidade mata uma criança a cada 15 segundos no mundo, revela Unicef. Available on the website <https://www.folha1.com.br/_conteudo/2013/03/mundo/647971-falta-de-agua-de-qualidade-mata-uma-crianca-a-cada-15-segundos-no-mundo-revela-unicef.html>, 2013.
  6. ALCOFORADO, Fernando. Água e seus gigantescos problemas mundiais. Available on the website <https://www.linkedin.com/pulse/%C3%A1gua-e-seus-gigantescos-problemas-mundiais-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>, 2019.
  7. G1.GLOBO. Planeta está sob risco iminente de escassez de água, diz ONU. Available on the website <https://g1.globo.com/bom-dia-brasil/noticia/2023/03/22/planeta-esta-sob-risco-iminente-de-escassez-de-agua-diz-onu.ghtml>).

* Fernando Alcoforado, awarded the medal of Engineering Merit of the CONFEA / CREA System, member of the Bahia Academy of Education, of the SBPC- Brazilian Society for the Progress of Science and of IPB- Polytechnic Institute of Bahia, engineer from the UFBA Polytechnic School and doctor in Territorial Planning and Regional Development from the University of Barcelona, college professor (Engineering, Economy and Administration) and consultant in the areas of strategic planning, business planning, regional planning, urban planning and energy systems, was Advisor to the Vice President of Engineering and Technology at LIGHT S.A. Electric power distribution company from Rio de Janeiro, Strategic Planning Coordinator of CEPED- Bahia Research and Development Center, Undersecretary of Energy of the State of Bahia, Secretary of Planning of Salvador, is the author of the books Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017),  Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), a chapter in the book Flood Handbook (CRC Press,  Boca Raton, Florida United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) and A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023). 

EM DEFESA DO USO RACIONAL DA ÁGUA, FONTE DE VIDA, NO DIA MUNDIAL DA ÁGUA

Fernando Alcoforado*

Este artigo tem por objetivo destacar a importância da água para a vida no planeta Terra, apresentar como surgiu a água em nosso planeta e demonstrar a ausência de racionalidade no uso da água para os seus diversos fins no planeta Terra.   O Dia Mundial da Água, 22 de março, data criada pela ONU, serve para relembrar que preservar a água é crucial para a vida no planeta como a conhecemos. Todos sabem que a água é fonte da vida. Água é um recurso natural essencial, seja como componente bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies vegetais e animais e como fator de produção de vários bens de consumo final e intermediário. Água é fonte de vida primordial para todas as plantas e também é muito importante para a vida dos animais, pois eles dependem dela para a respiração, a digestão e a reprodução, assim como para o ser humano. Não há dúvidas de que a água é o bem mais importante para a existência da vida no planeta Terra. Todos nós sabemos da importância da água para a manutenção do nosso organismo.

A água está em toda parte na Terra – nas nuvens, na chuva, nos oceanos, nos rios e até mesmo em nossos próprios corpos – e podemos encontrá-la facilmente em qualquer um dos seus estados líquido, sólido ou gasoso. Mais de dois terços do corpo humano é constituído de água, o nosso cérebro é composto por 75% de água, o sangue por 81% e pulmões por quase 90%. Calcula-se que, em média, o corpo humano consiga sobreviver semanas sem comida, mas a maioria das pessoas só permanece viva de 2 a 4 dias sem água. O fato é que cerca de 71% da superfície terrestre é coberta de água, razão pela qual  chamamos a Terra de planeta azul. Muita gente pergunta como a água surgiu na Terra? A fonte original da água na Terra tem sido um mistério de longa data. Cientistas de diversas áreas do conhecimento – física, química, biologia, geofísica, astronomia, entre outros – vêm buscando há décadas responder a esta pergunta.

Pesquisa realizada pela Universidade Estadual Paulista (Unesp), campus de Guaratinguetá, em colaboração com a Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) e o Instituto de Astrobiologia da agência espacial norte-americana (NASA), desenvolveram um modelo computarizado para determinar a origem da água e da vida na Terra [1]. Esta pesquisa foi realizada no âmbito do projeto de pesquisa “Dinâmica orbital de pequenos objetos”, apoiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo). O modelo foi descrito em um artigo publicado no The Astrophysical Journal, da Sociedade Americana de Astronomia, e apresentado no dia 24/02/2014 no UK-Brazil-Chile Frontiers of Science. As hipóteses estudadas consideraram que água existente no planeta Terra teria se originado dos cometas, asteroides e da nebulosa solar que colidiram com a Terra. Segundo este novo modelo, as simulações computacionais indicaram que os cometas contribuíram, no máximo, com 30% da quantidade de água existente no planeta Terra. Os asteroides contribuíram com mais de 50% e uma pequena parcela foi contribuição da nebulosa solar, com 20% de participação [1].

Estas hipóteses consideradas se basearam no fato de a maioria dos astrônomos acreditarem que asteroides e cometas colidiram com nosso planeta primitivo e trouxeram a água para a Terra. Estas hipóteses sugerem que essas rochas espaciais (asteroides e cometas) carregaram os minerais e a água congelada que os formam no espaço interplanetário, até colidir com a Terra e depositar seu conteúdo em nossa superfície. A outra hipótese é a de que a ação do vento solar (fluxo de partículas carregadas emanadas pelo Sol) criou água na superfície de minúsculos grãos de poeira e essas pequenas quantidades de água foram, provavelmente, as sementes das cadeias futuras, fornecendo o restante da água da Terra.

Sobre a contribuição da nebulosa solar é importante observar que grãos de silicato (poeira) da nebulosa solar (nuvem de gás e poeira do cosmos relacionada diretamente com a origem do Sistema Solar teriam encapsulado moléculas de água durante o estágio inicial de formação do Sistema Solar. Segundo esta hipótese, quando íons de hidrogênio atingem uma superfície sem atmosfera, como um asteroide ou uma partícula de poeira no espaço, eles penetram algumas dezenas de nanômetros abaixo da superfície desse grão, onde podem afetar a composição química da rocha. Com o passar do tempo, os íons de hidrogênio conseguem ejetar uma quantidade suficiente de átomos de oxigênio de materiais na rocha para criar H2O, a água. A água derivada do vento solar produzida pelo Sistema Solar primitivo é isotopicamente leve e indica que os grãos de poeira fina, golpeados por partículas solares e arrastados para a Terra em formação bilhões de anos atrás, pode ter sido a fonte de água do planeta [2].

Cerca de 97,5% da água de nosso planeta está presente nos oceanos e mares, na forma de água salgada, ou seja, imprópria para o consumo humano e da maioria dos outros seres vivos. Dos 2,5% restantes, que perfazem o total de água doce existente, 2/3 estão armazenados nas geleiras e calotas polares. Aproximadamente 0,77% de toda a água está disponível para o nosso consumo, sendo encontrada na forma de rios, lagos, água subterrânea, incluindo ainda a água presente no solo, atmosfera (umidade) e na biota [1]. Mundialmente, há uma visão generalizada de que a água é um recurso inesgotável. Trata-se, entretanto, de enorme engano porque os recursos hídricos, embora renováveis, são limitados. É importante destacar que, de toda a água doce disponível, 70% da água doce é utilizada na irrigação, 22% na indústria e apenas 8% no uso doméstico [3].

Cerca de 800 milhões de pessoas não têm acesso à água potável em todo o mundo, 2,5 bilhões de pessoas não têm saneamento básico e, entre 3 bilhões e 4 bilhões de pessoas, que corresponde à metade da população mundial, não têm acesso à água de maneira permanente utilizando, todos os dias, uma água de qualidade duvidosa e 11% da população mundial ainda compartilham água com animais em leitos de rios. De acordo com a OMS (Organização Mundial de Saúde), sete pessoas morrem por minuto no mundo por beber água podre e mais de 1 bilhão de pessoas ainda defecam ao ar livre. A OCDE (Organização para a Cooperação e Desenvolvimento Econômico) informa que a demanda mundial da água aumentará 55% até 2050. A previsão é que nesse ano, 2,3 bilhões de pessoas suplementares – mais de 40% da população mundial – não terá acesso à água se medidas adequadas não forem adotadas [3].

A humanidade utiliza na atualidade 50% da água doce do planeta. Em 40 anos utilizará 80%. A distribuição geográfica da água doce é desigual. Atualmente 1/3 da população mundial vive em regiões onde ela é escassa. O uso da água imprópria para o consumo é responsável por 60% dos doentes do planeta. Metade dos rios do mundo está contaminada por esgoto, agrotóxicos e lixo industrial. Relatório da ONU sobre o uso da água confirma que, sem medidas contra o desperdício e a favor do consumo sustentável, o acesso à água potável e ao saneamento será ainda mais reduzido. A UNICEF informa que a cada 15 segundos, uma criança morre de doenças relacionadas à falta de água potável, de saneamento e de condições de higiene no mundo. Em todos os anos, 3,5 milhões de pessoas morrem no mundo por problemas relacionados ao fornecimento inadequado da água, à falta de saneamento e à ausência de políticas de higiene, segundo representantes de 28 organismos das Nações Unidas, que integram a ONU-Água. NoRelatório sobre o Desenvolvimento dos Recursos Hídricos, documento que a ONU-Água divulga a cada três anos, os pesquisadores destacam que quase 10% das doenças registradas ao redor do mundo poderiam ser evitadas se os governos investissem mais em acesso à água, medidas de higiene e saneamento básico [4].  

As doenças diarreicas poderiam ser praticamente eliminadas se houvesse esse esforço, principalmente nos países em desenvolvimento. Esse tipo de doença, geralmente relacionada à ingestão de água contaminada, mata 1,5 milhão de pessoas anualmente. Vários fatores influenciam na ocorrência das diarreias, como a disponibilidade de água potável, intoxicação alimentar, higiene inadequada e limpeza de caixas d’água [5]. Apesar da quantidade de água disponível no mundo ser constante, a demanda, entretanto, é crescente, devido ao aumento da população e da produção agrícola, gerando um clima de incertezas e a possibilidade de ocorrência de conflitos internos em vários países e, também, conflitos internacionais. A OCDE afirma que os conflitos normalmente ocorrem dentro de um mesmo país, já que a população tem necessidades diferentes em relação à utilização da água (para a agricultura ou o consumo, por exemplo) e isso gera disputas [3].  

A água está se convertendo em uma fonte geradora de guerras devido à competição internacional pelos recursos hídricos. Muitos países constroem grandes represas desviando a água dos sistemas naturais de drenagem dos rios em prejuízo de outros. Os principais conflitos pela água no mundo atual envolvem Israel, Jordânia e Palestina pelo Rio Jordão, Turquia e Síria pelo Rio Eufrates, China e Índia pelo Rio Brahmaputra, Botswana, Angola e Namíbia pelo Rio Okavango, Etiópia, Uganda, Sudão e Egito pelo Rio Nilo e Bangladesh e Índia pelo Rio Ganges. No continente americano, o conflito entre Estados Unidos e México pela água do Rio Colorado se intensificou em anos recentes [6].

Relatório divulgado pelas Nações Unidas em 20/03/2015 informa que, se nada for feito, as reservas hídricas do mundo podem reduzir 40% até 2030 apontando ainda que 748 milhões de pessoas no planeta não terão acesso a fontes de água potável. De acordo com o documento, 20% dos aquíferos mundiais já são explorados excessivamente, o que pode gerar graves consequências como a erosão do solo e a invasão de água salgada nesses reservatórios. Os cientistas preveem ainda que em 2050, a agricultura e a indústria de alimentos vão precisar aumentar em 400% sua demanda por água para aumentar a produção. Relatório da ONU divulgado em 22/3/2023 mostra que o planeta Terra está sob risco iminente de escassez de água.  No relatório, a ONU alerta que a escassez de água está se tornando um problema endêmico, por causa de três fatores – poluição, demanda exagerada e, claro, as mudanças climáticas. Os cientistas afirmam que 3,5 bilhões de pessoas – ou seja, quase metade da população global – já enfrentam condições de estresse hídrico durante uma parte do ano. Pelo menos 2 bilhões de pessoas não têm acesso a água potável e até 3,6 bilhões de pessoas não dispõem de condições mínimas de saneamento básico. O relatório faz ainda uma projeção: nas cidades, o número de pessoas que vai enfrentar escassez de água pode chegar a 2,5 bilhões até 2050 – quase o dobro com relação a dados de 2016. Os responsáveis pelo estudo afirmam que somente uma gestão efetiva e cuidados da água pode garantir recursos no futuro [7].

Pelo exposto, a situação descrita sobre a água no mundo tende a se agravar diante da deficiência e irracionalidade nas políticas governamentais relativas à proteção do meio ambiente natural, entre os quais estão os mananciais e cursos d´água e a péssima gestão do saneamento básico em inúmeros países do mundo. Além disso, os conflitos internacionais pelo uso da água não serão devidamente solucionados porque não existe um organismo internacional com suficiente autoridade que possibilite sua solução. A ONU precisaria ser reestruturada para se constituir em governo mundial para solucionar este problema. Os conflitos pela água tendem a se agravar ainda mais com a desertificação intensificada pelas mudanças climáticas resultantes do aquecimento global cujo agravamento ocorre no momento em todo o mundo. Além disso, diariamente, rios, riachos, lençóis e aquíferos são contaminados pelos sistemas de esgoto mal tratados, pelo uso de agrotóxicos das lavouras e pelo descarte de lixo tóxico das indústrias. Não temos, portanto, o que comemorar no Dia Mundial da Água.

REFERÊNCIAS

  1. LEAL, Marcelo Domingos. Origem da Água na Terra. Disponível no website <https://www.parquedaciencia.pr.gov.br/Noticia/Origem-da-Agua-na-Terra>, 2014.
  2. OLIVEIRA, Nicolas. Como a água surgiu na Terra? Disponível no website https://www.tecmundo.com.br/ciencia/253443-agua-surgiu-terra.htm, 2022.
  3. VOCÊSABIA? Escassez de água na Terra vai gerar conflitos. Disponível no website  <https://www.vocesabia.net/saude/escassez-de-agua-na-terra-vai-gerar-conflitos/>, 2012.
  4. AGÊNCIA BRASIL. Falta saneamento básico para 2 bilhões de pessoas no mundo, diz ONU. Disponívelno website <https://agenciabrasil.ebc.com.br/geral/noticia/2019-03/falta-saneamento-basico-para-2-bilhoes-de-pessoas-no-mundo-diz-onu>, 2009.
  5. FOLHA MUNDO. Falta de água de qualidade mata uma criança a cada 15 segundos no mundo, revela Unicef. Disponível no website<https://www.folha1.com.br/_conteudo/2013/03/mundo/647971-falta-de-agua-de-qualidade-mata-uma-crianca-a-cada-15-segundos-no-mundo-revela-unicef.html>, 2013.
  6. ALCOFORADO, Fernando. Água e seus gigantescos problemas mundiais. Disponível no website <https://www.linkedin.com/pulse/%C3%A1gua-e-seus-gigantescos-problemas-mundiais-fernando-alcoforado/?originalSubdomain=pt>, 2019.
  7. G1.GLOBO. Planeta está sob risco iminente de escassez de água, diz ONU. Disponível no website <https://g1.globo.com/bom-dia-brasil/noticia/2023/03/22/planeta-esta-sob-risco-iminente-de-escassez-de-agua-diz-onu.ghtml>).

* Fernando Alcoforado, 84, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017),  Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).

MES HOMMAGES À ALBERT EINSTEIN QUI A RÉVOLUTIONNÉ LA SCIENCE MODERNE

Fernando Alcoforado*

Cet article vise à rendre hommage à Albert Einstein qui a révolutionné la science moderne. Nous célébrons la Journée internationale des mathématiques le 14 mars, mais par coïncidence, c’était aussi le jour de la naissance de l’un des plus grands génies de l’humanité, Albert Einstein, né à Ulm en 1879, dans le royaume de Wurtenberg, empire allemand (aujourd’hui Bade-Wurtenberg). Albert Einstein était un physicien théoricien allemand devenu célèbre pour avoir développé la théorie de la relativité générale, l’un des piliers de la physique moderne aux côtés de la mécanique quantique. Einstein a reçu le prix Nobel de physique en 1921 pour ses contributions à la physique théorique et, en particulier, pour sa découverte de la loi de l’effet photoélectrique, fondamentale dans la naissance de la mécanique quantique. Né dans une famille de juifs allemands, il s’installe très jeune en Suisse et commence ses études à l’école polytechnique de Zurich. Il a obtenu un poste à l’Office suisse des brevets alors qu’il étudiait pour un doctorat à l’Université de Zurich.

En 1905, Albert Einstein publia cinq articles scientifiques qui eurent un fort impact sur le monde de la physique, brisant certains paradigmes établis par Galileo Galilei et Isaac Newton au XVIIe siècle. Les théories de la Relativité Restreinte, publiées en 1905, et de la Relativité Générale, en 1915 a changé à jamais notre façon de comprendre l’Univers. L’espace et le temps ne sont plus indépendants et Einstein crée un nouveau concept révolutionnaire en physique, celui de l’espace-temps relatif. L’espace, dans lequel on mesure les distances, et le temps, que l’on quantifie avec des horloges, ne sont ni absolus ni indépendants : ils sont unis et forment un univers à quatre dimensions. C’est ce nouvel espace-temps qui a une unité. Dans la théorie de la relativité, le temps peut être affecté par la gravité et la vitesse.

Selon la Théorie de la Relativité, les corps qui se déplacent à des vitesses proches de celle de la lumière (300 000 km/s) présenteront un raccourcissement de leur longueur par rapport à un observateur extérieur à eux. Les seules dimensions de sa taille qui subissent un raccourcissement sont celles qui coïncident avec la direction de son mouvement. Dans toutes les directions perpendiculaires à cette direction, les dimensions des corps ne changeront pas. Considérons qu’une personne se déplace à une vitesse équivalente à 80 % de la vitesse de la lumière par rapport à un référentiel tel que la Terre. A la fin de son voyage, la personne vérifie sa montre et constate qu’elle a mis 5 heures pour le réaliser, alors que sur Terre, une montre aurait mesuré le temps de ce voyage à 8 heures 19 minutes (en valeur approximative). Autrement dit, tout corps qui se déplace à des vitesses proches de celle de la lumière subit un raccourcissement (contraction dans l’espace) et du temps (contraction dans le temps).

L’idée selon laquelle la physique doit être la même pour les observateurs qui se déplacent les uns par rapport aux autres de manière uniforme, c’est-à-dire à vitesse constante, a été acceptée et défendue par Galilée (1564-1642) et constitue l’essence du principe de relativité de Galilée. Ce principe fut également appliqué à la Mécanique d’Isaac Newton (1642-1727). Jusqu’à la fin du XIXe siècle, la mécanique newtonienne était considérée comme la théorie paradigmatique de la physique, et l’espace et le temps étaient considérés comme absolus et indépendants l’un de l’autre. La théorie de la Relativité Restreinte, développée par Albert Einstein en 1905, forge avec la Mécanique Quantique un nouvel observateur qui s’éloigne sensiblement de celui privilégié du mécanisme de Newton, en perdant sa caractéristique principale : pouvoir observer le monde de manière quasi absolue, comme s’il était en dehors de lui et était incapable de le déranger pendant l’acte d’observer.

Avec la Théorie de la Relativité, l’espace et le temps ne sont donc plus indépendants et Einstein crée un nouveau concept révolutionnaire en Physique, celui de l’espace-temps relatif. L’espace et le temps ne sont ni absolus ni indépendants car ils sont unis et forment un univers à quatre dimensions et c’est ce nouvel espace-temps qui possède l’unité. Les mesures spatio-temporelles dépendent essentiellement des conditions de déplacement des observateurs. Einstein a ainsi donné au principe de relativité une portée plus universelle, en l’étendant aux phénomènes électromagnétiques et à tout mouvement. Einstein indique clairement que sa théorie de la relativité n’a pas invalidé la théorie de Newton. Il a déclaré que, lorsque les vitesses impliquées dans un phénomène sont petites par rapport à la vitesse de la lumière, la mécanique newtonienne pouvait être appliquée et qu’il n’était donc pas nécessaire d’utiliser la relativité d’Einstein pour sa description correcte. Lorsqu’on aborde des phénomènes physiques avec des vitesses proches de celle de la lumière, il faut utiliser la théorie de la relativité générale d’Einstein.

Avec la Théorie de la Relativité Générale, Einstein étend le principe de la Relativité Restreinte, comme la Théorie de la Relativité de 1905 est devenue connue, aux mouvements accélérés, aboutissant à une nouvelle théorie de la Gravitation et à la base théorique d’une Cosmologie Scientifique. La contribution de la théorie de la relativité d’Einstein a été fondamentale, non seulement dans la compréhension des secrets de l’Univers, mais aussi dans le développement, par exemple, de l’électronique. Sans la théorie de la relativité, les propriétés des semi-conducteurs, matériaux essentiels à l’industrie des composants électroniques, ne seraient pas comprises. Il n’y aurait pas de processeurs comme ceux d’aujourd’hui, et encore moins Internet lui-même. Ce serait donc un monde sans ordinateurs et sans une part importante des avancées technologiques modernes, comme l’intelligence artificielle. Cet exemple pratique donne à lui seul une dimension de l’héritage d’Einstein, sans parler du développement de l’énergie nucléaire. Sa conception selon laquelle la masse et l’énergie, qui ne sont pas des connaissances indépendantes, est à l’origine du développement de la physique nucléaire, avec ses conséquences négatives et positives que chacun connaît : la bombe atomique d’une part, la génération d’énergie et la préparation de radio-isotopes à usage médical d’autrui.

Un autre héritage qu’Einstein entendait laisser à l’humanité était celui d’une théorie unifiée des forces de la nature, c’est-à-dire la théorie des champs unifiés, dans laquelle il chercherait à expliquer et à relier tous les phénomènes physiques en une seule structure théorique, rassemblant les phénomènes quantiques. mécanique et théorie de la relativité générale en un seul traitement théorique et mathématique. Jusqu’à sa mort en 1955, Albert Einstein a cherché à développer une formulation géométrique qui non seulement expliquerait les phénomènes électromagnétiques, mais les unifierait également avec la gravitation, mais sans succès. L’idée d’unification est fondamentale en physique. La puissance ou l’efficacité d’une théorie peut être mesurée par le nombre de phénomènes divers qu’elle peut expliquer. Newton a unifié la physique des phénomènes gravitationnels célestes avec celle des phénomènes gravitationnels terrestres. Au XIXe siècle, Faraday, Maxwell et d’autres ont montré que les phénomènes électriques et magnétiques pouvaient être décrits conjointement par le champ électromagnétique. En physique, une théorie des champs unifiée permettrait de décrire toutes les forces fondamentales en termes d’un seul champ. Il n’existe pas encore de théorie unifiée des champs et ce sujet reste un champ de recherche ouvert.

Einstein se trouvait aux États-Unis lorsque le nazisme est arrivé au pouvoir en Allemagne en 1933 et n’est pas retourné dans son pays d’origine, où il était professeur à l’Académie des sciences de Berlin. Il est devenu citoyen naturalisé des États-Unis en 1940. Einstein a averti le président Franklin Delano Roosevelt que l’Allemagne pourrait développer une arme atomique, recommandant au gouvernement américain de lancer des recherches similaires, qui ont conduit à ce qui allait devenir le projet Manhattan. Il soutient cependant les forces alliées lors de la Seconde Guerre mondiale, dénonçant toutefois l’utilisation de la bombe atomique comme arme de guerre. Il a signé le Manifeste Russell-Einstein avec Bertrand Russell, qui soulignait le danger des armes nucléaires. Albert Einstein nous a laissé l’image d’un scientifique honnête, éthiquement impliqué dans le progrès de la société en qu’il a vécu, capable de se rebeller contre le nazisme et toute forme d’oppression. Il était affilié à l’Institute for Advanced Study de l’Université de Princeton, où il travailla jusqu’à sa mort en 1955 à l’âge de 76 ans. Ses grandes réalisations intellectuelles et son originalité ont fait du mot « Einstein » synonyme de génie. En 1999, 100 physiciens de renom l’ont élu physicien le plus mémorable de tous les temps. La même année, le magazine Time, dans une compilation des personnalités les plus importantes et les plus influentes, le classe comme la personnalité du XXe siècle.

​* Fernando Alcoforado, 84, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, de la SBPC – Société Brésilienne pour le Progrès des Sciences et l’IPB – Institut Polytechnique de Bahia, ingénieur de l’École Polytechnique UFBA et docteur en Planification du Territoire et Développement Régional de l’Université de Barcelone, professeur d’Université (Ingénierie, Économie et Administration) et consultant dans les domaines de la planification stratégique, de la planification d’entreprise, planification du territoire et urbanisme, systèmes énergétiques, a été Conseiller du Vice-Président Ingénierie et Technologie chez LIGHT S.A. Entreprise de distribution d’énergie électrique de Rio de Janeiro, coordinatrice de la planification stratégique du CEPED – Centre de recherche et de développement de Bahia, sous-secrétaire à l’énergie de l’État de Bahia, secrétaire à la  planification de Salvador, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The  Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), est l’auteur d’un chapitre du livre Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Floride, États-Unis, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) et A revolução da educação necessária ao  Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).​

MY HOMAGE TO ALBERT EINSTEIN WHO REVOLUTIONIZED MODERN SCIENCE

Fernando Alcoforado*

This article aims to pay homage to Albert Einstein who revolutionized modern science. We celebrate International Mathematics Day on March 14th, but coincidentally it was also the day on which one of humanity’s greatest geniuses, Albert Einstein, who was born in Ulm in 1879, in the Kingdom of Würtenberg, German Empire (currently Baden-Würtenberg). Albert Einstein was a German theoretical physicist who became famous for developing the theory of general relativity, one of the pillars of modern physics alongside quantum mechanics. Einstein was awarded the 1921 Nobel Prize in Physics for his contributions to theoretical physics and, especially, for his discovery of the law of the photoelectric effect, which was fundamental in the birth of quantum mechanics. Born into a family of German Jews, he moved to Switzerland at a young age and began his studies at the Zurich Polytechnic School. He obtained a position at the Swiss patent office whilst enrolling in the PhD course at the University of Zurich.

In 1905, Albert Einstein published five scientific articles that had a strong impact on the world of Physics, breaking some paradigms established by Galileo Galilei and Isaac Newton in the 17th century. The theories of Special Relativity, published in 1905, and General Relativity, in 1915 , forever changed the way we understand the Universe. Space and time are no longer independent and Einstein creates a new revolutionary concept in Physics, that of relative space-time. Space, in which we measure distances, and time, which we quantify with clocks, are neither absolute nor independent: they are united and form a four-dimensional universe. It is this new space-time that has a unity. In the theory of relativity, time can be affected by gravity and speed.

According to the Theory of Relativity, bodies that move at speeds close to that of light (300,000 km/s) will present a shortening of their length in relation to an observer external to them. The only dimensions of its size that undergo shortening are those that coincide with the direction of its movement. In any directions perpendicular to this direction, the dimensions of the bodies will not change. Consider that a person travels at a speed equivalent to 80% of the speed of light in relation to a reference frame such as the Earth. At the end of his trip, the person checks his watch and sees that he spent 5 hours to complete it, while on Earth, a watch would have measured the time of this trip as being 8 hours 19 minutes (in approximate value). In other words, anybody that moves at speeds close to that of light undergoes shortening (contraction in space) and in time (contraction in time).

The idea that Physics must be the same for observers who move in relation to each other in a uniform way, that is, with constant speed, was accepted and defended by Galileo Galilei (1564-1642) and constitutes the essence of Galileo’s Principle of Relativity. This principle was also applied to the Mechanics of Isaac Newton (1642-1727). Until the end of the 19th century, Newtonian mechanics was considered the paradigm theory in Physics, and space and time were considered absolute and independent of each other. The theory of Special Relativity, developed by Albert Einstein in 1905, forges with Quantum Mechanics a new observer that moves significantly away from the privileged one of Newton’s mechanism, by losing its main characteristic: being able to observe the world in an almost absolute way, as if was outside of it and was unable to disturb it during the act of observing.

With the Theory of Relativity, space and time are therefore no longer independent and Einstein creates a new revolutionary concept in Physics, that of relative space-time. Space and time are neither absolute nor independent because they are united and form a four-dimensional universe and it is this new space-time that has unity. Space and time measurements essentially depend on the movement conditions of the observers. Einstein thus gave the principle of relativity a more universal scope, extending it to electromagnetic phenomena and any movement. Einstein makes it clear that his Theory of Relativity did not invalidate Newton’s theory. He stated that, when the speeds involved in a phenomenon are small compared to the speed of light, Newtonian mechanics could be applied and there was, therefore, no need to use Einstein’s Relativity for its correct description. When approaching physical phenomena with speeds close to that of light, Einstein’s theory of general relativity must be used.

With the Theory of General Relativity, Einstein extends the principle of Special Relativity, as the Theory of Relativity of 1905 became known, to accelerated movements, resulting in a new theory of Gravitation and the theoretical basis of a Scientific Cosmology. The contribution of Einstein’s Theory of Relativity has been fundamental, not only in understanding the secrets of the Universe, but also in the development, for example, of electronics. Without the Theory of Relativity, the properties of semiconductors, which are essential materials for the electronic components industry, would not be understood. There would be no processors like today’s, much less the internet itself. It would, therefore, be a world without computers and without a significant part of modern technological achievements, such as Artificial Intelligence. This practical example alone gives a dimension of Einstein’s legacy, not to mention the development of nuclear energy. His conception that mass and energy, which are not independent knowledge, is at the origin of the development of nuclear physics, with its negative and positive consequences that everyone knows: the atomic bomb on the one hand, the generation of energy and the preparation of radioisotopes of medical use of another.

Another legacy that Einstein intended to leave for humanity was that of a unified theory of the forces of nature, that is, the unified field theory, in which he would seek to explain and connect all physical phenomena into a single theoretical structure, bringing together quantum mechanics and theory of general relativity in a single theoretical and mathematical treatment. Until his death in 1955, Albert Einstein sought to develop a geometric formulation that would not only explain electromagnetic phenomena, but also unify them with gravitation, but was unable to do so. The idea of unification is fundamental in physics. The power or effectiveness of a theory can be measured by the number of diverse phenomena it can explain. Newton unified the physics of celestial gravitational phenomena with that of terrestrial gravitational phenomena. In the 19th century, Faraday, Maxwell and others showed that electrical and magnetic phenomena can be jointly described by the electromagnetic field. In Physics, a unified field theory would allow all fundamental forces to be described in terms of a single field. There is as yet no accepted unified field theory, and this subject remains an open field for research.

Einstein was in the United States when Nazism came to power in Germany in 1933, and did not return to his home country, where he had been a professor at the Berlin Academy of Sciences. He became a naturalized citizen of the United States in 1940. Einstein warned President Franklin Delano Roosevelt that Germany might be developing an atomic weapon, recommending that the US government begin similar research, which led to what would become the Manhattan Project. He supported the Allied forces in World War II, however, denouncing the use of the atomic bomb as a weapon of war. He signed with Bertrand Russell the Russell-Einstein Manifesto which highlighted the danger of nuclear weapons. Albert Einstein left us with the image of an upright scientist, ethically involved with the progress of the society in which he lived, capable of rebelling against Nazism and any form of oppression. He was affiliated with the Institute for Advanced Study at Princeton University, where he worked until his death in 1955 at age 76. His great intellectual achievements and originality made the word “Einstein” synonymous with genius. In 1999, he was voted by 100 renowned physicists as the most memorable physicist of all time. In the same year, Time magazine, in a compilation of the most important and influential people, classified him as the personality of the 20th century.

* Fernando Alcoforado, awarded the medal of Engineering Merit of the CONFEA / CREA System, member of the Bahia Academy of Education, of the SBPC- Brazilian Society for the Progress of Science and of IPB- Polytechnic Institute of Bahia, engineer from the UFBA Polytechnic School and doctor in Territorial Planning and Regional Development from the University of Barcelona, college professor (Engineering, Economy and Administration) and consultant in the areas of strategic planning, business planning, regional planning, urban planning and energy systems, was Advisor to the Vice President of Engineering and Technology at LIGHT S.A. Electric power distribution company from Rio de Janeiro, Strategic Planning Coordinator of CEPED- Bahia Research and Development Center, Undersecretary of Energy of the State of Bahia, Secretary of Planning of Salvador, is the author of the books Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017),  Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), a chapter in the book Flood Handbook (CRC Press,  Boca Raton, Florida United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) and A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023). 

MINHAS HOMENAGENS A ALBERT EINSTEIN QUE REVOLUCIONOU A CIÊNCIA MODERNA

Fernando Alcoforado*

Este artigo tem por objetivo homenagear Albert Einstein que revolucionou a ciência moderna. Celebramos no dia14 de março o Dia Internacional da Matemática, mas coincidentemente foi, também, o dia em que nasceu um dos maiores gênios da humanidade, Albert Einstein, que nasceu em Ulm em 1879, no Reino de Würtenberg, Império Alemão (atual Baden- Würtenberg).  Albert Einstein foi um físico teórico alemão que ficou famoso por desenvolver a teoria da relatividade geral, um dos pilares da física moderna ao lado da mecânica quântica. Einstein foi laureado com o Prêmio Nobel de Física de 1921 por suas contribuições à física teórica e, especialmente, por sua descoberta da lei do efeito fotoelétrico, que foi fundamental no nascimento da mecânica quântica. Nascido em uma família de judeus alemães, mudou-se para a Suíça ainda jovem e iniciou seus estudos na Escola Politécnica de Zurique. Obteve um cargo no escritório de patentes suíço, enquanto ingressava no curso de doutorado da Universidade de Zurique.

Em 1905, Albert Einstein publicou cinco artigos científicos que causaram um forte impacto no mundo da Física, quebrando alguns paradigmas estabelecidos por Galileu Galilei e Isaac Newton no século 17. As teorias da Relatividade Restrita, publicada em 1905, e da Relatividade Geral, em 1915, mudaram para sempre a maneira como entendemos o Universo. Espaço e tempo deixam de ser independentes e Einstein cria um novo conceito revolucionário na Física, o de espaço-tempo relativo. O espaço, no qual medimos distâncias, e o tempo, que quantificamos com os relógios, não são nem absolutos, nem independentes: eles estão unidos e formam um universo a quatro dimensões. É este novo espaço-tempo que possui uma unidade. Na teoria da relatividade, o tempo pode ser afetado pela gravidade e pela velocidade. 

De acordo com a Teoria da Relatividade, corpos que se deslocam em velocidades próximas à da luz (300.000 Km /s) apresentarão um encurtamento do seu comprimento em relação a um observador externo a ele. As únicas dimensões de seu tamanho que sofrem encurtamento são aquelas que coincidem com a direção de seu movimento. Em quaisquer direções perpendiculares a essa direção, as dimensões dos corpos não sofrerão alterações. Considere que uma pessoa viaje com velocidade equivalente a 80% da velocidade da luz com relação a um referencial como a Terra. Ao término de sua viagem a pessoa verifica em seu relógio que gastou 5 horas para concluí-la, enquanto na Terra, um relógio teria medido o tempo desta viagem como sendo 8 h 19 min (em valor aproximado). Em outras palavras, qualquer corpo que se desloca com velocidades próximas à da luz sofre encurtamento (contração no espaço) e no tempo (contração no tempo). 

A ideia de que a Física deve ser a mesma para observadores que se movem uns em relação aos outros de modo uniforme, ou seja, com velocidade constante, era aceita e defendida por Galileu Galilei  (1564-1642) e constitui-se na essência do Princípio da Relatividade de Galileu. Tal princípio foi aplicada, também, à Mecânica de Isaac Newton (1642-1727). Até o final do século 19, a Mecânica newtoniana era considerada o paradigma de teoria na Física, e o espaço e o tempo eram considerados absolutos e independentes um do outro. A teoria da Relatividade Restrita, elaborada por Albert Einstein, em 1905, forja com a Mecânica Quântica um novo observador que se afasta significativamente daquele privilegiado do mecanicismo de Newton, ao perder sua principal característica: poder observar o mundo de forma quase absoluta, como se estivesse fora dele e fosse incapaz de perturbá-lo durante o ato de observar.

Com a Teoria da Relatividade, espaço e tempo deixam, portanto, de ser independentes e Einstein cria um novo conceito revolucionário na Física, o de espaço-tempo relativo. O espaço e o tempo não são nem absolutos nem independentes porque eles estão unidos e formam um universo a quatro-dimensões e é este novo espaço-tempo que possui uma unidade. As medidas de espaço e de tempo dependem essencialmente das condições de movimento dos observadores. Einstein deu, assim, ao princípio da relatividade um alcance mais universal, estendendo-o aos fenômenos eletromagnéticos e a qualquer movimento. Einstein deixa claro que sua Teoria da Relatividade não invalidava a teoria de Newton. Ele afirmava que, quando as velocidades envolvidas em um fenômeno são pequenas comparadas com a velocidade da luz, a mecânica newtoniana poderia ser aplicada não havendo, portanto, a necessidade de usar a Relatividade de Einstein para sua descrição correta. Quando se aborda fenômenos físicos com velocidades próximas á da luz deve-se utilizar a teoria da relatividade geral de Einstein.

Com a Teoria da Relatividade Geral, Einstein estende o princípio da Relatividade Restrita, como ficou conhecida a Teoria da Relatividade de 1905, aos movimentos acelerados, do que resulta uma nova teoria da Gravitação e a base teórica de uma Cosmologia Científica. A contribuição da Teoria da Relatividade de Einstein tem sido fundamental, não apenas para conhecer os segredos do Universo, mas também, no desenvolvimento, por exemplo, da eletrônica. Sem a Teoria da Relatividade não se entenderiam as propriedades dos semicondutores, que são materiais essenciais para a indústria de componentes eletrônicos. Não haveria, processadores como os de hoje, muito menos a própria internet. Seria, portanto, um mundo sem computador e sem uma parte expressiva das conquistas tecnológicas modernas, como a Inteligência Artificial. Só esse exemplo prático já dá uma dimensão do legado de Einstein, sem falar do desenvolvimento da energia nuclear. Sua concepção de que massa e energia, que não são conhecimentos independentes, está na origem do desenvolvimento da física nuclear, com suas consequências negativas e positivas que todos conhecem: a bomba atômica de um lado, a geração de energia e a preparação de radioisótopos de uso médico de outro.

Outro legado que Einstein pretendia deixar para a humanidade foi o de uma teoria unificada das forças da natureza, isto é a teoria do campo unificado, em que ele procuraria explicar e conectar em uma só estrutura teórica todos os fenômenos físicos juntando a mecânica quântica e a teoria da relatividade geral em um único tratamento teórico e matemático. Até sua morte em 1955, Albert Einstein procurou desenvolver uma formulação geométrica que não só explicasse os fenômenos eletromagnéticos, mas também os unificasse com a gravitação e não conseguiu. A ideia de unificação é fundamental em física. O poder ou eficácia de uma teoria pode ser medido pela quantidade de fenômenos diversos que ela pode explicar. Newton unificou a física dos fenômenos gravitacionais celestes com a dos fenômenos gravitacionais terrestres. No século 19, Faraday, Maxwell e outros mostraram que fenômenos elétricos e magnéticos podem ser descritos conjuntamente pelo campo eletromagnético. Em Física, uma teoria do campo unificado permitiria que todas as forças fundamentais sejam descritas em termos de um único campo. Não há ainda nenhuma teoria do campo unificado aceita, e este assunto permanece como um campo aberto para a pesquisa.

Einstein estava nos Estados Unidos quando o nazismo chegou ao poder na Alemanha, em 1933, e não voltou para o seu país de origem, onde tinha sido professor da Academia de Ciências de Berlim. Naturalizou-se cidadão dos Estados Unidos em 1940. Einstein alertou o presidente Franklin Delano Roosevelt que a Alemanha poderia estar desenvolvendo uma arma atômica, recomendando ao governo norte-americano começar uma pesquisa semelhante, o que levou ao que se tornaria o Projeto Manhattan. Apoiou as forças aliadas na 2ª Guerra Mundial, denunciando no entanto a utilização da bomba atômica como uma arma de guerra. Assinou com Bertrand Russell o Manifesto Russell-Einstein que destacou o perigo das armas nucleares. Albert Einstein nos deixou a imagem de um cientista íntegro, eticamente envolvido com o progresso da sociedade em que vivia, capaz de se rebelar contra o nazismo e qualquer forma de opressão. Foi afiliado ao Instituto de Estudos Avançados da Universidade de Princeton, onde trabalhou até sua morte em 1955 aos 76 anos. Suas grandes conquistas intelectuais e originalidade fizeram da palavra “Einstein” sinônimo de gênio. Em 1999, foi eleito por 100 físicos renomados o mais memorável físico de todos os tempos. No mesmo ano, a revista Time, em uma compilação com as pessoas mais importantes e influentes, classificou-o a personalidade do século XX.

* Fernando Alcoforado, 84, condecorado com a Medalha do Mérito da Engenharia do Sistema CONFEA/CREA, membro da Academia Baiana de Educação, da SBPC- Sociedade Brasileira para o Progresso da Ciência e do IPB- Instituto Politécnico da Bahia, engenheiro pela Escola Politécnica da UFBA e doutor em Planejamento Territorial e Desenvolvimento Regional pela Universidade de Barcelona, professor universitário (Engenharia, Economia e Administração) e consultor nas áreas de planejamento estratégico, planejamento empresarial, planejamento regional e planejamento de sistemas energéticos, foi Assessor do Vice-Presidente de Engenharia e Tecnologia da LIGHT S.A. Electric power distribution company do Rio de Janeiro, Coordenador de Planejamento Estratégico do CEPED- Centro de Pesquisa e Desenvolvimento da Bahia, Subsecretário de Energia do Estado da Bahia, Secretário do Planejamento de Salvador, é autor dos livros Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017),  Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018, em co-autoria), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia ao longo da história e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), de capítulo do livro Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Florida, United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) e A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).

VIVE LA JOURNÉE INTERNATIONALE DES MATHÉMATIQUES, REINE DES SCIENCES

Fernando Alcoforado*

La Journée Internationale des Mathématiques est une célébration mondiale. Hier, 14 mars, était célébrée dans le monde entier la Journée Internationale des Mathématiques, créée par l’UNESCO (Organisation des Nations Unies pour l’éducation, la science et la culture) en 2019 à la suggestion de l’Union Mathématique Internationale (IMU). Cette date vise à encourager les établissements d’enseignement, les musées et autres entités à promouvoir des activités démontrant à quel point les Mathématiques sont essentielles à la société dans laquelle nous vivons. La date du 14 mars a été choisie car dans de nombreux pays est célébré le Pi Day (π), une constante mathématique dont la valeur correspond à 3,14. Dans le standard nord-américain, le mois s’écrit avant le jour : ainsi, 3/14. L’idée est d’élargir la célébration afin que chacun se souvienne de l’importance des Mathématiques dans nos vies.

Les Mathématiques ont été étudiées et appliquées tout au long de l’histoire de l’humanité. Aujourd’hui, il est devenu un outil tellement sophistiqué que les gens ne se rendent même pas compte de son omniprésence dans nos vies, par exemple dans les algorithmes et la logique de programmation informatique, dans le GPS (Global Positioning System), dans les outils de recherche sur Internet, dans les examens médicaux, dans les applications de l’astronomie dans la recherche de la vie extraterrestre, dans le système du trafic aérien, dans la cryptographie, dans l’analyse des épidémies, dans le lancement de satellites et de fusées dans l’espace, entre autres applications. Les mathématiques sont présentes dans tout. Si quelqu’un paie un billet ou achète un objet avec une carte magnétique, répond aux messages via WhatsApp, recherche les films en cours et écoute de la musique avec des écouteurs, arrive au laboratoire et fait une tomodensitométrie et, à la fin, appelle un voiture en utilisant l’application et aller voir une animation au cinéma. Le point commun de toutes ces actions, c’est les Mathématiques, présentes dans tout, y compris dans la musique.

Quel rapport les Mathématiques ont-elles avec la musique ? En observant les rythmes musicaux, par exemple, apparaît le temps et ses divisions (qui sont des concepts mathématiques). Les fréquences, les sons et les timbres ont également des racines mathématiques et sont présents dans la musique, tout comme les mesures, qui sont des temps qui se répètent. Les chiffres temporels (durée) des notes, par exemple, sont des fractions de mesure telles que 1/2, 1/4, 1/8, etc. La hauteur (accordage) des notes est établie par une relation exponentielle, comme “2 élevé à x/12”, où x est la distance d’une note à l’autre. Lorsqu’une fréquence est multipliée par 2, la note reste la même. Par exemple, la note La (440 Hz) multipliée par 2 vaut 880 Hz, ce qui est toujours une note La, mais une octave plus haut. Si l’objectif est de baisser d’une octave, il suffirait de diviser par 2. Autrement dit, une note et son octave respective entretiennent un rapport de ½.

Dans la Grèce antique, Pythagore a fait des découvertes très importantes pour les mathématiques, comme le théorème de Pythagore, mais aussi pour la musique. Par exemple, Pythagore a découvert qu’étirer une corde, l’attacher à ses extrémités et la toucher la faisait vibrer. Il décida également de diviser cette corde en deux parties et de rejouer chaque extrémité. Le son produit était exactement le même, seulement plus aigu (car c’était la même note une octave plus haut). Pythagore a décidé d’analyser à quoi ressemblerait le son si la corde était divisée en 3 parties. Un nouveau son est apparu, différent du précédent. Pythagore s’est rendu compte qu’il ne s’agissait pas de la même note une octave plus haut, mais d’une note différente, à laquelle il fallait donner un autre nom. Bien que différent, le son correspond au précédent, créant une harmonie agréable à l’oreille. Ainsi, il a continué à subdiviser et à combiner mathématiquement les sons, créant des gammes qui, plus tard, ont stimulé la création d’instruments de musique capables de reproduire ces gammes. Ce que l’on peut comprendre, c’est que la musique fonctionne mathématiquement, étant le résultat d’une organisation numérique [BLOG COM CIÊNCIA. A relação entre música, física e matemática(La relation entre musique, physique et mathématiques). Disponible sur le site <https://museuweg.net/blog/a-relacao-entre-musica-fisica-e-matematica/#:~:text=Na%20Gr%C3%A9cia%20Antiga%2C%20Pit%C3%A1goras%20fez,(e%20para%20a%20m%C3%BAsica>].

Comme les Mathématiques sont présentes dans tout ce qui se passe dans la vie des gens, elles méritent les applaudissements de toute l’humanité. C’est parce que les Mathématiques sont présentes dans tout qu’elles sont considérées comme la reine des sciences. C’est le grand mathématicien Carl Gauss qui a déclaré que les Mathématiques sont la reine des sciences. Les Mathématiques sont la science du raisonnement logique dont le développement est lié à la recherche, à l’intérêt pour la découverte de nouvelles choses et pour l’investigation de situations très complexes [ALCOFORADO, Fernando. As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo(Les grandes révolutions scientifiques, économiques et sociales qui ont changé le monde). Curitiba : Editora CRV, 2016]. Depuis l’Antiquité, le besoin de l’homme de relier les événements naturels à sa vie quotidienne a suscité un intérêt pour les calculs et les chiffres. Aux IXe et VIIIe siècles avant JC, les Mathématiques en étaient à leurs balbutiements à Babylone. Les Babyloniens et les Égyptiens possédaient déjà l’algèbre et la géométrie, mais seulement ce qui suffisait à leurs besoins pratiques, et non une science organisée. Les Mathématiques ne sont devenues considérées comme une science, au sens moderne du terme, qu’à partir des VIe et Ve siècles avant JC en Grèce. Les Mathématiques grecques diffèrent des Mathématiques babyloniennes et égyptiennes car les Grecs en ont fait une science au sens strict sans se soucier de ses applications pratiques.

D’un point de vue structurel, les Mathématiques grecques diffèrent des précédentes, car elles prennent en compte les problèmes liés aux processus infinis, au mouvement et à la continuité. Les diverses tentatives des Grecs pour résoudre de tels problèmes ont donné naissance à la méthode axiomatique-déductive. Cette méthode consiste à admettre certaines propositions (plus ou moins évidentes) comme vraies et à partir d’elles, par une chaîne logique, arriver à des propositions plus générales. Les difficultés que les Grecs rencontrèrent dans l’étude des problèmes liés aux processus infinis (en particulier les problèmes liés aux nombres irrationnels) furent peut-être les causes qui les détournèrent de l’algèbre et les orientèrent vers la géométrie. En effet, c’est en Géométrie que les Grecs se démarquent, culminant avec la Géométrie d’Euclide. Archimède développe la Géométrie en introduisant une nouvelle méthode qui sera un véritable germe à partir duquel germera plus tard une branche importante des Mathématiques (théorie des limites).

Apollonius de Perge, contemporain d’Archimède, commença à étudier les courbes dites coniques : l’ellipse, la parabole et l’hyperbole, qui jouent un rôle très important dans les mathématiques actuelles. Après Apollonius et Archimède, les mathématiques grecques entrent dans leur crépuscule. En Inde, un autre type de culture mathématique s’est développé : l’algèbre et l’arithmétique. Les hindous ont introduit un tout nouveau symbole dans le système numérique connu jusqu’à présent : ZÉRO. Cela a provoqué une véritable révolution dans « l’art du calcul ». La culture hindoue a été propagée par les Arabes. Ceux-ci ont apporté en Europe les soi-disant « chiffres arabes » inventés par les hindous. En 1202, le mathématicien italien Léonard de Pise, dit « Fibonacci », propage les Mathématiques dans son ouvrage intitulé « Leber abaci » dans lequel il décrit « l’art du calcul » (arithmétique et algèbre). Dans ce livre, Léonard présente des solutions aux équations du 1er, 2e et 3e degrés. C’est à cette époque que l’Algèbre commence à prendre son aspect formel. Un moine allemand Jordanus Nemorarius a commencé à utiliser des lettres pour signifier n’importe quel nombre et a également introduit les signes + (plus) et – (moins) sous la forme des lettres p (plus) et m (moins). Le mathématicien allemand Michael Stifel commence à utiliser les signes plus (+) et moins (-), tels que nous les utilisons aujourd’hui. C’est l’Algèbre qui naît et se développe. Ce développement est finalement consolidé dans les travaux du mathématicien français François Viète.

Au XVIIe siècle, les Mathématiques prennent une forme nouvelle, avec dans un premier temps René Descartes et Pierre Fermat. La grande découverte de René Descartes fut sans aucun doute la « Géométrie analytique », qui consiste en résumé dans les applications des méthodes algébriques à la géométrie. Pierre Fermat a développé la théorie des nombres premiers et résolu le problème important du tracé d’une tangente à toute courbe plane, jetant ainsi les bases de ce qui sera plus tard appelé, en mathématiques, la théorie des maxima et des minima. Ainsi, au XVIIe siècle, nous voyons germer l’une des branches les plus importantes des mathématiques, connue sous le nom d’analyse mathématique. A cette époque, des problèmes de Physique se posent encore : l’étude du mouvement d’un corps, étudiée auparavant par Galileo Galilei. De tels problèmes donnent naissance à l’un des premiers descendants de l’analyse mathématique : le calcul différentiel. Le calcul différentiel apparaît pour la première fois entre les mains d’Isaac Newton et également du mathématicien allemand Gottfried Wihelm Leibniz. La géométrie analytique et le calcul donnent un grand coup de pouce aux Mathématiques. Au XVIIIe siècle, il existait une attitude critique à l’égard de la révision des faits fondamentaux des Mathématiques. On peut dire qu’une telle révision était la « pierre angulaire » des Mathématiques. Cauchy a réalisé des travaux notables, laissant plus de 500 ouvrages écrits, dont nous soulignons deux en Analyse Mathématique : « Notes sur le développement des fonctions en séries » et « Leçons sur l’application du calcul à la géométrie ». Vers 1900, on souligne David Hilbert, avec son ouvrage « Fondements de la géométrie » publié en 1901. L’algèbre et l’arithmétique prennent un nouvel élan.

Un problème qui inquiétait les mathématiciens était de savoir s’il était possible ou non de résoudre des équations algébriques à l’aide de formules comportant des radicaux. On savait déjà que cela était possible dans les équations du 2e et du 3e degré ; d’où la question suivante : les équations à partir du 4ème degré admettent-elles des solutions par radicaux ? Dans le premier tiers du XIXe siècle, Niels Abel et Evariste de Galois ont résolu le problème, démontrant que les équations à partir du quatrième et du cinquième degrés ne pouvaient pas être résolues par des radicaux. Les travaux de Galois, publiés seulement en 1846, ont donné naissance à ce qu’on appelle la « théorie des groupes » et à ce qu’on appelle « l’algèbre moderne ». Georg Cantor a lancé la soi-disant théorie des ensembles et a abordé de manière audacieuse la notion d’infini, la révolutionner. À partir du XIXe siècle, les Mathématiques commencent à se diversifier en différentes disciplines, devenant de plus en plus abstraites. Cette évolution vers l’« abstrait », même si elle ne semble pas du tout pratique, vise à faire avancer la « Science ». a montré que ce qui nous semble être une pure abstraction, une pure fantaisie mathématique, se révèle ensuite être un véritable réservoir d’applications pratiques.

Actuellement, les Mathématiques sont la science la plus importante du monde moderne car elles sont présentes dans tous les domaines scientifiques. Les Mathématiques ont eu une grande contribution de la part des grands mathématiciens de Babylone, d’Égypte, de Grèce, de Chine, d’Inde, de l’Islam et, de nos jours, d’Europe et des États-Unis. La Révolution Scientifique, qui a débuté au XVe siècle, a rendu la connaissance plus structurée et plus pratique, en intégrant l’empirisme comme mécanisme de consolidation des découvertes. Au milieu de toute l’effervescence favorable à la Révolution Scientifique, les Mathématiques ont gagné de la place et se sont développées avec une grande pertinence pour le développement d’une méthode scientifique plus rigoureuse et critique. Les Mathématiques ont commencé à décrire des vérités scientifiques appliquées à toutes les branches de la science. Le développement des mathématiques a été fondamental pour le développement de la physique, de la chimie et de l’ingénierie, qui ont abouti à tous les progrès industriels et technologiques des derniers siècles.

Les mathématiciens les plus importants de l’histoire étaient : 1) PYTHAGORE, grec, qui a développé des travaux dans les domaines des mathématiques, de la géographie, de la musique, de la médecine et de la philosophie. En observant les pyramides, il développa l’important « théorème de Pythagore », qui dit que la somme des carrés des jambes (les plus petits côtés) est égale au carré de l’hypoténuse (le plus grand côté) ; 2) EUCLIDE, grec, qui a présenté les fondements de la géométrie au 3ème siècle avant JC ; 3) ARCHIMÈDE, grec, qui appliqua la géométrie, unissant le monde abstrait des nombres au monde réel. Il fut le premier à remarquer la relation constante entre le diamètre et le rayon de n’importe quel cercle : le nombre π (pi) = 3,14 ; 4) AL-KHWARIZMI, persan, qui a créé les fondements théoriques de l’algèbre moderne au 8ème siècle. L’italien Fibonacci a apporté les enseignements de Khwarizmi en Europe, propageant l’utilisation des chiffres arabes et des chiffres de 0 à 9 pour les représenter ; 5) RENÉ DESCARTES, français, qui a créé la géométrie analytique au XVIIe siècle et était chargé de représenter les nombres de ce graphique avec les axes x et y, nommé cartésien en son honneur ; 6) ISAAC NEWTON, Anglais, a créé le calcul au XVIIe siècle et a été responsable des avancées scientifiques telles que la loi de la gravitation universelle ; 7) GOTTFRIED LEIBNIZ, allemand, a également créé le Calcul au XVIIe siècle ; 8) LEONHARD EULER, Suisse, a révolutionné presque toutes les mathématiques au 18ème siècle. Il a fondé la théorie des graphes, qui a permis l’émergence de la topologie ; 9) HENRI POINCARÉ, Français, a inventé la Topologie Algébrique au 19ème siècle, considérée comme une extension de la Géométrie ; 10) ÉVARISTE GALOIS, français, a créé des structures algébriques au 19ème siècle. Ses principaux travaux concernaient les polynômes et les structures algébriques, ce qui l’a amené à résoudre des problèmes mathématiques ouverts depuis l’Antiquité ; 11) CARL GAUSS, allemand, qui fut le mathématicien le plus complet de la première moitié du XIXe siècle, a publié, à l’âge de 21 ans, son chef-d’œuvre sur la théorie des nombres, contribuant à des domaines tels que les statistiques, l’analyse, la géométrie différentielle et la géodésie. L’une de ses « inventions » était la courbe de Gauss, qui apparaît toujours dans les graphiques statistiques ; 12) J. WILLARD GIBBS, nord-américain, OLIVER HEAVISIDE, britannique, et EDWIN BIDWELL WILSON, nord-américain, ont commencé à la fin du 19ème siècle et au début du 20ème siècle le développement du calcul différentiel intégral vectoriel, largement utilisé en physique et Ingénierie; 13) BERNHARD RIEMANN, mathématicien allemand, a apporté plusieurs contributions à la géométrie différentielle et fut le père de la géométrie elliptique (l’une des géométries non euclidiennes ou géométrie des surfaces courbes et l’autre est la géométrie hyperbolique) à la fin du 19ème siècle. La géométrie différentielle et la géométrie elliptique sont utilisées dans la théorie de la relativité, puisque l’espace-temps est courbé ; 14) DAVID HILBERT, allemand, fut l’un des mathématiciens les plus influents des XIXe et XXe siècles. Il a créé des théories dans divers domaines des mathématiques. Création de théories utilisées en mécanique quantique (espace de Hilbert) et en théorie de la relativité ; 15) JOHN VON NEUMANN, Hongrois, était l’un des mathématiciens les plus brillants du XXe siècle et de l’histoire. Il était le mathématicien en chef du projet de bombe atomique lorsqu’il a effectué des calculs fondamentaux pour le mécanisme d’implosion et a apporté plusieurs contributions à la mécanique quantique, aux statistiques, à la théorie des jeux et à l’informatique. Il fut également professeur à l’Université de Princeton et l’un des constructeurs de l’ENIAC (le premier ordinateur électronique) ; 16) ANDREW WILES, mathématicien britannique, est entré dans l’histoire lorsqu’il a annoncé le 23 juin 1993, après 7 années de beaucoup d’études et de travail acharné, la solution au plus grand casse-tête et défi mathématique de tous les temps qui a duré 358 ans : le théorème de Fermat du dernier formulé en 1637.

​* Fernando Alcoforado, 84, a reçoit la Médaille du Mérite en Ingénierie du Système CONFEA / CREA, membre de l’Académie de l’Education de Bahia, de la SBPC – Société Brésilienne pour le Progrès des Sciences et l’IPB – Institut Polytechnique de Bahia, ingénieur de l’École Polytechnique UFBA et docteur en Planification du Territoire et Développement Régional de l’Université de Barcelone, professeur d’Université (Ingénierie, Économie et Administration) et consultant dans les domaines de la planification stratégique, de la planification d’entreprise, planification du territoire et urbanisme, systèmes énergétiques, a été Conseiller du Vice-Président Ingénierie et Technologie chez LIGHT S.A. Entreprise de distribution d’énergie électrique de Rio de Janeiro, coordinatrice de la planification stratégique du CEPED – Centre de recherche et de développement de Bahia, sous-secrétaire à l’énergie de l’État de Bahia, secrétaire à la  planification de Salvador, il est l’auteur de ouvrages Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The  Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017), Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), est l’auteur d’un chapitre du livre Flood Handbook (CRC Press, Boca Raton, Floride, États-Unis, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) et A revolução da educação necessária ao  Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).​

LONG LIVE INTERNATIONAL MATHEMATICS DAY, THE QUEEN OF SCIENCES

Fernando Alcoforado*

International Mathematics Day is a worldwide celebration. Yesterday, March 14, International Mathematics Day was celebrated around the world, created by UNESCO (The United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization) in 2019 at the suggestion of the International Mathematical Union (IMU). This date aims to encourage educational institutions, museums and other entities to promote activities to demonstrate how Mathematics is essential for the society in which we live. The date of March 14 was chosen because in many countries Pi Day (π) is celebrated, a mathematical constant whose value corresponds to 3.14. In the North American standard, the month is written before the day: thus, 3/14. The idea is to expand the celebration so that everyone remembers the importance of Mathematics in our lives.

Mathematics has been studied and applied throughout the history of humanity. Today, it has become such a sophisticated tool that people don’t even realize its omnipresence in our lives, for example, in computer programming algorithms and logic, in GPS (Global Positioning System), in research tools on the internet, in medical examinations, in astronomy applications in the search for extraterrestrial life, in the air traffic system, in cryptography, in the analysis of epidemics, in the launch of satellites and rockets into space, among other applications. Mathematics is present in everything. If someone pays for a ticket or purchases an object with a magnetic card, responds to messages via WhatsApp, searches for films currently showing and listens to music with headphones, arrives at the laboratory and does a computed tomography scan and, at the end, calls a car using the app and go watch an animation at the cinema, what all these actions have in common is Mathematics, which is present in everything, including music.

What does Mathematics have to do with music? When observing musical rhythms, for example, time and its divisions (which are mathematical concepts) appear. Frequencies, sounds and timbres also have mathematical roots and are present in music, as well as measures, which are times that are repeated. The time figures (duration) of the notes, for example, are fractions of a measure such as 1/2, 1/4, 1/8, etc. The pitch (tuning) of the notes is established by an exponential relationship, like “2 raised to x/12”, where x is the distance from one note to another. When a frequency is multiplied by 2, the note remains the same. For example, the note musical A (440 Hz) multiplied by 2 is 880 Hz, which is still an A note, but an octave higher. If the objective is to lower an octave, it would be enough to divide by 2. In other words, a note and its respective octave maintain a relationship of ½.

In Ancient Greece, Pythagoras made very important discoveries for Mathematics, such as the Pythagorean Theorem, and also for music). For example, Pythagoras discovered that stretching a string, attaching it to its ends and touching it causes it to vibrate. He also decided to divide this string into two parts and played each end again. The sound produced was exactly the same, only higher pitched (as it was the same note an octave higher). Pythagoras decided to analyze what the sound would be like if the string were divided into 3 parts. A new sound emerged, different from the previous one. Pythagoras realized that it was not the same note an octave higher, but a different note, which needed to be given another name. Despite being different, the sound matched the previous one, creating a pleasant harmony to the ear. Thus, he continued making subdivisions and combining sounds mathematically, creating scales that, later, stimulated the creation of musical instruments capable of reproducing these scales. What we can understand is that music works mathematically, being the result of a numerical organization [BLOG COM CIÊNCIA. A relação entre música, física e matemática (The relationship between music, physics and mathematics). Available on the website <https://museuweg.net/blog/a-relacao-entre-musica-fisica-e-matematica/#:~:text=Na%20Gr%C3%A9cia%20Antiga%2C%20Pit%C3%A1goras%20fez,(e%20para%20a%20m%C3%BAsica>].

As Mathematics is present in everything in people’s lives, it deserves the applause of all humanity. It is because Mathematics is present in everything that it is considered the queen of sciences. It was the great mathematician Carl Gauss who stated that mathematics is the queen of sciences. Mathematics is the science of logical reasoning whose development is linked to research, the interest in discovering new things and investigating highly complex situations [ALCOFORADO, Fernando. As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (The Great Scientific, Economic and Social Revolutions that Changed the World). Curitiba: Editora CRV, 2016]. Since ancient times, man’s need to relate natural events to his daily life has sparked an interest in calculations and numbers. Around the 9th and 8th centuries BC, Mathematics was in its infancy in Babylon. The Babylonians and Egyptians already had algebra and geometry, but only what was sufficient for their practical needs, and not an organized science. Mathematics only came to be considered a science, in the modern sense of the word, from the 6th and 5th centuries BC in Greece. Greek Mathematics differs from Babylonian and Egyptian Mathematics because the Greeks made it a science in the strict sense without worrying about its practical applications.

From a structural point of view, Greek Mathematics differs from the previous one, as it took into account problems related to infinite processes, movement and continuity. The various attempts by the Greeks to solve such problems gave rise to the axiomatic-deductive method. This method consists of admitting certain propositions (more or less evident) as true and from them, through a logical chain, arriving at more general propositions. The difficulties that the Greeks encountered when studying problems related to infinite processes (especially problems about irrational numbers) were perhaps the causes that diverted them from Algebra, directing them towards Geometry. Indeed, it is in Geometry that the Greeks stand out, culminating in Euclid’s Geometry. Archimedes develops Geometry by introducing a new method that would be a true germ from which an important branch of Mathematics (theory of limits) would later sprout.

Apollonius of Perga, a contemporary of Archimedes, began studying the so-called conic curves: the ellipse, the parabola, and the hyperbola, which play a very important role in current mathematics. After Apollonius and Archimedes, Greek Mathematics entered its twilight. In India, another type of mathematical culture was developed: Algebra and Arithmetic. The Hindus introduced a completely new symbol into the hitherto known number system: ZERO. This caused a true revolution in the “art of calculation”. The culture of the Hindus was propagated by the Arabs. These brought to Europe the so-called “Arabic numerals” invented by the Hindus. In the year 1202, the Italian mathematician Leonardo of Pisa, known as “Fibonacci”, diffuse Mathematics in his work entitled “Leber abaci” in which he described the “art of calculating” (Arithmetic and Algebra). In this book Leonardo presents solutions to 1st, 2nd and 3rd degree equations. At this time, Algebra begins to take on its formal aspect. A German monk Jordanus Nemorarius already begins to use letters to signify any number, and also introduces the signs of + (plus) and – (minus) in the form of the letters p (plus = more) and m (minus = less). German mathematician Michael Stifel starts using the plus (+) and minus (-) signs, as we use them today. It is Algebra that is born and develops. This development is finally consolidated in the work of the French mathematician, François Viète.

In the 17th century, Mathematics took on a new form, with René Descartes and Pierre Fermat standing out initially. René Descartes’ great discovery was undoubtedly “Analytical Geometry”, which, in short, consists of the applications of algebraic methods to geometry. Pierre Fermat developed the theory of prime numbers and solved the important problem of tracing a tangent to any plane curve, thus laying the seeds for what would later be called, in Mathematics, the theory of maxima and minima. Thus, in the 17th century, we see one of the most important branches of Mathematics begin to germinate, known as Mathematical Analysis. At this time, problems in Physics still arise: the study of the movement of a body, previously studied by Galileo Galilei. Such problems give rise to one of the first descendants of Mathematical Analysis: Differential Calculus. Differential Calculus appears for the first time in the hands of Isaac Newton and also by the German mathematician Gottfried Wihelm Leibniz. Analytical Geometry and Calculus give a great boost to Mathematics. In the 18th century, there was a critical attitude towards reviewing the fundamental facts of Mathematics. It can be said that such a review was the “cornerstone” of Mathematics. Cauchy carried out notable works, leaving more than 500 written works, of which we highlight two in Mathematical Analysis: “Notes on the development of functions in series” and “Lessons on the application of calculus to geometry”. Around 1900, we highlight David Hilbert, with his work “Fundamentals of Geometry” published in 1901. Algebra and Arithmetic take on a new impulse.

A problem that worried mathematicians was whether or not it was possible to solve algebraic equations using formulas that appeared with radicals. It was already known that in 2nd and 3rd degree equations this was possible; hence the following question arose: do equations from the 4th degree onwards admit solutions through radicals? In the first third of the 19th century, Niels Abel and Evariste de Galois solved the problem, demonstrating that equations from the fourth and fifth degrees onwards could not be solved by radicals. Galois’s work, only published in 1846, gave rise to the so-called “Group Theory” and the so-called “Modern Algebra”. Georg Cantor began the so-called Set Theory, and in a bold way approached the notion of infinity, revolutionizing it. From the 19th century onwards, Mathematics began to branch out into different disciplines, which became increasingly abstract. This move towards the “abstract”, even though it may not seem practical at all, was intended to move “Science” forward. History has shown that what seems to us to be pure abstraction, pure mathematical fantasy, later turns out to be a true storehouse of practical applications.

Currently, Mathematics is the most important science in the modern world because it is present in all scientific areas. Mathematics had great contributions from the great mathematicians of Babylon, Egypt, Greece, China, India, Islam and, modernly, Europe and the United States. The Scientific Revolution, which began in the 15th century, made knowledge more structured and more practical, absorbing empiricism as a mechanism to consolidate findings. Amid all the effervescence favorable to the Scientific Revolution, Mathematics gained space and developed with great relevance for the development of a more rigorous and critical scientific method. Mathematics began to describe scientific truths applied to all branches of science. The development of Mathematics was fundamental to the development of Physics, Chemistry and Engineering, which culminated in all the industrial and technological progress of recent centuries.

The most important mathematicians in history were: 1) PYTHAGORAS, Greek, who developed work in the areas of mathematics, geography, music, medicine and philosophy. Observing the pyramids, he developed the important “Pythagorean Theorem”, which says that the sum of the squares of the legs (smaller sides) is equal to the square of the hypotenuse (the larger side); 2) EUCLIDES, Greek, who presented the foundations of Geometry in the 3rd century BC; 3) ARCHIMEDES, Greek, who applied Geometry, uniting the abstract world of numbers with the real world. He was the first to notice the constant relationship between the diameter and radius of any circle: the number π (pi) = 3.14; 4) AL-KHWARIZMI, Persian, who created the theoretical foundations of modern Algebra in the 8th century. The Italian Fibonacci took Khwarizmi’s teachings to Europe, propagating the use of Arabic numerals and the numerals from 0 to 9 to represent them; 5) RENÉ DESCARTES, Frenchman, who created Analytical Geometry in the 17th century and was responsible for representing the numbers in that graph with x and y axes, named Cartesian in his honor; 6) ISAAC NEWTON, Englishman, created Calculus in the 17th century and was responsible for scientific advances, such as the law of universal gravitation; 7) GOTTFRIED LEIBNIZ, German, also created Calculus in the 17th century; 8) LEONHARD EULER, Swiss, revolutionized almost all of Mathematics in the 18th century. He founded Graph Theory, which enabled the emergence of Topology; 9) HENRI POINCARÉ, French, invented Algebraic Topology in the 19th century, considered an extension of Geometry; 10) ÉVARISTE GALOIS, French, created algebraic structures in the 19th century. His main work was related to polynomials and algebraic structures, which led him to solve open mathematical problems since Antiquity; 11) CARL GAUSS, German, who was the most complete mathematician of the first half of the 19th century, published, at the age of 21, his masterpiece on Number Theory, contributing to areas such as Statistics, Analysis, Differential Geometry and Geodesy. One of his “inventions” was the Gauss curve, which always appears in statistical graphs; 12) J. WILLARD GIBBS, North American, OLIVER HEAVISIDE, British, and EDWIN BIDWELL WILSON, North American, began at the end of the 19th century and beginning of the 20th century the development of Vector Integral Differential Calculus, widely used in Physics and Engineering; 13) BERNHARD RIEMANN, German mathematician, made several contributions to Differential Geometry and was the father of Elliptical Geometry (one of the non-Euclidean geometries or geometry of curved surfaces and the other is Hyperbolic Geometry) at the end of the 19th century. Differential Geometry and Elliptical Geometry are used in the Theory of Relativity, since space-time is curved; 14) DAVID HILBERT, German, was one of the most influential mathematicians of the 19th and 20th centuries. He created theories in various fields of Mathematics. He created theories used in Quantum Mechanics (Hilbert Space) and Theory of Relativity; 15) JOHN VON NEUMANN, Hungarian, was one of the most brilliant mathematicians of the 20th century and in history. He was the chief mathematician on the atomic bomb project when he performed fundamental calculations for the implosion mechanism and made several contributions to Quantum Mechanics, Statistics, Game Theory and Computer Science. He was also a professor at Princeton University and one of the builders of the ENIAC (the first electronic computer); 16) ANDREW WILES, British mathematician, made history when he announced on June 23, 1993, after 7 years of much study and hard work, the solution to the greatest mathematical puzzle and challenge of all time that lasted 358 years: Last Fermat’s theorem formulated in 1637.

* Fernando Alcoforado, awarded the medal of Engineering Merit of the CONFEA / CREA System, member of the Bahia Academy of Education, of the SBPC- Brazilian Society for the Progress of Science and of IPB- Polytechnic Institute of Bahia, engineer from the UFBA Polytechnic School and doctor in Territorial Planning and Regional Development from the University of Barcelona, college professor (Engineering, Economy and Administration) and consultant in the areas of strategic planning, business planning, regional planning, urban planning and energy systems, was Advisor to the Vice President of Engineering and Technology at LIGHT S.A. Electric power distribution company from Rio de Janeiro, Strategic Planning Coordinator of CEPED- Bahia Research and Development Center, Undersecretary of Energy of the State of Bahia, Secretary of Planning of Salvador, is the author of the books Globalização (Editora Nobel, São Paulo, 1997), De Collor a FHC- O Brasil e a Nova (Des)ordem Mundial (Editora Nobel, São Paulo, 1998), Um Projeto para o Brasil (Editora Nobel, São Paulo, 2000), Os condicionantes do desenvolvimento do Estado da Bahia (Tese de doutorado. Universidade de Barcelona,http://www.tesisenred.net/handle/10803/1944, 2003), Globalização e Desenvolvimento (Editora Nobel, São Paulo, 2006), Bahia- Desenvolvimento do Século XVI ao Século XX e Objetivos Estratégicos na Era Contemporânea (EGBA, Salvador, 2008), The Necessary Conditions of the Economic and Social Development- The Case of the State of Bahia (VDM Verlag Dr. Müller Aktiengesellschaft & Co. KG, Saarbrücken, Germany, 2010), Aquecimento Global e Catástrofe Planetária (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2010), Amazônia Sustentável- Para o progresso do Brasil e combate ao aquecimento global (Viena- Editora e Gráfica, Santa Cruz do Rio Pardo, São Paulo, 2011), Os Fatores Condicionantes do Desenvolvimento Econômico e Social (Editora CRV, Curitiba, 2012), Energia no Mundo e no Brasil- Energia e Mudança Climática Catastrófica no Século XXI (Editora CRV, Curitiba, 2015), As Grandes Revoluções Científicas, Econômicas e Sociais que Mudaram o Mundo (Editora CRV, Curitiba, 2016), A Invenção de um novo Brasil (Editora CRV, Curitiba, 2017),  Esquerda x Direita e a sua convergência (Associação Baiana de Imprensa, Salvador, 2018), Como inventar o futuro para mudar o mundo (Editora CRV, Curitiba, 2019), A humanidade ameaçada e as estratégias para sua sobrevivência (Editora Dialética, São Paulo, 2021), A escalada da ciência e da tecnologia e sua contribuição ao progresso e à sobrevivência da humanidade (Editora CRV, Curitiba, 2022), a chapter in the book Flood Handbook (CRC Press,  Boca Raton, Florida United States, 2022), How to protect human beings from threats to their existence and avoid the extinction of humanity (Generis Publishing, Europe, Republic of Moldova, Chișinău, 2023) and A revolução da educação necessária ao Brasil na era contemporânea (Editora CRV, Curitiba, 2023).