Nosso convidado nesta unidade é o professor Geoffrey West. Geoffrey é um distinto professor no Instituto de Santa Fé do qual já foi presidente. Ele é um físico teórico, que já trabalhou em muitas áres relacionadas à complexidade, mais proeminentemente em fenômenos de escala em diferentes disciplinas. Antes nesta unidade, discutimos seu trabalho com Brown Enquist e outros em escala metabólica. Então, Bem vindo Geoffrey. Obrigado, Melanie. É um prazer fazer parte. Muitas pessoas, ao entrarem em contato com essa área, perguntam: "como vocês definem coplexidade?" E ficam surpresas ao saber que não temos uma boa definição. Você acha que encontraremos alguma definição para isso ou é um objetivo inatingível? Bem, eu expandiria essa questão perguntando se poderíamos conceber uma teoria universal para a complexidade ou para sistemas adaptativos complexos ou seja... podemos imaginar uma teoria que transcende o design individual, estrutura individual, algo como a termodinâmica, mas também integra ideias da teoria de informação, que a princípio poderia adequar qualquer sistema complexo, seja um ecossistema, um sistema econômico, uma cidade, ou o clima, e assim por diante, e, mais importante, esse conceito poderia ser matematizado da mesma forma que fazemos com a termodinâmica e levar a equações dinâmicas esse é o tipo de questão que eu faria a respeito de uma definição precisa da complexidade. Acho que temos que imaginar se há uma maneira de definirmos numa forma matemática, é a visão que tenho a partir da física e minha resposta para isso no momento é "provavelmente não", eu tenho os dois lados dessa questão francamente, no presente é provavelmente não, mas de forma alguma diminui o progresso ao atacarmos muitas dessas questões em sistemas complexos adaptativos. Ok, interessante.Outras pessoas têm sido mais otimistas em suas respostas então há muita discussão nessa questão. Sim. Conversamos nessa aula sobre escala, mas deixe-me perguntá-lo, no seu ponto de vista qual a importância do estudo de fenômenos de escala Por que é uma área importante? Bem, acho que é importante pois, como já discutimos, ou pelos menos indicamos, como atacar problemas específicos em um sistema complexo, com um número enorme de graus de liberdade, muitos níveis diferentes de fenômenos emergentes e assim por diante uma das metodologias que poderíamos usar e uma tradicional em física, claro, e em ciência, em geral, é procurar por comportamentos sistemáticos ou regularidades e colocá-los em escala é, pelo menos no meu ponto de vista, uma ferramenta, simplesmente uma ferramenta, uma sonda, se preferir, do sistema para vermos se há regularidades, perguntar, ao abordarmos um sistema específico e perguntarmos como ele, como suas várias características mensuráveis mudam com seu tamanho fornece uma janela potencial à sua dinâmica, pois se você encontra regularidade num intervalo grande o suficiente, muitas ordens de magnitude ao menos, se você vê que, "uau", colocar essa complexidade nesta forma pode ser interessante. Eu uso a palavra simplicidade - Não da mesma forma que usei antes, mas talvez alguns princípios genéricos fundamentais que estão restringindo o sistema a uma escala de uma forma regular e a tarefa então é realmente, e a importância é realmente que podemos entender qual a dinâmica fundamental ou quais são os princípios fundamentais. Ok, No seu trabalho, falamos nesta aula sobre a ideia da lei da escala em três quartos especialmente no metabolismo, e tem havido alguma controvérsia em torno disso, para dois terços versus três quartos, e assim por diante, então você pode resumir rapidamente o que vem pensando sobre isso? Bem , há muitos pontos. Primeiro os dados originais, na época, e isso é conhecido há 70 anos mostraram três quartos de forma inequívoca esse foi o trabalho de Max Kleiber e foi muito claro. E então várias pessoas em termos de interpretação, obtiveram o que eu considero essa ideia bizarra que deveria ser dois terços, porque é sua superfície em relação à área. Digo que é bizarro pelo seguinte primeiro, deixe-me retornar à escala. Há algo extraordinário quer seja dois terços ou três quartos, ou uma mistura, que o fenômeno mais complexo no universo, provavelmente talvez a vida, talvez o metabolismo que deveria ter sua escala em uma forma sistemática pois cada organismo, cada subsistema desse organismo cada órgão, cada célula, cada genoma, sob um ponto de vista darwiniano tradicional, evoluiu com sua própria história. Deveria ser e é, historicamente acidental. Assim você esperaria que ao plotar um gráfico em escala, digamos, taxa metabólica versus o tamanho, veria um enorme espalhamento nos dados, que seria uma manifestação da aleatoriedade histórica individual, que refletiria a história daquele organismo específico, ou qualquer que fosse a característica que estivesse observando, e você encontrar um comportamento extraordinariamente sistemático, esse é o primeiro ponto, então, observar a escala já lhe diz que algo está acontecendo que transcende ou restringe o tipo de aleatoriedade ingênua que associamos com a seleção natural. De onde isso vem? De onde vem essa regularidade? É estranho pensar que seria superfície versus área, pois qual a relação, a adequação, Darwiniana teria com a optimização da relação entre superfície e área? uma superfície otimizada seria uma esfera. Os organismos deveriam ter formas próximas à uma esfera, e há bem pouca evidência disso, exceto talvez ao nível celular. Isso é estranho, considero isso uma mal entendimento profundo mesmo por parte de biólogos que parecem pensar que seria uma explicação simples. Esse é o primeiro ponto. O segundo é que os dados originais como eu disse eram muito próximos a três quartos. Não somente isso, todos os dados que seguiram, em termos de qualquer outra variável fisiológica, seja mundana, como o comprimento da aorta, ou seja profunda, como a longevidade, a taxa de crescimento, ou difusão de oxigênio pelas membranas etc, e há uma probabilidade de 50 a 75 de tais leis de escala esmagadoramente um expoente seja simplesmente um múltiplo de um quarto. Então isso é mais evidência. Se você observar a taxa metabólica de plantas que escala bem próxima a três quartos e não há controvérsia sobre isso. Ok. Fizemos, por causa disso tudo, nosso pequeno grupo coletou todos os dados possíveis de medidas de taxas metabólicas. As pessoas estavam tão focadas nisso. Mais de 2000 pontos (dados) E Van Savage, um Postdoc aqui, fez a análise e encontramos que o expoente da escala era em torno - logo abaixo de 0.74 de todos os dados. Estava bem claro e isso era sabido antes do trabalho que levou as pessoas a questionar isso, houve desvios ao nível de pequenos animais, que levou a dois terços. Agora, o outro ponto que eu queria colocar é que derivamos uma teoria baseados em networks, que talvez já tenha sido abordado, não sei. Sim. Nos baseamos em redes, então havia uma razão teórica que também tem controvérsias, mas havia um desenvolvimento teórico que derivou a lei dos três quartos baseando-se em otimização de redes, e redes são onipresentes e as propriedades deram origem aos três quartos, e eu acho que isso é realmente importante transcende o design do organismo, então aplica-se a mamíferos, aplica-se a células em princípio, aplica-se a plantas, e assim por diante. Achei isso muito convincente pois a ciência procede por essa interação contínua e muito próxima da troca entre os dados, teoria e experimentação, e de fato temos uma teoria que alguém pode, claro, avaliar cuidadosamente e perguntar se está correta, se sua derivação é correta, etc, mas ter uma teoria como base para fazer essas perguntas, acho que alimenta essa questão para exatamente o que é, aliás, uma dos grandes pontos sobre essa teoria é que ela diz que deve haver desvio dos três quartos. pois a teoria em linguagem matemática é assintótica, de fato é correto na teoria sua previsão para grandes mamíferos e então diz em princípio como são as mudanças conforme os mamíferos ficam menores, tanto que desviaria significantemente para pequenos mamíferos. Então você ainda acha que a teoria é basicamente correta? Eu penso que sim, absolutamente, a teoria é claro está no espírito Eu sempre gostei na verdade, a teoria como a teoria cinética dos gases, ou o trabalho em que estive envolvido no passado, o modelo do quark para partículas elementares, onde você tenta extrair de uma situação complexa e complicada, os elementos essenciais que você pensa dominarem o problema, então, na teoria cinética dos gases Maxwell, em particular, postulou que havia esses átomos que eram como bolas de bilhar colidindo elasticamente uma ideia um tanto tola e errada, e eu acho que sabíamos que estavam erradas, mas não importa, você pega isso como uma abstração da característica dominante do que é um gás, e de fato é o que importa, e a partir disso deriva a primeira lei do gás ideal, é algo assim... dos três quartos, e a partir disso foram feitos todos os outros tipos de predição, algumas um tanto surpreendentes, e o atacaram por isso, uma delas foi por exemplo que a viscosidade do gás deveria ser independente de sua pressão. Ele também previu coisas que as pessoas não acreditaram. E isso é quase sempre esquecido. Uma das coisas que nós previmos foi que a taxa metabólica das células in vivo deveria decrescer conforme a massa em um quarto à medida que aumentasse o tamanho do organismo. Mas se você olhasse para isso in vitro, se você os contasse, eles migrariam, seja um camundongo ou um elefante ou uma baleia, ou um ser humano, todos migrariam para o mesmo nível e todos teriam isso porque era uma teoria de rede e quando você liberasse as células do controle da rede, e isto é totalmente anti-reducionista você libera as células da rede, e todas migram ao mesmo valor, e a teoria prevê qual valor deveria ser bem como esse comportamento in vivo para menos um quarto e fomos atacado por isso, na verdade e então alguém realizou um experimento e mostrou que estava correto, então acho que um dos maiores sucessos da teoria...(audio cortado). Ok, bem , obrigada. Uma última pergunta. Um tópico um pouco diferente. Muitos estudantes perguntam como começar no campo de sistemas complexos que existem tantos campos diferentes, e há tanto que se deve saber, você tem algum conselho? Sim, essa é uma questão bem difícil e traz uma ainda maior sobre as pessoas serem treinadas interdisciplinarmente, transdisciplinarmente, se deveriam começar, talvez, a um nível de graduação e assim por diante. De novo, é como a definição de complexidade Vejo dois lados. De fato eu vim desde há tempos com a ideia eu gosto da ideia de um estudante ser treinado em uma disciplina. Que deveria encontrar a base que você tenha um conhecimento profundo e então migre para outras áreas e em particular, assuntos relacionados à complexidade, mas esse é meu primeiro ponto. Eu acho que é bom ter uma boa base em uma disciplina, o que quer que seja isso mas essa base e essa educação, esse é o problema agora com as universidades, precisam ter tons de cinza ou seja, você sabe, parte dessa educação precisa proporcionar difusão entre as fronteiras. Mas acho que uma das reais dificuldades seja que não existem cursos sérios de complexidade. Bem, existem alguns por aí, e sendo desenvolvidos, e uma das coisas que mais me agrada no que você está fazendo é, de fato, por isso no mapa para que as pessoas possam realmente usar o conhecimento que obtiveram numa disciplina e com a difusão em outras coisas começar a expor para muitos essas diferentes ideias e técnicas que foram desenvolvidas por muitos pesquisadores, muitos associados ao Instituto de Santa Fé ou outros lugares, a pensar sobre essas questões. Ok, bem, ótimo. Muito obrigada. Foi um prazer, Melanie. Boa sorte. Obrigado.