Histórico

O Instituto de Física - Suas origens e a primeira década.

Em 1936 formaram-se na Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras, os primeiros filósofos, matemáticos, cientistas das áreas humanas e exatas, a visão dos fundadores da universidade e a situação internacional favoreceram a vinda de renomados professores para as diversas áreas. Representantes de diferentes países europeus. A criação da Universidade de São Paulo possibilitou novos caminhos aos jovens, além das tradicionais escolas de medicina, engenharia e direito.

Para a subseção de física a vinda do professor Gleb Wataghin, indicado por Enrico Fermi, um dos líderes da física italiana, demarcou as características do ensino da física, inclusive nos cursos para engenheiros da Escola Politécnica, trazendo novas práticas e possibilidades de conhecimento dessa ciência.

Incorporando seus interesses em raios cósmicos, Wataghin criou as condições para a pesquisa no Brasil, e na feliz contingência de ter encontrado colaboradores de capacidade invulgar, acabou contribuindo para importantes descobertas. Alunos da engenharia elétrica da Escola Politécnica, entusiasmados pelo contato com Wataghin decidiram se dedicar à Física: Marcelo Damy de Souza Santos e Paulus Aulus Pompéia, com muita habilidade experimental e Mario Schenberg que se destacava como matemático. As pesquisas foram iniciadas em precárias instalações, aparelhos eram criados no próprio laboratório onde trabalhavam juntos os professores, seus assistentes e técnicos.

A convite de Wataghin a Física em desenvolvimento em São Paulo pôde contar com Giuseppe Occhialini, já conhecido por sua criatividade e discernimento como experimental na detecção de elétrons positivos, trabalhando com Blackett em 1932, na Inglaterra.

A contribuição destes dois físicos provenientes da Itália - com estreitas ligações com os fundadores da teoria quântica, Bohr, Heisenberg e Dirac - enfronhados na natureza das partículas elementares, está registrada em depoimentos de seus antigos alunos.

Wataghin, Damy e Pompéia trabalharam em experiências de raios cósmicos na atmosfera, em minas subterrâneas e também no túnel (então em construção) da Avenida 9 de Julho, que culminaram com a descoberta de feixes extensos de mésons, previstos por Wataghin.

Nessa época Mario Schenberg distinguia-se com trabalhos publicados em Física Teórica e matemática, na convivência com grande físicos como Fermi, Pauli e Dirac. Destacam-se os artigos com Gamow e com Chandrasekhar, nos Estados Unidos, em 1941.

O desenvolvimento e a repercussão das pesquisas do grupo de Wataghin trouxeram para o Brasil físicos renomados como Arthur Compton que, em 1941 realizou importante expedição onde trabalharam em colaboração, físicos de São Paulo e de Chicago, interessados na medida e detecção de raios cósmicos na estratosfera.

Entre esses trabalho e muitos outros, os de Occhialini e Yolande Monteux (primeira física, formada em 1937), foram apresentados e discutidos no Simpósio Internacional de Raios Cósmicos realizado no Rio de Janeiro entre 04 e 08 de agosto de 1941.

o começo da Faculdade de Filosofia ocorreu em período conturbado da história mundial, marcado pelo nazismo e fascismo na Europa e a deflagração da 2ª Grande Guerra. A crise afetou os contatos internacionais e o desenvolvimento da pesquisa e, ao mesmo tempo, possibilitou a ocorrência de novas experiências.

Chamada a participar do esforço de guerra a Universidade, por iniciativa de Jorge Americano, então reitor, criou o Fundo Universitário de Pesquisas para a Defesa Nacional que financiou pesquisas do Departamento de Física, então sob a chefia de Damy, para a Marinha.

O Processo de desenvolvimento do Sonar, sistema para captação de submarinos na costa brasileira, foi marcado pela capacidade de adaptação dos pesquisadores, físicos e engenheiros, aos meios disponíveis e necessários para a realização dos objetivos. As tarefas cumpridas trouxeram inventos, desde microfones potentes até solda para aço inoxidável. À medida que se recorria a oficinas e pequenas indústrias, nas condições favoráveis da época, promovia-se certo grau de crescimento e mesmo o surgimento de novos ramos industriais.

Sonja Ashauer, que trabalhava com Dirac em Cambridge, relata discussões científicas das quais participou e fala das repercussões dos trabalhos de Wataghin.

Em carta de agosto de 1945 comenta notícias sobre a explosão da bomba atômica no Japão, preocupada com a participação dos cientistas no projeto.

Por outro lado, nos períodos de guerra e pós guerra, a perseguição de cientistas italianos, portugueses e americanos, impedidos de desenvolverem suas atividades científicas devido a condições políticas restritivas em seus países de origem, buscavam possibilidades de trabalho no Brasil. Exemplo dramático dessa situação está retratado em cartas de Guido Beck, Gleb Wataghin, Santiago Dantas e Harry Miller (Representante da fundação Rockefeller no Brasil).

Carlo Tagliacozzo, Antônio Monteiro e David Bohm estão entre muitos que, nessa situação, tiveram oportunidade de exercer destacada atuação científica, contribuindo tanto para o ensino como para a pesquisa em nosso País.

Com o fim da guerra, Wataghin e Damy decidem pela instalação do Acelerador Bétatron que, com apoio da Fundação Rockefeller, foi a primeira construção no campus da Cidade Universitária. Mais tarde, Oscar Sala, nos Estados Unidos, viabilizou o projeto de instalação do Acelerador Van de Graaff. Essa linha de Pesquisas Nucleares, com outros aceleradores, perdura até hoje.

Retomando as interações internacionais, Cesar Lattes vai a Bristol onde descobre, junto com Occhialini e Powell, em 1947, píons em raios cósmicos e, nos Estados Unidos com gardner, em 1948, píons em reações nucleares produzidas em aceleradores. Estas descobertas de Lattes foram realçadas, tanto no Brasil como no Exterior, por sua importância teórica, e denotaram a intuição e o discernimento desenvolvidos em sua formação com Occhialini.

Após a partida de Occhialini (1945) e o retorno de Wataghin à Itália (1949), o grupo de raios cósmicos dá continuidade às pesquisas e troca correspondência com Wataghin. Cartas detalhadas de Jean Meyer, Georges Schwachheim e Andrea Wataghin contam dificuldades e realizações. Abrahão de Moraes e David Bohm, como diretores do departamento, se esforçam para a manutenção desse grupo que acaba se dispersando por falta de apoio de outras instâncias administrativas.

Mario Schenberg, de volta de estadia na Bélgica em 1953, ao assumir a direção do departamento (função que exerce até 1961), tentou ainda, sem êxito, a criação da cadeira de raios cósmicos. As pesquisas nesta área continuam até hoje, desenvolvidas principalmente pelo Grupo Lattes na Unicamp.

Nos anos 50 desdobram-se os campos de pesquisa e acentuam-se as questões da formação profissional. Há grande produção de trabalhos teóricos, ao mesmo tempo que os aceleradores funcionavam e iniciavam-se cursos e pesquisas experimentais de reações nucleares. A presença de professores estrangeiros no ensino e nas pesquisas é constante, seguindo a tendência da origem.

No processo de evolução das áreas de trabalho e com o surgimento de outras instituições de ensino, pesquisa e de apoio financeiro, estreitam-se as ligações nacionais.

São dessa época o Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq), o Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA) e o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), no Rio de Janeiro, o Instituto de Matemática e Física da Universidade de Recife, a Escola de Engenharia de São Carlos e o Instituto de Energia Atômica, em São Paulo.

As trilhas abertas pelos pioneiros ainda estão presentes na incrível diversidade dos trabalhos de ensino e pesquisa hoje desenvolvidos no Instituto de Física da Universidade de São Paulo e em outros centros de pesquisa do Brasil.


Linhas de pesquisa

Departamento de Física dos Materiais e Mecânica:

    magnetismo
    ultrabaixas temperaturas
    materiais magnéticos
    espectroscopia
    estrutura eletrônica
    semicondutores
    supercondutividade

Departamento de Física Matemática:

    teoria quântica de campos e física das partículas elementares
    teoria dos muitos corpos para siste mas nucleares
    física matemática


Departamento de Física Experimental:

    ótica de cristais líquidos
    ensino da física
    emulsões nucleares
    espectroscopia nuclear
    eletrodesintegração nuclear
    reações fotonucleares e fissão
    altas energias e raios cósmicos
    física nuclear teórica e fenomenologia das partículas elementares

Departamento de Física Nuclear:

    física nuclear experimental (pelletron)
    desenvolvimento de aceleradores
    desenvolvimento de fontes de íons
    física nuclear teórica
    computação e sistemas digitais
    física aplicada à medicina, à arqueologia e proteção radiológica
    ultra alto vácuo
    técnicas nucleares na engenharia dos materiais
    física experimental de partículas elementares
    ondas gravitacionais e antenas

Departamento de Física Aplicada:

    cristalografia
    instrumentos para o ensino
    poluição do ar
    física de plasmas
    ressonância magnética
    concepções alternativas em física
    colisões iônicas

Departamento de Física Geral:

    instrumentação e partículas (íons pesados e leves, estrutura e reações nucleares)
    microscopia eletrônica
    magneto-ótica
    biofísica e física médica
    metrologia ótica e holografia interferométrica
    ressonância magnética
    física estatística (modelos de spins, fenômenos multicríticos, transições de fases, redes neurais etc.)
    física teórica (turbulência, caos, microondas, ondas gravitacionais)

Comentários e referências

Uma linha de pesquisa só é citada quando produziu publicações em revistas especializadas internacionais.

Mais informações poderão ser obtidas junto aos Departamentos citados ou à Comissão de Pesquisa do Instituto.

A Biblioteca do Instituto de Física da USP é a maior da área no Brasil, e está aparelhada para atender usuários de outras instituições pelo sistema Comut.

Boas referências para maiores detalhes são os Relatórios Anuais dos Departamentos e o Relatório Geral do Instituto, bem como o Manual de Pós-Graduação, que podem ser obtidos nas secretarias dos departamentos, na diretoria do Instituto e na Secretaria de Pós-Graduação, respectivamente.