Uma mulher que foi fundamental para um experimento científico de meados do século 20, desenvolvido para observar interações atômicas no nível molecular com um realismo até então inédito, finalmente ganhou crédito por seu trabalho. A programadora Mary Tsingou Menzel é uma das grandes responsáveis pelo “Fermi-Pasta-Ulam” (FPU), agora devidamente rebatizado de “Fermi-Pasta-Ulam-Tsingou” (FPUT).

À direita, os cientistas Enrico Fermi, John Pasta e Stanislaw Ulam (de cima para baixo). Em destaque, Mary Tsingou Menzel, reconhecida como coautora dos Estudos de Problemas Não-Lineares, famosa descoberta científica quase 70 anos depois. Imagens: Wikipedia Commons

O FPUT foi criado em 1955 como uma ferramenta de solução de problemas – simulação de computador – pensada pelos físicos teóricos Enrico Fermi, John Pasta e Stanislaw Ulam e fundamentada em uma cadeia de massas pontuais conectadas por molas projetadas basicamente para representar átomos conectados por ligações químicas.

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De acordo com Scientific American, o sistema, que lembrava objetos em uma corda vibrante, era importante por não ser linear – incapaz de ser resolvido por ser quebrado em pedaços menores. 

As interações entre os átomos são universalmente não lineares, mas não podiam ser observadas com um microscópio. Esse experimento no supercomputador MANIAC permitiria aos cientistas observar virtualmente, pela primeira vez, as interações entre átomos individuais.

Eles pensaram, ela fez acontecer

Ok, os três homens projetaram o experimento. Mas, ele precisava ser colocado em prática, certo? E é aí que Mary Tsingou entra.

Ela fez isso acontecer. Assim que soube o que os físicos queriam testar, Tsingou escreveu à mão um algoritmo que seria seu caminho para obter os resultados, programou o MANIAC e executou a simulação continuamente, fazendo ajustes, depurando e alterando a entrada para comparar os resultados. 

“Fizemos fluxogramas”, diz ela, “porque quando você está depurando um problema, você quer saber onde está, para que possa parar em lugares diferentes e olhar as coisas. Como qualquer projeto, você tem alguma ideia, mas conforme avança, você tem que fazer ajustes e correções, ou tem que fazer backup e tentar uma abordagem diferente”.

Fermi, Pasta e Ulam ficaram surpresos com os resultados, e o experimento deu origem ao campo da ciência não linear, que inclui uma ampla gama de áreas de estudo científicas e matemáticas, como a teoria do caos. “A não linearidade é a grande fronteira da ciência”, diz Steven Strogatz, professor de matemática da Universidade Cornell. 

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O impacto do experimento na ciência moderna é imenso. “A ciência não linear destruiu a visão mecânica do universo clássico ao mostrar como o caos impõe limites à previsibilidade”, diz David Campbell, professor de física da Universidade de Boston. “Os estudos não lineares agora fazem parte do cânone da ciência moderna”.

Originalmente, Tsingou aparecia apenas nos agradecimentos do artigo, e não como coautora. Imagem: Los Alamos National Laboratory

No relatório original do Laboratório Científico de Los Alamos, onde se deu o estudo, uma coluna lista “trabalho de” os três autores mais Mary Tsingou, e a primeira página inclui uma nota de rodapé: “Agradecemos a Srta. Mary Tsingou pela codificação eficiente dos problemas e por executar os cálculos no MANIAC”.

Com o reconhecimento de seu trabalho agora, depois de tanto tempo, Mary Tsingou Menzel recebe essa virada de jogo de maneira muito humilde. Ainda morando em Los Alamos com seu marido, Joe Menzel, ela expressa surpresa com a importância do experimento que programou há quase 70 anos. 

Mary Tsingou Menzel e seu marido, Joe Menzel, fotografados em 2019 durante uma entrevista para o Instituto Americano de Física. Imagem: Los Alamos National Laboratory

Ela também afirma continuamente que nunca se sentiu desprezada por não ser incluída na nomenclatura do problema. “Isso nunca me incomodou”, diz Tsingou. “Eles reconheceram que eu fiz a programação”.

Embora uma pré-impressão do relatório de 1955 tenha sido lida por alguns físicos, o experimento não foi amplamente divulgado até que os artigos coletados de Fermi foram publicados em 1965. 

Mas, eventualmente, os resultados do FPUT revelaram uma maneira totalmente nova de pensar e testar problemas que não podiam ser testados antes. Desde então, o método de usar computadores para conduzir experimentos se tornou padrão em muitos campos. “O problema FPUT revelou o poder da simulação”, diz Strogatz. “Ele mostrou ao mundo científico que um novo instrumento surpreendente, comparável ao microscópio e ao telescópio, havia chegado para explorar mundos até então inexplorados”.

Para muitos cientistas, não há dúvida de que o nome de Tsingou deve ser adicionado ao experimento. “Hoje, uma pessoa que escreve um código computacional sério para estudar um problema em qualquer disciplina científica é considerada um coautor”, diz Campbell. 

“Isso ocorre em parte porque agora existem três abordagens para estudar problemas científicos: trabalho teórico, observações experimentais e estudos computacionais”, explica.

É este último que engloba o trabalho de Tsingou na FPUT. “A descoberta se baseou no desenvolvimento de algoritmos de Tsingou, na programação, execução de código e coleta e análise de dados feitos por ela”, diz Segal. “Dado o papel crítico que ela desempenhou, Tsingou deve ser considerada descobridora deste resultado notável que marca o nascimento da ciência não linear”.

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