Qual é a linguagem do universo?

Por que o universo se deixa descrever com números, de onde eles vieram, por que a matemática dá medo, como resolver qualquer problema, como ver uma equação, como usar os números na sua vida e um plano para continuar aprendendo.

Por que o universo fala em números?

Qual é a linguagem do universo? Em 1846, um astrônomo encontrou um planeta novo sem olhar para o céu: só com lápis e papel. Hoje você vai ver como ele fez isso, e por que essa mesma linguagem te ajuda no dia a dia.

Aliás, esta é a minha casa no MindHaOS, e esta é a minha sala de Computação.

Em 1623, Galileu Galilei escreveu que o grande livro da natureza está escrito em linguagem matemática, e que sem ela ficaríamos vagando num labirinto escuro.

Aqui está o planeta do começo. Urano não seguia a órbita que as leis de Newton previam: alguma coisa o puxava. Urbain Le Verrier calculou onde essa coisa tinha que estar e mandou as contas para Berlim. Johann Galle apontou o telescópio naquela mesma noite e encontrou Netuno a um grau de onde os números diziam.

Em 1960, o físico Eugene Wigner chamou isso de a eficácia irracional da matemática: ideias que alguém inventou no papel, às vezes séculos antes, acabam descrevendo como o mundo se move.

Por isso, na minha sala de Computação, tenho um formulário com pastas de matemática, física e química: cada fórmula se calcula sozinha assim que você dá os dados.

De onde vieram os números?

Eles começam antes da gente. Em 1992, Karen Wynn mostrou a bebês de cinco meses um boneco, depois outro, atrás de uma tela. Quando ela tirava a tela e havia só um, os bebês ficavam olhando por mais tempo, como se algo não batesse. Já nascemos com um senso de quantidade.

O que inventamos foi escrever. O osso de Ishango, encontrado no Congo, tem uns vinte mil anos e está cheio de marcas agrupadas: alguém estava contando alguma coisa.

Há quase quatro mil anos, na Babilônia, contavam de sessenta em sessenta. Por isso hoje uma hora tem sessenta minutos e um círculo, trezentos e sessenta graus: seguimos usando os números deles sem saber.

E o zero demorou a chegar. Os maias o usavam nos seus calendários, e no ano 628, na Índia, Brahmagupta escreveu as regras para somar e subtrair com ele. Dois séculos depois, em Bagdá, al-Khwarizmi escreveu o livro que nos deu a palavra álgebra; do nome dele vem a palavra algoritmo.

Na minha calculadora eu posso mudar de base: o mesmo número em decimal, em binário, como um computador guarda, ou em hexadecimal.

Por que a matemática dá medo?

Se você fica nervoso, não é imaginação sua. Em 2012, Ian Lyons e Sian Beilock viram num scanner que, em pessoas com ansiedade matemática, só de saber que vinha um problema de matemática, ativavam-se áreas do cérebro ligadas à dor física. E não durante o problema: antes.

Você não está sozinho. No PISA de 2022, quase um em cada três estudantes de quinze anos dos países da OCDE não alcançou o nível básico de matemática.

A boa notícia: ser bom de matemática não é um dom que você tem ou não tem. É prática, como um idioma. Errar um problema não diz que você não consegue; diz qual passo está faltando.

Quando eu travo, escrevo o problema na minha calculadora e peço à inteligência artificial que me explique passo a passo, no meu ritmo, sem ninguém me apressar.

Como resolver qualquer problema?

Em 1945, o matemático George Pólya escreveu A arte de resolver problemas, com quatro passos que servem para quase tudo: entender o problema, criar um plano, executá-lo e olhar para trás para revisar.

O passo que mais pulamos é o primeiro. Antes de fazer contas, pergunte-se: o que estão me pedindo?, que dados eu tenho?, posso fazer um desenho?, já resolvi algo parecido?

E aprenda a estimar. Enrico Fermi perguntava aos alunos quantos afinadores de piano havia em Chicago. Ninguém sabia, mas dividindo o problema em pedaços que dá para adivinhar, a resposta ficava perto. Uma estimativa te avisa quando um resultado não faz sentido.

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Olha: a minha casa agora é uma nave espacial, pronta para sair rumo a esse universo que fala em números. E quando eu já tenho o plano, a calculadora faz o trabalho pesado: resolve sistemas de equações, matrizes ou uma regra de três num instante.

Como ver uma equação?

Em 1637, René Descartes teve uma ideia que mudou tudo: colocar dois eixos numa folha e transformar cada equação num desenho. Desde então, uma fórmula não é só letras: é uma reta, uma parábola ou uma curva que você pode ver.

Pense numa função como uma máquina: você dá um número, ela aplica a sua regra e te devolve outro. Quando você a desenha, vê de relance onde ela sobe, onde desce e onde corta o zero.

A física é isso mesmo. Em 1687, Isaac Newton escreveu que a força é igual à massa vezes a aceleração. Três letras que explicam desde uma bola caindo até um foguete decolando.

Aqui eu escrevo uma equação e a vejo na hora: no plano, em coordenadas polares ou como uma superfície em 3D que eu posso girar.

Como usar os números na sua vida?

As porcentagens enganam até os especialistas. Gerd Gigerenzer deu a cento e sessenta ginecologistas um problema sobre um resultado positivo numa mamografia: só um em cada cinco deu a resposta certa. Depois de aprender a pensar em frequências, quase nove em cada dez acertaram.

O truque: troque a porcentagem por pessoas. Em vez de um por cento, pense em cem pessoas e pergunte-se quantas, dessas cem, estão em cada caso. De repente, o problema fica claro.

E para as contas do dia a dia, a planilha. Em 1979, Dan Bricklin e Bob Frankston criaram o VisiCalc: você mudava um número e todo o resto se recalculava. Foi tão útil que muita gente comprou um computador só para usá-lo.

Na minha casa, as minhas planilhas moram ao lado da calculadora: eu monto as minhas ou com a ajuda da inteligência artificial, tiro um gráfico delas e exporto para Excel ou PDF.

Como seguir? O seu plano para continuar.

Na primeira semana, procure os números do seu dia: quanto você gasta, quanto caminha, quanto dorme. Todo dia, estime uma coisa antes de calcular, e depois compare.

No primeiro mês, resolva um problema curto por dia, de dez minutos, seguindo os quatro passos de Pólya. Escolha um tema de que você goste: dinheiro, esporte, cozinha ou o céu.

E quando você travar, não veja isso como um fracasso: volte ao primeiro passo e faça um desenho. Para medir o seu avanço, não conte quantos problemas você faz: conte quantos consegue explicar para outra pessoa.

Resumindo: o universo se deixa descrever com números; o medo da matemática se cura praticando; entenda antes de calcular e estime sempre; e quando uma porcentagem te confundir, pense em pessoas.

Na sala de Computação do MindHaOS você pode calcular com um formulário de matemática, física e química, fazer o gráfico das suas equações e montar planilhas, por conta própria ou com a ajuda da inteligência artificial. Monte sua casa mental grátis hoje: o link está na descrição. E no próximo guia: por que você deve escrever?

Este guia é informativo: os números e estudos citados são aproximações das suas fontes, e cada pessoa aprende no seu ritmo. Se a ansiedade com a matemática te paralisa ou te afeta muito, fale com um orientador ou um especialista.

  1. Galilei G. Il Saggiatore (O ensaiador) (1623).
  2. Le Verrier U. J. J. e Galle J. G. A descoberta de Netuno (1846).
  3. Wigner E. P. The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences. Communications on Pure and Applied Mathematics (1960).
  4. Wynn K. Addition and subtraction by human infants. Nature (1992).
  5. Osso de Ishango, Real Instituto Belga de Ciências Naturais.
  6. Plimpton 322, tábua babilônica (c. 1800 a.C.).
  7. Brahmagupta. Brāhmasphuṭasiddhānta (628).
  8. Lyons I. M., Beilock S. L. When math hurts: math anxiety predicts pain network activation in anticipation of doing math. PLoS ONE (2012).
  9. OCDE. PISA 2022 Results (Volume I): The State of Learning and Equity in Education (2023).
  10. Pólya G. How to Solve It: A New Aspect of Mathematical Method. Princeton University Press (1945).
  11. Descartes R. La Géométrie, apêndice do Discours de la méthode (1637).
  12. Newton I. Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (1687).
  13. Gigerenzer G. et al. Helping doctors and patients make sense of health statistics. Psychological Science in the Public Interest (2007).
  14. Bricklin D., Frankston B. VisiCalc (1979).