Trajetórias de Descoberta: Nuno Araújo, o físico que vê ordem na turbulência

Nuno Araújo é hoje reconhecido como uma figura marcante da Física em Portugal, mas o seu percurso não segue uma linha reta: é feito de mudanças improváveis, encontros decisivos e uma curiosidade intelectual que nunca se acomoda. “Nunca tive um plano rígido”, admite. “O que sempre tive foi vontade de aprender coisas novas e de me desafiar”.

Há um entusiasmo permanente na forma como Nuno Araújo fala do seu trabalho — como o de quem parece quase surpreendido, ainda hoje, pela forma como a realidade física se organiza. Se há uma imagem recorrente no seu discurso, é esta: o movimento de muitas coisas ao mesmo tempo que, no conjunto, revela uma estrutura invisível. É assim com partículas, com moléculas, com células, com cardumes, e — percebe-se conversando com ele — com as próprias carreiras científicas.

Professor Catedrático e presidente do Departamento de Física na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), membro do Centro de Física Teórica e Computacional (CFTC) e vice-presidente da Data Science Portuguese Association (DSPA), Araújo tornou-se uma figura central na investigação mundial em matéria condensada mole e física estatística.

Ao contrário das narrativas românticas que outros cientistas evocam, o seu percurso não começou num momento revelador. “Nunca houve um momento decisivo em que eu tivesse uma revelação”, diz. A opção pela Física foi “natural”, quase inevitável, embora tenha experimentado caminhos paralelos, como Biologia e Química, antes de chegar ao ensino superior. No secundário integrou a Associação Juvenil de Ciência e cedo percebeu que aquilo que o atraía era tanto a ciência quanto a educação.

Estudou Física na Universidade do Minho, onde em 2009 concluiu o seu doutoramento na mesma área. Seguiu-se um percurso internacional — cinco anos de pós-doutoramento no Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH), na Suíça — que lhe moldou a visão sobre a investigação e o papel das instituições. O regresso a Portugal ocorreu em 2014, por motivos pessoais e também pelo encontro com a professora Margarida Telo da Gama, referência internacional na área.

“Quando vim tive a sorte de encontrar o que considerei ser um oásis no CFTC da Faculdade de Ciências”, descreve. “Havia computadores que rivalizavam com os melhores da Europa, uma biblioteca de referência mundial sobre matéria condensada e uma tradição de investimento estratégico. O mais impressionante é que os computadores foram adquiridos por investigadores que ainda não faziam simulações, mas já tinham essa visão”.

É nas propriedades emergentes dos sistemas com muitas partículas que se concentra a sua investigação. Araújo explica o campo com a precisão de quem já treinou dezenas de analogias: como é possível que coisas tão simples tenham em conjunto propriedades tão complexas?

“Se eu lhe falar de prata o que é que lhe vem à cabeça? Um sólido, um metal prateado. Pois bem, se pegar num átomo de prata, ele é verde.” O sorriso aparece. “A matéria condensada é isto: perceber como é que um conjunto de átomos verdes se torna num metal prateado”.

Mais tarde aprofunda: “Para descrever uma gota de água teria de resolver um número inconcebível de equações. Só para guardar as posições iniciais das moléculas precisava de 10.000 vezes a memória da Google e para calcular o seu movimento durante um milésimo de segundo precisaria do melhor supercomputador do mundo a trabalhar durante a idade do universo. Portanto, temos de ser inteligentes: encontrar modelos simples que captem a física relevante”.

Não é apenas a dificuldade que o atrai — é o facto de não existir uma teoria unificadora que explique todos estes comportamentos. Cada sistema exige criatividade, combinações novas, abordagens que juntam mecânica, eletromagnetismo, dinâmica de fluidos. “É esse o desafio da física condensada e é isso que a distingue”.

É talvez por isso que se sente confortável a trabalhar na zona híbrida entre várias áreas científicas, como a física e a biologia. Nos sistemas vivos, diz, as partículas “são ativas: podem crescer, dividir-se, nadar”. São sistemas que introduzem autonomia e caos — e que exigem novas ferramentas conceptuais. Procura neles “universalidade”, propriedades comuns que permitam descrever fenómenos muito diferentes: desde células a cardumes de peixes.

A dimensão internacional e interdisciplinar do seu trabalho torna-se particularmente visível com o projeto RODIN, recentemente financiado em dez milhões de euros pelo Conselho Europeu de Investigação (ERC). Este projeto ambiciona criar biomateriais dinâmicos manipuláveis por células vivas. Trata-se de um esforço coletivo que liga a Universidade de Aveiro, o Imperial College London e o CFTC, cruzando biologia, materiais, modelação teórica e inteligência artificial.

Nuno Araújo é também, para muitos dos seus alunos, uma espécie de bússola intelectual — um papel que surge inevitavelmente nas histórias de quem com ele trabalhou. André Nunes, hoje responsável por soluções de inteligência artificial na empresa de papel Renova, foi o primeiro aluno de doutoramento orientado por Araújo. Quando fala do antigo orientador, há duas palavras que surgem sempre: exigência e disponibilidade.

“É daquelas pessoas a quem podemos entregar um artigo científico e no dia seguinte já temos os comentários”, descreve. “Dá feedback muito depressa. Há um acompanhamento muito próximo. Faz críticas construtivas. Dá muito de si”.

Nunes conheceu-o numa palestra enquanto era aluno de mestrado na Ciências ULisboa, ainda antes de Araújo ter regressado definitivamente da Suíça. Pediu ao investigador que fosse seu orientador de tese e a colaboração entre os dois deu bons resultados, ainda durante o mestrado. “Trabalhámos muito bem. Publicámos logo um artigo. Isso pesou na minha decisão de ficar em Portugal para o doutoramento”, conta.

Um dos episódios mais memoráveis relatados por André ilustra o ambiente intelectual que Araújo procura criar: para o júri da defesa de doutoramento de André em março de 2020, convidou dois prestigiados professores alemães. Na véspera, estes questionaram se deviam adotar um estilo de perguntas mais descontraído ou mais assertivo. Araújo respondeu: “go as hard as you can” — “sejam o mais rigorosos possível”.

O resultado foi uma defesa centrada menos na tese e mais na capacidade de pensar, responder a situações novas e raciocinar sob pressão intelectual. A primeira pergunta, sobre como simular computacionalmente o vírus da COVID-19, antecipou o colapso global que se seguiria: um dia depois, os aeroportos fecharam. André doutorou-se com honras.

O episódio revela não apenas a exigência académica, mas também a confiança de Araújo nos seus alunos e na formação que lhes dá. “Ele continua a acompanhar o meu percurso”, diz André Nunes. “Chegou até a recomendar-me para posições profissionais. O trabalho que tenho hoje surgiu de um contacto dele”. A história resume mais do que um estilo de orientação: descreve uma forma de estar no meio académico que contrasta com a caricatura distante e hierárquica muitas vezes associada ao mundo universitário.

Como recorda frequentemente, não é a falta de meios que limita a ciência portuguesa — mas sim o pessimismo. “O maior desafio é combater a negatividade. O problema não é o financiamento. Todos os países têm problemas. A diferença está na motivação das pessoas. Temos de motivar pela fronteira do conhecimento”.

Há uma ideia à qual Araújo regressa frequentemente: a ciência como um método de raciocínio, mais do que como um conjunto de resultados. Enumerar hipóteses, testá-las, validar com dados, estruturar o pensamento — é isto que considera essencial transmitir às novas gerações de alunos. “Essa forma de pensar vai entranhada num cientista e permite tomar decisões em muitos locais que frequentemente nem são um laboratório”.

Talvez por isso goste tanto de ensinar. “Gosto de lhes fazer perguntas”, confessa. Numa aula recente, perguntou o que era um fluído — e a discussão durou largos minutos. “É importante pô-los a falar de coisas com que trabalham todos os dias, mas em que nunca pensaram”.

É também por isso que teme um futuro em que a urgência tecnológica suplante a compreensão. “A necessidade de ter uma solução imediata está a puxar muito para o lado da resposta e menos para o lado da compreensão. Esse é o meu maior medo: pensarmos que já não é preciso conhecer”.

Como vice-presidente da DSPA, acompanha de perto a evolução da ciência de dados e da inteligência artificial. Não tem ilusões: é uma transformação profunda, ainda que não seja um milagre. Para ele, estamos já na fase em que começamos a perceber as limitações dos modelos — e, mais importante, a aprender a integrá-los de forma útil.

Num episódio que gosta de contar, que decorreu ainda no ETH antes do regresso a Portugal, enquanto almoçava na cantina do departamento de Química reparou num idoso que almoçava sozinho numa mesa distanciada de outros colegas. Era um prémio Nobel da Química. Ninguém parecia reparar. “Ali era mais um entre tantos”, recorda. Em Portugal, imagina ele, a presença de um laureado nobel atrairia uma pequena multidão.

A história revela algo profundo no modo como vê o mundo científico: os grandes nomes e as grandes descobertas são importantes. Porém, só fazem sentido no contínuo coletivo da investigação — na pilha de areia onde cada grão pode provocar uma avalanche, mas onde nenhum grão existe sozinho.

Talvez seja por isso que rejeite a ideia de uma grande pergunta científica que gostaria de ver respondida. “Eu não queria que se resolvessem os problemas todos, senão perdia o emprego”, diz divertido. Mas logo acrescenta, em tom sério: “O que quero é que as próximas gerações continuem a acreditar que esta é a forma de desenvolver conhecimento”.

Trajetórias de Descoberta é uma nova rúbrica mensal que dá a conhecer os investigadores da Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa cujo trabalho foi distinguido com bolsas do Conselho Europeu para a Investigação (ERC). Para além dos projetos e dos resultados científicos, propõe-se olhar para os percursos, as ideias e as formas de pensar que moldam a investigação de excelência. Ao longo dos próximos meses, exploraremos não apenas o que investigam, mas como chegaram até aí — as escolhas, os desafios e a visão que orienta o seu trabalho.