Por Riccardo Sturani

No dia 11 de Fevereiro foram anunciadas duas descobertas de grande importância científica diretamente relacionadas com uma das previsões mais importantes da teoria da Relatividade Geral de Einstein: a primeira detecção direta de ondas gravitacionais e a primeira observação da colisão e fusão de um par de buracos negros.

Este evento cataclísmico, conhecido como GW150914, ocorreu em uma galáxia distante mais de um bilhão de anos-luz da Terra. Ele foi observado em 14 de Setembro 2015 às 6:51 hora de Brasília pelos dois detectores do Observatório de Ondas Gravitacionais por Interferometria Laser (sigla LIGO em Inglês).

Da morfologia do sinal podemos deduzir as massas dos buracos negros: 32 e 29 massas solares com uma incerteza de aproximadamente 20%, das quais podemos estimar, através da Relatividade Geral, que a energia emitida na forma de ondas gravitacionais ao longo da coalescência foi cerca de 3 vezes a massa do Sol, a maioria emitida em uma fração de segundo. O pico de luminosidade correspondente  é aproximativamente de 1056 ergs/s. Para comparação, a luminosidade do sol é de 4 × 1033 erg/s e aquela do gamma ray burst mais luminoso nunca observado é de ∼ 5 × 1054 erg/s no caso de emissão isotrópica.

A fusão de dois buracos negros formou um único buraco negro de massa correspondente a 62 vezes a do Sol. Além disso, se conclui que o buraco negro remanescente tem spin correspondendo a um buraco negro de Kerr, com um valor aproximativamente de 0.67. Esses resultados indicam que GW150914 ocorreu à um redshift de cerca 0.09.

O avanço marca o começo de uma nova era em astronomia abrindo uma nova janela de observação do universo sob a forma de ondas gravitacionais.

As ondas gravitacionais são oscilaçãoes do espaço-tempo causadas por qualquer massas aceleradas. Nas últimas décadas, já se havia acumulado fortes evidências de que as ondas gravitacionais existem, devido a seus efeitos em órbitas próximas de pares de estrelas de nêutrons em nossa galáxia. Os resultados destes estudos concordam muito bem com a teoria de Einstein possuindo exatamente o mesmo decaimento orbital previsto pela teoria e que é devido à perda de energia transportada por ondas gravitacionais. No entanto, a detecção direta de ondas gravitacionais tem sido amplamente desejada pela comunidade científica já que esta descoberta iria fornecer maneiras novas e mais robustas para testar a relatividade geral sob condições extremas, abrindo uma nova maneira para explorar o universo.

Os valores estimados das massas antes da fusão dos dois componentes de GW150914 são em si um argumento muito forte para assegurar que os dois são buracos negros, especialmente se consideramos a pequena separação das duas componentes necessária para gerar um sinal da frequência observada: o sinal entra na banda do LIGO acerca de 30 Hz e atinge uma frequência máxima de 250 Hz. Os buracos negros são os únicos objetos conhecidos que são suficientemente compactos para estarem tão perto sem se fundirem.

Essa é a primeira observação de um par de buracos negros, mas não se trata da primeira observação de buracos negros em geral.

Embora, por definição, não possamos “ver” a luz de um buraco negro, já que são densos e compactos que nem mesmo a luz poderia escapar de sua atração gravitacional, astrônomos reuniram uma importante coleção de evidências de sua existência estudando os efeitos desses candidatos a buracos negros na área ao redor deles. Por exemplo, acredita-se que a maioria das galáxias, incluindo a Via Láctea contém um buraco negro supermassivo (∼ 106 vezes a massa do Sol) no seu centro – com massas de milhões ou até bilhões de vezes maior que a do Sol. Também existem evidências de buracos negros com massas muito menores (de poucas vezes até uma dúzia de vezes a massa do Sol), que se acredita serem restos de estrelas mortas que sofreram uma explosão cataclísmica, chamado de um colapso do núcleo supernova.

Além destes progressos substanciais na observação indireta de buracos negros, a nossa compreensão teórica desses estranhos objetos foi drasticamente melhorada na última década por avanços notáveis na capacidade de simular em computador desde as várias órbitas muito próximas até a fusão de um sistema binário de buracos negros. Estes modelos permitiram a criação de ondas gravitacionais emitidas por buracos negros: o conhecimento de como essas evoluem à medida que os buracos negros ficam mais próximos até finalmente se fundirem em um único buraco negro mais massivo é necessário para maximizar as informações que podemos tirar da observação.

LIGO é o maior observatório de ondas gravitacionais e um dos mais sofisticados experimentos de física do mundo. Composto por dois grandes interferômetros a laser localizados a ∼ 3000 Km de distância, em Livingston, Louisiana e Hanford, Washington, LIGO usa as propriedades físicas da luz e do espaço para detectar ondas gravitacionais – um conceito que foi proposto pela primeira vez nas décadas de 60 e 70. Um primeiro conjunto de detectores foi concluído no início de 2000, incluindo TAMA300 no Japão, GEO600 na Alemanha, LIGO nos Estados Unidos e Virgo na Itália. Em seguida, e usando combinações destes detectores, foram feitas observações conjuntas entre 2002 e 2011, sem se obter qualquer detecção de ondas gravitacionais. Depois de melhorias significativas realizadas, os detectores LIGO começaram a operar em 2015 como LIGO Avançado: os primeiros de uma rede global de detectores significativamente mais sensíveis. Os LIGO estão agora desligados, o reinicio da tomada de dados é prevista em conjunto para o final desse ano.

Um interferômetro como o LIGO consiste de dois braços perpendiculares (no caso do LIGO estes braços medem 4 km) em que um feixe de laser é enviado e refletido pelos espelhos no final dos braços. Quando uma onda gravitacional passa, a ampliação e o encolhimento do espaço faz com que os braços do interferômetro se alonguem e encolham alternadamente, um fica menor enquanto o outro fica maior e vice-versa. Como os braços alteram de comprimento por efeito das ondas gravitacionais, os feixes a laser viajam distâncias diferentes através dos braços, o que significa que os dois feixes não estão mais em fase e logo é produzido o que chamamos de padrão de interferência.

A diferença entre o comprimento dos dois braços é proporcional à intensidade da onda gravitacional que está passando: em uma onda gravitacional típica, supõe-se que esta amplitude de deformação deva ser, aproximadamente, menor que o diâmetro de um próton! Ainda assim os interferômetros LIGO são tão sensíveis que eles podem medir esses valores extremamente pequenos.

Para detectar com sucesso uma onda gravitacional como GW150914, os detectores LIGO precisam combinar uma grande sensibilidade com a capacidade de isolar os sinais reais das fontes de ruído instrumental: pequenas perturbações devido, por exemplo, a efeitos ambientais ou ao próprio instrumento, poderiam imitar ou superar os padrões de ondas gravitacionais que estamos buscando. Com dois detectores disponíveis temos a vantagem de poder separar o sinal real da onda gravitacional de possíveis ruídos e perturbações.

Operar uma rede de dois ou mais detectores também nos permite, por triangulação, posicionar a direção no céu da onda gravitacional observada uma vez conhecida a diferença de tempo de chegada em cada detector. Quanto mais detectores na rede, mais precisa será a localização no céu da fonte emissora desta onda gravitacional. Em 2016, o detector Virgo Avançado, na Itália, vai juntar-se à rede global – além de estar prevista a construção de outros interferômetros avançados como o KAGRA no Japão e um terceiro LIGO na Índia.

A caracterização do ruído de fundo é uma parte essencial da pesquisa do LIGO, e envolve o monitoramento uma grande coleção de dados ambientais gravados nos dois locais: movimento do solo, variações da temperatura e flutuações da potência do laser, entre outros, que são monitorados em tempo real para controlar o estado dos interferômetros. Um problema em um desses canais ambientais ou instrumentais causa o descarte dos dados recolhidos pelo detector.

Além disso, para excluir a possibilidade de uma flutuação de ruído incomum, LIGO estimou a probabilidade dessa coincidência acontecer acidentalmente através de uma série de deslocamentos de tempo entre os dados do LIGO Hanford e LIGO Livingston, para criar um conjunto de dados de maior duração e para procurar sinais coincidentes que sejam atribuídos com certeza ao ruído e não às ondas gravitacionais.

Usando apenas deslocamentos de tempo maiores do que 10 milissegundos (o tempo de percurso entre os dois detectores, o GW150914 foi detectado nos dois LIGO com uma diferencia de tempo de 7ms).

A taxa de falso alarme estimada é de um evento a cada 200.000 anos. Esta taxa de falso alarme pode ser traduzida pela conhecida variável ”Sigma” (indicada por σ) de uma distribuição normal Gaussiana fornecendo um valor de 5.1 vezes σ.

A primeira detecção de ondas gravitacionais e a primeira observação da fusão de um sistema de dois buracos negros são conquistas significativamente notáveis, mas representam apenas a primeira página em um excitante novo capítulo na astronomia.

Os projetos futuros incluem melhorias nos detectores LIGO Avançados e a extensão da rede global de detectores para incluir o Virgo Avançado, KAGRA, e um possível terceiro detector LIGO na Índia, o que irá melhorar significativamente a nossa capacidade de localizar posições de fontes de ondas gravitacionais no céu e estimar suas propriedade físicas. O novo campo da astronomia de ondas gravitacionais parece ter um futuro brilhante pela frente!

The LIGO Scientific and Virgo Collaborations, Observation of Gravitational Waves from a Binary Black Hole Merger, Phys. Rev. Lett. 116 (2016) 6, 061102 [arXiv:1602.03837 [gr-qc]].

Pesquisadores no Brasil contribuindo para a descoberta

Existem dois grupos no Brasil, ambos no estado de São Paulo, que participam oficialmente da LSC. O primeiro deles está na Divisão de Astrofísica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE), em São José dos Campos, órgão do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação e conta com seis membros e o outro no Instituto de Pesquisa Fundamental da América do Sul, filiado ao Centro Internacional de Física Teórica (sigla ICTP-SAIFR em inglês), localizado no IFT/UNESP, na cidade de São Paulo. O grupo do INPE dirigido por Odylio Aguilar trabalha no aperfeiçoamento da instrumentação de isolamento vibracional do LIGO, na sua futura operação com espelhos resfriados e na caracterização dos detectores, buscando determinar as suas fontes de ruído.

Já o grupo do ICTP-SAIFR/IFT-UNESP, dirigido por Riccardo Sturani, trabalha na modelagem e análise dos dados de sinais de sistemas estelares binários coalescentes. A modelagem é particularmente importante porque as ondas gravitacionais tem interação muito fraca com toda a matéria tornando necessárias, além de detectores de alto desempenho, técnicas de análises eficazes e uma modelagem teórica precisa dos sinais.

Grupo da Unesp colabora com pesquisa que comprovou teoria centenária de Albert Einstein

Por Marcos Jorge – Assessoria de Comunicação e Imprensa/UNESP

February 2, 2016

São Paulo, Brazil

ICTP-SAIFR / IFT-UNESP

On Tuesday afternoon, February 2, starting at 4 pm in the auditorium of IFT-UNESP, three outstanding scientists will present seminars in the areas of particle physics, gravitational waves and cosmology. There will be no application form for this activity and everyone is welcome to participate. For more information, send email to secretary@ictp-saifr.org .

Times:

16:00 Particle Physics Beyond the Higgs
 Marcela Carena (Fermilab & UChicago, USA)

16:50 Rattle and Shine by Compact Binary Mergers
Luis Lehner (Perimeter Institute, Canada)

17:40 Cosmology after Planck
Matias Zaldarriaga (IAS Princeton, USA)

Announcement

Photos:

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The Econophysics Colloquium is an annual meeting on this new and cross-fertilizing area of research that involves the use and the development of knowledge and techniques applied to finance and economics, often using ideas originating from physics. The Colloquium brings together physicists, economists, market practitioners, and researchers from many other fields, and aims to provide an opportunity for the exchange of ideas. Topics such as statistical methods, quantitative measures, high frequency trading, market dynamics, simulations and computation of financial and economic systems will be discussed.

Contact: econophysics2016@gmail.com

Brief History

The Econophysics Colloquium has been held annually since 2005, in Camberra (Australia), and had editions in Tokyo (Japan), Ancona (Italy), Kiel (Germany), Erice (Italy), Taipei (Taiwan), Viena (Austria), Zurich (Switzerland), Pohang (South Korea), Kobe (Japan), and Prague (Czech Republic). It has among its speakers some of the most influential researchers and practitioners in the area of econophysics.

 Location: São Paulo, Brazil

 Venue: IFT-UNESP

Confirmed Speakers:

• Siew Ann Cheong (Nanyang Technological University): Financial Market Crashes Can Be Quantitatively Forecasted
• Andrea Rapisarda (INFN Sezioni di Catania – U. Catania, Italy): Financial markets, Self-organized criticality and Random strategies
• Constantino Tsallis (CBPF, Brazil): Universality in the Interoccurence times in finance and elsewhere
• Fabio Caccioli (University College London, UK): Portfolio Optimization under Expected Shortfall: Contour Maps of Estimation Error
• Giacomo Livan (University College London, UK): Complexity driven collapses in large random economies
• Matheus Grasselli (McMaster University and Fields Institute, Canada): Macroeconomic modelling with heterogeneous agents: the master equation approach
• Rosário Mantegna (Central European University, Hungary): Trading networks at NASDAQ OMX Helsinki
• Suzy Moat (Warwick Business School, UK): Measuring economic behavior using online data
• Tiziana Di Matteo (King’s College London, UK): Multiplex dependence structure of financial markets
• Tobias Preis (Warwick Business School, UK): Sensing human activity using online data

Announcement

Program: updated on July 25

Click on the (video)  to watch the videos and (PDF) to download the lecture files 

Photos

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Booklet:

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Places:

Auditorium

• Plenary Talks
• Parallel Session 1A
• Parallel Session 2A
• Discussion Groups: Financial crises and systemic risk
• Discussion Groups: Critical transitions in markets

Room 3, 3rd floor

• Parallel Session 1B
• Parallel Session 2B

Organizing Committee:

• Allbens P. F. Atman (CEFET-MG, Brazil)
• Carlos Frajuca (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo – SP, Brazil)
• Leonidas Sandoval (Insper, Brazil)
• Mário Augusto Bertella (UNESP-Araraquara, Brazil)
• Nanci Romero (Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de São Paulo – SP, Brazil)
• Rogério Rosenfeld (ICTP-SAIFR & IFT-UNESP – SP, Brazil)
• Rosane Riera Freire (PUC-RJ, Brazil)

Local Scientific Committee:

• Benjamin M. Tabak (Universidade Católica de Brasília & Senado Federal – DF, Brazil)
• Célia Anteneodo (Pontifícia Universidade Católica – RJ, Brazil)
• Daniel Cajueiro (UnB & INCT – Complex Systems – DF, Brazil)
• Giovanni L. Vasconcelos (Universidade Federal de Pernambuco – PE, Brazil)
• Leonidas Sandoval (Insper, Brazil)
• Rogério Rosenfeld (ICTP-SAIFR & IFT-UNESP – SP, Brazil)
• Sílvio M. D. Queirós (CBPF – RJ, Brazil)

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Additional Information

List of Confirmed Participants: Updated on July 20

Registration: ALL participants should register. The registration will be on July 27  at the institute, from 8:30 to 9:15.  You can find arrival instructions at http://www.ictp-saifr.org/?page_id=195. 

Accommodation: Participants, whose accommodation has been provided by the institute, will stay at The Universe Flat. Each participant, whose accommodation has been provided by the institute, has received the accommodation details individually by email.

Poster presentation: Participants who are presenting poster MUST BRING THE POSTER PRINTED. The poster size should be at most 1,5m x 1m. Please do not bring hanging banner, only sticking poster.

Emergency number: 9 8233 8671 (from São Paulo city); +55 11 9 8233 8671 (from abroad), 11 9 8233 8671 (from outside São Paulo).

Ground transportation instructions: 

Ground transportation from Guarulhos Airport to The Universe Flat

Ground transportation from Congonhas Airport to the Universe Flat

Ground transportation from The Universe Flat to the institute

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VISA Information: Due to the Olympic Games to be held in Rio de Janeiro from August 5- 21 some nationalities (USA, Canada, Japan, and Australia) will be exempt from visas from June to September, 2016.

Econophysics Colloquium Fee:  Because this workshop is not receiving financial support from ICTP-SAIFR, there is a required registration fee for all participants:

Hilda Cerdeira, do IFT/Unesp, e sua filha, a engenheira Paula Gomez, venceram prêmios de inovação científica por ideia que promete facilitar o dia a dia de pacientes de epilepsia

Uma das grandes dificuldades para pacientes de epilepsia é lidar com a imprevisibilidade das crises. Elas podem acontecer a qualquer momento e quando menos se espera – não importa o local, o horário ou quantas pessoas há ao redor. Além da preocupação com possíveis acidentes, os pacientes, em ocasiões sociais, ainda podem sofrer com o estigma e com o preconceito de pessoas que não entendem a doença.

“Ainda não há no mercado nenhum aparelho que consegue prever crises”, diz Cerdeira. “Antecipá-las poderá ajudar, por exemplo, na prevenção de acidentes, pois dará ao paciente a oportunidade de sair de uma situação de risco”.

Esquema de funcionamento do dispositivo capaz de prever crises de epilepsia: dois pequenos sensores analisam constantemente as ondas cerebrais, monitorando a saúde do paciente e enviando os dados para dispositivos sem fio

Felizmente, esse cenário pode mudar em breve graças a uma inovação brasileira. A física Hilda Cerdeira, professora voluntária da Unesp e pesquisadora aposentada do ICTP, e sua filha, a engenheira Paula Gomez, estão desenvolvendo um dispositivo capaz de informar o paciente, com minutos de antecedência, que uma crise irá ocorrer.

O projeto venceu, em novembro de 2015, o prêmio Empreenda Saúde, do Hospital Sírio-Libanês, de São Paulo, e da Fundação Everis, e chegou a ser finalista do prêmio internacional da Epilepsy Foundation, dos Estados Unidos.

“A possibilidade de detectar crises antes de acontecerem pode abrir novas perspectivas na busca de intervenções para bloquear seu aparecimento”, sugeriu Li Li Min, embaixador da epilepsia no Brasil e pesquisador do Instituto de Pesquisa sobre Neurociências e Neurotecnologia (BRAINN).

APARELHO DISCRETO, ACOMPANHAMENTO CONSTANTE

A ideia do dispositivo de Cerdeira e Gomez é monitorar os sinais cerebrais de maneira contínua, acompanhando “de fora” a comunicação entre neurônios cerebrais. Isso será feito através de dois eletrodos, posicionados de maneira discreta e não invasiva na cabeça do paciente.

Os sinais serão enviados para um pequeno processador, que lembrará um aparelho auditivo, capaz de analisar os padrões cerebrais.

Quando o padrão que precede uma crise epiléptica for detectado, um alerta será enviado para o celular do paciente.

Incidência de epilepsia no mundo: quanto mais carregada a cor, maior a porcentagem da população que convive com a doença – as taxas chegam a ser duas vezes maiores em países do terceiro mundo (Fonte: Universidade de Oxford)

“A imprevisibilidade das crises é um dos aspectos que mais afligem as pessoas com epilepsia”, diz Li. “A possibilidade de saber quando uma crise está para acontecer permitirá a elas se prepararem e se protegerem”.

Para ajudar ainda mais quem tem epilepsia, o aplicativo conta com a opção de avisar automaticamente parentes e amigos de que a crise está vindo.

“Essa função pode ser útil para alertar pais de que uma criança terá uma crise em breve, por exemplo”, explica Gomez.

UNIÃO ENTRE FÍSICA E MEDICINA

Física e medicina podem parecer áreas bastante distantes, mas na verdade são mais próximas do que se imagina. A experiência de Cerdeira com sistemas caóticos, por exemplo, foi decisiva para a idealização e o desenvolvimento do projeto médico.

“Soube do problema quando dei uma palestra em um hospital, há cinco anos, sobre sincronização”, conta ela. “Como a epilepsia é uma condição relacionada à sincronização de neurônios, me interessei por ela e comecei a estudá-la”.

Cerdeira sabia que os padrões de crises de epilepsia podiam ser observados em exames de eletroencefalografia (EEG). Entretanto, devido à complexidade dos sinais neuronais, pesquisas médicas não conseguiam prever crises com acuidade. Cerdeira, então, se perguntou se, analisando exames de EEG, seria possível achar um padrão nesses sinais que precedesse as crises.

Paula (esquerda) e Hilda (direita) comemoram o Prêmio Empreenda Saúde

A pesquisadora discutiu o problema com a filha, Gomez, e elas começaram a trabalhar no projeto. Através de simulações realizadas em computador, Cerdeira e Gomez conseguiram identificar sinais característicos de um surto, que sempre apareciam antes que eles acontecessem. Para tanto, os conhecimentos em sistema caóticos foram fundamentais.

 A partir desta descoberta, mãe e filha desenvolveram um software capaz de detectar tais padrões cerebrais e prever as crises epilépticas.

PREVISÃO DE LANÇAMENTO PARA 2018

As pesquisadoras contam que o software já está pronto e foi testado com dados disponibilizados na internet de 50 pacientes e cerca de 200 surtos de epilepsias focais e generalizadas.

A previsão de crises funcionou em 90% dos casos e antecipou os surtos, em média, em 25 minutos – tempo que permitiria aos pacientes adotar medidas de segurança necessárias na maioria dos casos.

“Esperamos ter o hardware pronto no segundo semestre desse ano e iniciar a fase de testes clínicos”, fala Gomez. “A previsão é que o aparelho fique pronto em 2018”.

As pesquisadoras pretendem também criar uma interface na internet para o software desenvolvido por elas. Dessa maneira, cientistas do mundo inteiro poderão mandar dados de exames para serem analisados.

“O próximo passo será conseguir um volume maior de dados e testar o dispositivo com outros tipos de epilepsia”, diz Cerdeira.

Quem quiser saber mais sobre o projeto pode acessar o site da Epistemic, empresa fundada por Cerdeira e Gomez para o desenvolvimento do dispositivo.

Mesa-redonda fez parte de curso realizado pelo Centro Internacional de Física Teórica

Por Marcos Jorge – Assessoria de Comunicação e Imprensa/UNESP

Start time: June 20, 2016

Ends on:  June 24, 2016

Location: São Paulo, Brazil

Venue: IFT-UNESP

Organizers:

• Deljana Iossifova (University of Manchester, UK)
• Roberto Kraenkel (IFT-UNESP)
• Ulysses Sengupta (Manchester Metropolitan University, UK)

Speakers:

Keynotes: Ana Lúcia C. Bazzan (Instituto de Informática-UFRGS, Brazil): Agents and Multiagent Systems in Traffic and Transportation and Romulo Krafta (Faculdade de Arquitetura, UFRGS)

• Murilo da Silva Baptista (University of Aberdeen, UK)
• Shidan Cheng (Wuhan University, China)
• Christopher Doll (United Nations University, Japan)
• Rene Doursat (Manchester Metropolitan University, UK): Toward Engineering & Control of Self-Organization in Socio-Technical Systems
• Alexandros Gasparatos (University of Tokyo, Japan)
• Nils Goldbeck (Imperial College London, UK): Resilience of Interdependent Urban Infrastructure Systems in London
• Roberto Kraenkel (IFT-UNESP, Brazil)
• Jun Luo (Wuhan University, China)
• Nir Oren (University of Aberdeen, UK)
• Ulysses Sengupta (Manchester Metropolitan University, UK)

Description:

The aim of the ESRC Strategic Network Data and Cities as Complex Adaptive Systems (DACAS) is to promote an interdisciplinary complexity science approach to the study of urban data and the links between soft and hard systems as the basis for the development of innovative technological applications. DACAS connects non-academic stakeholders from the public, private and third sectors and noted academics with backgrounds in various relevant disciplines in China, Brazil and the UK.

This week-long event includes talks, workshops and collaborative sessions with the aim to identify how DACAS activities can help to address the specific challenges of Brazil’s urban transformation. These include:

• changing living conditions (e.g., housing; access to infrastructure; social networks; social norms; etc.)
• epidemiology (e.g., economic classes; migrant settlements; social movements; etc.)
• changing movement patterns (e.g., employment; education; recreation; etc.)
• spatial & infrastructural change (e.g., sanitation; transportation; health care; etc.)
• external factors (e.g., droughts; distribution of amenities; technology shifts; etc.)

The needs of local government, planning departments and NGO representatives will be discussed and incorporated. Participants will present case studies which can be used to test different approaches to modelling using a complexity science framework. Activities will aim to identify data availability and needs and suitable techniques for modelling linked urban systems based on data. The following questions will be addressed:

• What are the most pressing urban issues and how can they be defined as relational, transcalar and emergent?
• Which concepts from the complexity sciences challenge existing discipline-specific research?
• What are appropriate methods to address these issues using a complexity science framework?
• How can existing, discipline-specific methods be updated or transformed to research data and cities as complex adaptive systems?
• Which complexity science models can be applied to the study of data and cities as complex adaptive systems?

Presentations will be organised in four tracks:

• Problem Formulation

Defining urban systems (scalar, temporal, behavioural and spatial, etc.) and minimum and maximum levels of system definition for soft and hard systems.

• Concept Transferability

Identification of appropriate theoretical concepts from the complexity sciences to challenge existing disciplinary research ontologies

• Appropriate Methods

Identification of data availability and needs and, subsequently, appropriate, inadequate or incompatible methods for the collection and analysis of qualitative and quantitative data in the study of urban transformation and cities as complex adaptive systems

• Model Typology

Development of a model typology based on suitable model types from the various complexity sciences when applied to a study of data and cities as complex adaptive systems

Workshop Program: updated on June 8

List of Participants: Updated on June 10

Photos

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Participant Files:

• Chris Bouch (University of Birmingham, UK): A Systems Engineering Perspective on Complexity
• Alisson Bridges (Rutgers University, USA): The Role of Institutions in the Transition to Distributed Urban Energy Generation
• Ludmila D. Ribeirto (USP, Brazil): Super-linear Scaling for Innovation in Cities and Potential Generative Mechanisms
• Leandro M. T. da Silva (Fundação Oswaldo Cruz, Brazil): Public health perspective on complex urban issues
• Tomás Wissenbach (Diretor do departamento de informações, SMDU, Prefeit. de São Paulo, Brazil): Novas Tecnologias e a Política Municipal de Informações

Booklet:

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Applications

Applications to participate in DACAS São Paulo are invited from PhD and Early Career Researchers regardless of their nationality, institutional affiliation or disciplinary background.

To apply, please visit https://easychair.org/conferences/?conf=dacas02. You will be asked to select from the event tracks above the one that suits your research interests and application best; to submit an abstract (300 words); and to provide a brief CV (up to two A4 pages, .pdf or .doc file).

Your abstract should outline how your disciplinary perspective (such as physics, biology, ecology, economics, etc.) on complexity science and theory can be used to study the phenomena of urban transformation. These include, for instance, changing living conditions, movement patterns, infrastructure and others, as outlined above. Approaches which explore correlations between two or more hard and soft datasets or systems over time are especially encouraged.

The deadline for applications is 23:59 (UK time) on Sunday, 15 May 2016. Successful candidates will be notified within two weeks of the closing date.

The event is free to attend. Coffee and snacks will be offered, but participants will be responsible for their own travel, subsistence and accommodation expenses. Five competitive bursaries are available to highly qualified applicants.

Bursaries

Five highly competitive bursaries are available and will be offered to selected applicants. Bursaries will be awarded based on the quality of the application and commitment to write a short working paper of 4,000 words within one month of the event. Papers will be published on the DACAS website or may be selected for publication in an edited volume.

If you wish to apply for one of the bursaries, please indicate this by ticking the appropriate box during the online submission of your application.

Further information

If you have any questions regarding this event, please email the project assistant, Ivana Tosheva (ivana.tosheva@postgrad.manchester.ac.uk), with DACAS Sao Paulo in the subject field of your email.

VISA: Due to the Olympic Games to be held in Rio de Janeiro from August 5- 21 some nationalities (USA, Canada, Japan, and Australia) will be exempt from tourist visas from June 1 to September 19, 2016.

Start time: June 16, 2016

Ends on:  June 17, 2016

Location: São Paulo, Brazil

Venue: IFT-UNESP

Organizers and Speakers:

• Nathan Berkovits (ICTP-SAIFR & IFT-UNESP, Brazil) – Untwisting the pure spinor formalism
• Vyacheslav Futorny (IME-USP, Brazil) – Gelfand-Tsetlin representation for gl(n)

Speakers:

• Yuly Billig (Carleton U., Canada) – Representation theory of Lie algebra of vector fields on a torus
• Jethro van Ekeren (UFF, Brazil) – Classification and construction of simple vertex algebras
• Laurent Freidel (Perimeter, Canada) – On the non-commutative geometry of compactified string
• Pedram Hekmati (IMPA, Brazil) – D-branes in orientifolds
• Reimundo Heluani (IMPA, Brazil) – On higher 1 point functions on the torus
• Martin Kruczenski (Purdue U., USA) – Wilson loops and minimal area surfaces in hyperbolic space
• Andrei Mikhailov (IFT-UNESP, Brazil) – BV formalism and string amplitudes
• Cristian Ortiz (IME-USP, Brazil) – Morita equivalence of vector bundles
• Pedro Vieira (Perimeter, Canada & ICTP-SAIFR, Brazil) – Bootstrapping massive quantum field theories
• Elizaveta Vishnyakova (IME-USP, Brazil) – Geometrization of graded manifolds
• Jorge Zanelli (CECS, Chile)
• Jian Zhang (IME-USP, Brazil) – Quantum determinants and quantum Pfaffians

Description:

This two-day workshop will include seminars by mathematicians and physicists on topics of mutual interest. It will precede the 31st International Colloquium on Group Theoretical Methods in Physics which will be held in Rio de Janeiro from June 19-25.

There will be no application form for this activity and everyone is welcome to participate. For more information, send email to secretary@ictp-saifr.org .

Announcement

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Workshop Program: updated on June 15

Click on the (video)  to watch the videos and (pdf) to download the talk files available

VISA Information: Due to the Olympic Games to be held in Rio de Janeiro from August 5- 21 some nationalities (USA, Canada, Japan, and Australia) will be exempt from tourist visas from June 1 to September 19, 2016.

Time: Wednesday, January 20 , 15:00 – 17:00

Place: Auditorium of IFT-UNESP

Panelists:

• Carlos Henrique de Brito Cruz (FAPESP)

• Silvina Ponce Dawson (U. Buenos Aires)

• Roland Koberle (USP São Carlos)

• José Nelson Onuchic (Rice U.)

After a presentation by the FAPESP scientific director on Science and Technology in São Paulo, there will be a roundtable discussion with presentations by the panelists and questions from the audience on the current status of interactions between physicists and biologists in South America. This roundtable discussion is part of the 3-week ICTP-SAIFR School on Physics Applications in Biology. For more information please contact secretary@ictp-saifr.org

This event is open to the general public.

Announcement

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Start time: July 8, 2016

Ends on: July 9, 2016

Location: São Paulo, Brazil

Venue: IFT-UNESP

Organizers:

• Beatriz Barbuy (Universidade de São Paulo, Brazil )
• Claudio Mendoza (Western Michigan University, USA)

Lecturers:

• Beatriz Barbuy (USP, Brazil) & Jorge Meléndez (USP, Brazil): Spectroscopy of cool stars 
• Peter Beiersdorfer (Lawrence Livermore National Laboratory, USA):  Modern techniques in plasma spectroscopy in astrophysics
• Claudio Mendoza (Western Michigan University, USA): High-resolution X-ray spectroscopy on the eve of Astro-H
• Alla Safronova (University of Nevada-Reno, USA): X-ray spectroscopy of Z-pinches
  
• Grazyna Stasinska (Observatoire Paris-Site de Meudon-LUTH, France): Problems of abundance determinations in emission-line nebulae

Description:

This activity will be preceded by the ‘12th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths for Astrophysical and Laboratory Plasmas (ASOS12)’ to be held at USP-São Paulo on July 4-7, 2016.

Announcement

Timeline

May 1, 2016: Abstract submission deadline (Conference ASOS-12)

May 15, 2016: Notification on accepted contributed talks (Conference ASOS-12)

June 1, 2016: End of early registration fee period

June 20, 2016: End of regular registration period

School Program: updated on June 15

The Program for the 12th International Colloquium on Atomic Spectra and Oscillator Strengths for Astrophysical and Laboratory Plasmas (ASOS12), July 4-7, 2016,  is available here. Click on (PDF) to download the files. 

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Lectures Summary:

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Beatriz Barbuy (USP, Brazil) & Jorge Meléndez (USP, Brazil): Spectroscopy of cool stars 

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We will describe atomic and molecular spectral lines observed in spectra of cool stars, and how to measure them. The analysis of stellar spectra and derivation of stellar parameters effective temperature, gravity, metallicity and microturbulence velocity will be explained. Spectrum synthesis will be described. Where to access data bases on line oscillator strengths, and other atomic physics parameters, and line lists of molecular lines will be given. Elements of nucleosynthesis will be described.

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Peter Beiersdorfer (Lawrence Livermore National Laboratory, USA):  Modern techniques in plasma spectroscopy in astrophysics

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Spectroscopy in the extreme ultraviolet (EUV) and x-ray regime provides a window on the hottest plasmas and the most energetic prcoesses in the universe. It is used, for example,  to derive metal abundances, temperatures, flow velocities, and densities. In this lecture I will describe targeted experiments using plasma sources on Earth to reproduce various aspects of the conditions thougtht to exist in the universe in order to test and improve our understanding of x-ray and EUV spectra from astrophysical objects.

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Claudio Mendoza (Western Michigan University, USA): High-resolution X-ray spectroscopy on the eve of Astro-H

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With the launch of the Chandra and XMM-Newton space observatories in 1999, X-ray astronomy came of age,where a series of exciting discoveries have led to unprecedented breakthroughs in, for instance,cosmology, the physics of compact objects, production of heavy elements in supernova remnants, the feedback of active-galactic-nuclei in galaxies and the magneto-hydrodynamics of flares and coronal loops. The new Astro-H mission (February 2016) will provide a combination of a wide band (5-80 keV) and the improved resolution of ~5 eV in the 0.3-10 keV bandpass. It is expected to open new research endeavors related to the large-scale structures of the universe, strong gravitational fieldsand the formation and evolution of galaxies and galaxy clusters. In the present talk we give an overview of the atomic properties of the observed lines, the plasma diagnostics that are used, research highlights, the Astro-Hspectral capabilities and its new science objectives.

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Alla Safronova (University of Nevada-Reno, USA): X-ray spectroscopy of Z-pinches

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The lecture will begins with a description of atomic processes including X-ray line polarization and then moves to non-LTE calculations and importance of EBIT data for benchmarking of atomic data. The examples of X-ray K-, L-, and M-shell spectra produced on 1 MA Z-pinch generator and their interpretation will be considered as well as some of the X-ray spectra relevant to astrophysics.

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Grazyna Stasinska (Observatoire Paris-Site de Meudon-LUTH, France): Problems of abundance determinations in emission-line nebulae

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I will present the different methods to determine the chemical composition of emission-line nebulae (mainly HII regions and planetary nebulae), emphasizing the advantages and drawbacks of each of them. I will then discuss some of the still unsolved problems that plague the abundances derived from nebular emission lines (abundance discrepancies, temperature fluctuations, abundance inhomogeneities, kappa distribution of free electrons).

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Additional Information:

List of Confirmed Participants: Updated on July 1

Registration: ALL participants and speakers should register. The registration will be on July 4  at USP, from 8:00 to 9:00.  You can find arrival instructions to USP  here.

Accommodation: Participants, whose accommodation has been provided by the institute will stay at The Universe Flat. Each participant, whose accommodation has been provided by the institute, has received the accommodation details individually by email.

IMPORTANT: From July 4 to 7, the activity will be held at USP, and from July 8 to 9, at IFT-UNESP. You can find the arrival instructions to IFT-UNESP here.

BOARDING PASS: All participants , whose travel has been provided or will be reimbursed by the institute, should bring the boarding pass upon registration, and collect an envelope to send the return boarding pass to the institute.

Emergency number: 9 8233 8671 (from São Paulo city); +55 11 9 8233 8671 (from abroad), 11 9 8233 8671 (from outside São Paulo).

Ground transportation instructions: 

Ground transportation from Guarulhos Airport to The Universe Flat

Ground transportation from Congonhas Airport to the Universe Flat

Ground transportation from The Universe Flat to the institute