- Um relatório satírico de experimento de graduação que nega frontalmente o dogma de que a resistência do germânio varia exponencialmente com a temperatura, tomando emprestado o formato de um experimento real de física para expor frustração e cinismo sem filtro
- No resumo, a relação exponencial entre resistência e temperatura é classificada como uma "mentira descarada", e as conclusões centrais afirmam sem rodeios defeitos de equipamento, má qualidade do material didático e perda de tempo
- Ao longo do experimento, acumulam-se limitações práticas como a dificuldade de soldar germânio, equipamentos que não funcionam e um frasco Dewar de nitrogênio líquido com vazamento
- Mesmo com os dados medidos mostrando nenhuma dependência exponencial, uma curva exponencial é forçada por cima do ruído para dar uma aparência convincente
- O texto termina definindo o curso de física como o maior erro da vida e lamentando não ter escolhido CS (ciência da computação) como graduação
Resumo (Abstract)
- Define como "mentira descarada" a tese comum de que, no germânio, a resistência depende exponencialmente da temperatura
- Após modelagem teórica e um experimento exaustivo, chegam-se a duas conclusões: ① o equipamento é péssimo e o material didático relacionado também é ruim; ② todo este experimento foi uma completa perda de tempo
Introdução (Introduction)
- Os elétrons no germânio ficam presos em bandas de energia bem definidas, separadas por "regiões proibidas (forbidden regions)" nas quais a densidade de portadores de carga é zero
- Ao aquecer a amostra, os elétrons saltam da banda não condutora para a banda de condução, produzindo uma mudança mensurável na resistência
- A relação exponencial entre temperatura e resistência vale em uma certa faixa de temperatura, mas é derivada de forma vaga com a expressão "1ª aproximação (to first order)"
- O texto critica o material didático associado como obscuro e prolixo, por considerar um número arbitrário de potenciais de osciladores harmônicos desacoplados e depois tomar o limite
Procedimento experimental (Experiment procedure)
- Na caixa de cristais de germânio, foi escolhido o cristal que parecia ter menos rachaduras
- Fios foram soldados nas posições indicadas na figure 2b do Lab Handout 32, mas soldar germânio é extremamente difícil
- A solda não aderia, e nem mesmo foi possível obter ajuda dos pós-graduandos do laboratório de solid state
- Como todo o equipamento de segunda categoria (second-rate equipment) recolhido dos fundos não funcionava, peças foram discretamente retiradas de um laboratório bem equipado para substituição
- Reclama-se do absurdo de entregar ferramentas quebradas a estudantes de graduação e depois se perguntar por que não saem resultados
- Para controlar a temperatura, o cristal foi fixado a uma barra de cobre (copper rod), com a parte superior presa a uma bobina de aquecimento e a inferior mergulhada em um frasco Dewar de nitrogênio líquido
- No meio do projeto, o frasco começou a vazar — o texto observa que, pagando 10 mil dólares por trimestre, nem um Dewar decente de 5 dólares se recebe
Resultados (Results)
- São apresentados "dados 100% reais" medidos ao longo de duas semanas (Fig. 1), mas a esperada dependência exponencial simplesmente não aparece
- Os dados são descritos como um "monte de lixo", com desabafo sobre a perda de tempo
- Apostando que o avaliador só olharia a figura, o autor desenha arbitrariamente uma curva exponencial por cima do ruído
- Para deixá-la mais convincente, usa um programa de computador complicado para fazer o ajuste, ironizando que esse seria o mesmo processo usado na descoberta do top quark
Conclusão (Conclusion)
- Define o curso de física como o maior erro da vida
- Encerra com autodepreciação, dizendo que deveria ter escolhido CS (ciência da computação); talvez ainda não tivesse namorada, mas pelo menos estaria ganhando muito dinheiro
2 comentários
Minha bunda...
Opiniões no Hacker News
Por uma coincidência curiosa, eu também fiz o mesmo experimento com orçamento apertado e equipamentos ruins, e usei um algoritmo de computador razoável para encontrar o melhor ajuste
Só que consegui extrair dos resultados quatro algarismos significativos, e foi um resultado melhor do que o de livros-texto antigos
É interessante que, para o autor indignado, a frustração esmagadora tenha se tornado uma experiência definidora da vida, enquanto para mim a mesma situação acabou sendo uma experiência positiva e definidora da vida
É realmente difícil prever como as coisas vão se desenrolar, mesmo sob as mesmas condições
As aulas eram teóricas demais, então, quando íamos construir protótipos reais, nada funcionava, e nem os técnicos do laboratório sabiam o motivo
Por isso passei a maior parte do tempo circulando por aí e consertando os projetos de conclusão cambaleantes de outros alunos. A vida depende do que você tira dela :)
Eu adorava as aulas de laboratório, e meu interesse surgiu pela primeira vez ao ver previsões se confirmarem diante dos meus olhos
Só é preciso saber no que se está entrando. Experimentos tomam uma quantidade enorme de tempo e também exigem preparação
Bem engraçado
Da perspectiva de quem já ensinou experimentos de matéria condensada em baixas temperaturas, uma grande parte da nota está em descobrir o que deu errado e corrigir isso, ou pelo menos reconhecer que deu errado
O aluno deveria ter dado mais informações sobre a montagem experimental. Coisas como que equipamento foi usado, se a medição de resistência era de quatro terminais ou de dois terminais, se era resistividade ou resistência, o que era R_0, e por que ele achava que o experimento não tinha funcionado
Para mim, parece que a fiação estava errada e ele acabou medindo apenas ruído
O antigo “semestre obrigatório de laboratório avançado de física experimental” era exatamente assim. Ao longo de um semestre, tínhamos de fazer cerca de 14 experimentos completamente diferentes, no nível daquele texto, os equipamentos eram velhos e quebravam durante os experimentos, e os monitores eram doutorandos ou pós-docs pouco motivados
Dos 14 experimentos, só dois funcionaram direito e produziram o resultado esperado
Graças a essa experiência, fui direto para física teórica e simulações computacionais de dinâmica eletrônica e interação luz-matéria em semicondutores confinados. Eram coisas como pontos quânticos e grafeno, e era divertido
Hoje não dá para ganhar a vida com isso, então trabalho com desenvolvimento de software para dispositivos médicos
Se o laboratório não está nadando em dinheiro, essas são habilidades valiosas para um experimentalista
Mesmo nadando em dinheiro, comprar um equipamento novo e bacana leva no mínimo 8 semanas, enquanto pegar discretamente algo da prateleira certa no fim do corredor leva 5 minutos e permite obter resultados antes do almoço
“Doutorandos ou pós-docs pouco motivados como monitores” era uma triste realidade em todos os lugares onde ensinei
Ensinar a mesma coisa 14 vezes em um semestre não é divertido, e quem gosta de ensinar e é bom nisso sabe disso, então pega, quando pode, disciplinas, seminários, tutoriais e aulas de exercícios. A escolha é por ensinar algo novo toda semana e passar mais tempo com os mesmos alunos
Para fazer algo de verdade, 4 anos não são suficientes para aprender a matemática e a física necessárias. Isso sem contar outras coisas importantes, como redação em inglês, festas e desilusões amorosas
Já encontrei cientistas da NASA que coletavam amostras atmosféricas em aviões, e eles tinham de embarcar junto com o equipamento para lidar pessoalmente com problemas se algo desse errado durante o caro processo de amostragem
Se me lembro bem, era um 747 modificado indo do Havaí para a Nova Zelândia
Também entendo a frase “graças a essa experiência, fui direto para física teórica”. O estudante de verão que cuidou do experimento quase intratável da minha tese mudou imediatamente para teoria
Fico curioso se você fez doutorado. Se fez, hoje acha que valeu a pena?
A fonte original é Kovar, L. “Electron Band Structure In Germanium, My Ass.” Annals of Improbable Research, vol. 7, no. 3, maio/junho de 2001, p. 4, https://web.archive.org/web/20010620051228/http://www.improb...
https://improbable.com/publications/classics/
Este texto provavelmente saiu por volta de 1999. Depois disso, o autor obteve mestrado e doutorado em ciência da computação
Eu também passei por dificuldades e frustrações parecidas no fim da faculdade e acabei saindo com o maior respeito por experimentalistas e equipes técnicas
[0]https://pages.cs.wisc.edu/~kovar/cv.html
Era um dos textos mais engraçados que circulavam pelo departamento de física quando eu estava na faculdade. Com certeza é anterior a 2007 e, pela minha memória, é de cerca de 1998 ou 1999
https://web.archive.org/web/20001031193257/http://www.cs.wis...
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É bem engraçado, mas a parte que deu arrepios de tão verdadeira foi esta:
“Escolher física foi o maior erro da minha vida. Eu deveria ter feito ciência da computação. Ainda assim não haveria mulheres, mas pelo menos o dinheiro estaria entrando.”
Queria que a remuneração na academia fosse melhor
A carta de humor sombrio “A (de)motivational letter”, atribuída ao “Prof. Hardass Slavedriver”, resume bem isso: https://lifesciencephdadventures.wordpress.com/2013/01/04/a-...
Se isso for real, parece que ele mediu ruído de qualidade bem alta
Não há como a resistividade dobrar em um intervalo de 5 graus e depois se manter constante em uma temperatura fixa. Pela própria confissão dele, essa é a parte mais suspeita
Feito corretamente, o gráfico fica assim
https://pdfs.semanticscholar.org/3753/2b8a21825d66633f33684a...
Nos anos 1990 e no começo dos anos 2000, a gente costumava encaminhar por e-mail documentos do Word cheios de links para sites engraçados ou piadas copiadas e coladas
Como alguém que abandonou uma graduação em física aplicada, esse texto era um dos meus favoritos. Era porque eu tinha a lembrança de um experimento de óptica que foi tipo o “golpe final” que acabou com a minha vontade de continuar
O equipamento era horrível, e eu fiz dupla com o parceiro mais inepto do mundo. No semestre de estágio de campo do terceiro ano, ele foi o único aluno a receber do empregador uma avaliação totalmente negativa, e o resumo era “não empregável”. Acho que ele talvez também tenha causado um incêndio
Sempre que descascávamos um cabo de fibra óptica e o prendíamos diante do laser, parecia que o universo inteiro se unia para quebrar o frágil núcleo de vidro
Quando finalmente alinhamos tudo e fizemos as medições, felizes, eu também obtive um resultado de traçar uma linha no meio do ruído. Na verdade, ainda nem reli esse texto, mas, mesmo sem vê-lo há mais de 15 anos, ainda me lembro de ter dado uma boa gargalhada nessa frase