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Unesp e Fapesp desenvolvem jogo eletrônico sobre universo das partículas subatômicas



22/12/2014

Fonte: Agência Fapesp

Sprace Game 2.0 apresenta conceitos de física de partículas em missão virtual para colonizar Marte (Reprodução)O jogo eletrônico Sprace Game 2.0, criado pelo São Paulo Research and Analysis Center (Sprace) da Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” (Unesp), propõe que crianças e adolescentes capturem, no computador, partículas subatômicas e utilizá-las para construir prótons, nêutrons e as bases atômicas de todo o universo, enquanto o Grande Colisor de Hádrons (LHC), maior acelerador de partículas do mundo, tenta recriar as condições surgidas logo após o Big Bang. O videogame teve a sua mais recente versão desenvolvida com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp), por meio do Projeto Temático, Centro de Pesquisa e Análise de São Paulo, colocando a experiência em pé de igualdade com a proporcionada por jogos comerciais.

“O visual, os desafios propostos e especialmente o conteúdo por trás das missões fazem com que o jogador se divirta enquanto entra em contato com conceitos importantes da física das partículas subatômicas, grande objetivo da iniciativa”, disse o coordenador do Sprace e professor do Instituto de Física Teórica da Unesp, à Agência Fapesp, Sérgio Ferraz Novaes.

Reduzido na tela à escala subatômica, o jogador comanda uma nave miniaturizada e utiliza um campo de energia para capturar quarks, as partículas subatômicas que formam prótons e nêutrons – que, por sua vez, compõem o núcleo atômico. É uma jornada que leva os mais curiosos a entrar em contato com a complexidade da estrutura da matéria, que vai muito além dos famosos prótons e nêutrons.

“Os aceleradores de partículas permitem ampliar nosso conhecimento sobre as estruturas da matéria e conhecer as partículas subatômicas: os quarks up, down, strange, charm, bottom e top, os léptons elétron, múon, tau e seus três respectivos neutrinos, e as partículas glúon, W, Z e fóton, responsáveis pelas interações forte, fraca e eletromagnética”, explicou Novaes.

Esses são os alvos do navegador subatômico no Sprace Game, que é gratuito e pode ser baixado pela internet. De posse das partículas encontradas, o jogador precisa levá-las ao laboratório para que sejam identificadas e ajudem a calibrar os sensores da nave, que adquire a capacidade de identificar novas partículas a distância.

Nas fases seguintes, a missão ganha mais complexidade: é preciso aprender a recombinar as partículas para construir prótons e nêutrons que, por sua vez, deverão ser utilizados para construir os núcleos atômicos, necessários à sustentação da vida.

A nave é equipada com dois tipos de disparo: o primeiro, utilizado para lançar uma espécie de campo de força que prende a partícula, permitindo o transporte para o laboratório de análises miniaturizado; o segundo, para impulsionar uma partícula capturada em determinada direção. Todo o jogo é controlado pelo mouse do computador e o visual e a mecânica de controle são semelhantes aos dos jogos 2D modernos.

De acordo com Novaes, o planejamento do jogo obedeceu a critérios para garantir a exatidão científica sem prejudicar a diversão. “Apesar de certa liberdade criativa, zelamos pelo rigor científico dos conceitos tratados. Claro que, na realidade, é impossível a observação direta das partículas, mas esse tipo de restrição foi contornado pelo elemento da fantasia. Ao mesmo tempo misturamos o conteúdo didático com as regras do jogo, para tornar o aprendizado mais divertido”, disse.

Missão Marte
A jornada proposta pelo jogo se aproveita de notícias recentes sobre a exploração científica de Marte para propor a manipulação da estrutura subatômica da matéria como um dos passos necessários à colonização do planeta. As missões são apresentadas como etapas intermediárias para preparar o planeta Marte para uma futura colonização humana. O objetivo final é coletar as partículas e recombinar seus quarks na produção de novos prótons e nêutrons nas quantidades corretas para produzir os núcleos dos átomos necessários à colonização – entre eles o hidrogênio e o oxigênio, indispensáveis para a sustentação da vida.

Durante o processo, o jogador aprende a consultar a Tabela Periódica para determinar a quantidade de prótons e nêutrons a serem gerados em cada caso e repete algumas vezes o processo de selecionar quarks para compor prótons e nêutrons de forma a memorizar a composição dessas duas partículas.

Upgrade
A versão inaugural Sprace Game foi lançada em 2010, mas agora, com a versão 2.0, o jogo se equipara à experiência dos videogames modernos. As missões foram ampliadas de quatro para 17 etapas, sendo possível salvar os estágios superados para interromper o jogo quando necessário, sem que seja preciso recomeçar do princípio.

A cada nova etapa completa, o jogador é recompensado com um troféu virtual, outra melhoria implementada para motivar a continuidade da jornada. “Os troféus conquistados são exibidos em um painel para motivar o jogador e estimular sua competitividade”, disse Novaes.

A fim de ampliar o público do jogo, agora também é possível selecionar o nível de dificuldade das missões, adequando-o a diferentes idades e experiências, e o idioma, que pode ser português, inglês ou alemão.

A Academia de Ciências da Áustria, que já fazia uso do jogo em suas ações de divulgação científica com crianças, solicitou que fosse criado um “modo de exibição” que retorna automaticamente ao menu principal após algum tempo de inatividade do jogador. O objetivo é facilitar a exibição do jogo em exposições científicas e em eventos abertos ao público.

“O Sprace Game alcança agora um potencial ainda maior de difusão de conceitos da física das partículas subatômicas, levando crianças e adolescentes a superar as dificuldades encontradas em sala de aula para o aprofundamento desse conhecimento. A partir desse mundo subatômico é possível se aprofundar na natureza elementar de tudo o que existe”, disse Novaes.

O jogo foi projetado para funcionar em qualquer computador com sistema operacional Windows, Linux ou do Macintosh, exigindo apenas a instalação da versão mais recente da plataforma Java, que pode ser obtida gratuitamente na Internet.

A versão inaugural foi desenvolvida com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e produzida pelas empresas brasileiras Summa Technology+Business e Black Widow Games Brasil.
A última versão do Sprace Game pode ser acessada gratuitamente em www.sprace.org.br/sprace-game.

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