A Matemática é um instrumento científico fundamental para a modelação, compreensão e resolução dos desafios que se colocam ao nosso Planeta e aos seres vivos que o habitam neste início de milénio. Entendida num âmbito lato, a Matemática do Planeta Terra é incontornável para enfrentar os problema climáticos, demográficos, ecológicos, económicos, energéticos, sociais, ou tecnológicos contemporâneos.
Neste livro reune-se um conjunto de dezassete capítulos, contendo contribuições sobre a aplicação da matemática ao estudo do Planeta Terra, escritos por investigadores portugueses ou radicados em Portugal, e dirigidos a um público muito vasto de não especialistas, que inclui professores e estudantes, mas também todos aqueles com curiosidade e interesse pela matemática e suas aplicações.
O presente texto constitui uma panorâmica da Matemática do Planeta Terra cientificamente atualizada e escrita numa linguagem acessível. É também uma excelente fotografia de alguma da investigação científica de qualidade internacional atualmente desenvolvida em Portugal.
I - UMA PANORAMICA MATEMÁTICA
Alguns Aspectos Matemáticos do Planeta Terra
José Francisco Rodrigues
A Matemática da Navegação e da Cartografia no Tempo das Descobertas
Joaquim Alves Gaspar
Entre Ordem e Desordem: da Célula ao Sol
Maria Paula Serra de Oliveira
II - MATEMÁTICA DO PLANETA FÍSICO
Compreender o Clima, uma Aventura pelos Paradigmas da Modelação
Carlos Pires
O Efeito da Rotação da Terra na Circulação Atmosférica e Oceânica
Juha Videman, Aires dos Santos
Resolver o Problema Inverso para Encontrar Recursos e Investigar o Interior da Terra
Fernando A. M. Santos, Graça Silveira, Luís Matias
Intermitência Heteroclínica do Campo Geomagnético
Alexandre A. P. Rodrigues
Análise de Fourier e Aplicações em Dinâmica de Estruturas
Sérgio Oliveira
O GPS e a Teoria da Relatividade
José Natário
III - MATEMÁTICA DO PLANETA VIVO
Das Formas às Fórmulas: Estrutura e Geometria das Conchas Marinhas
Jorge Picado
A Viagem de Darwin pela Matemática
Fabio Chalub
A Matemática dos Recursos Biológicos: Crescimento e Colapso
Tiago Domingos
Biomatemática: Novos Desafios, Parte I – Caos, Ruído Dinâmico e Separação das Escalas Temporais em Epidemiologia
Maíra Aguiar, Peyman Ghaffar, Luís Mateus, Filipe Rocha, Urszula Skwara, Nico Stollenwerk, Alexandra Symeonides
Biomatemática: Novos Desafios, Parte II – Superdifusão, Criticalidade e Avaliação Bayesiana de Modelos em Epidemiologia
Nico Stollenwerk, Urszula Skwara, Filipe Rocha, Luís Mateus, Peyman Ghaffari, Maíra Aguiar
IV - MATEMÁTICA DO PLANETA HUMANO
Influência das Decisões Individuais num Mercado Competitivo
Renato Soeiro, Abdelrahim S. Mousa, Alberto A. Pinto
Aplicações Estatísticas em Análise de Catástrofes Naturais
Manuela M. Oliveira, Isabel Natário, Susete Marques, Jordi Garcia-Gonzalo, Brigite Botequim, José G. Borges, Margarida Tomé, José M. Pereira, José Tomé, Clarice G. B. Demétrio
Dinâmica e Estrutura da População Humana: Medidas e Modelos Matemáticos
Edviges Coelho, Maria Graça Magalhães, Jorge Miguel Bravo
Notas Biográficas dos Autores e Editores
FERNANDO PESTANA DA COSTA |EDITOR| nasceu em Lisboa em 1962. Licenciou-se em engenharia química no Instituto Superior Técnico em 1985 e obteve o grau de mestre em matemática aplicada, também no IST, em 1989. Em 1993 concluiu o seu doutoramento em matemática na Heriot-WattUniversity, em Edimburgo. Lecionou durante vinte anos no Departamento de Matemática do Instituto Superior Técnico. Atualmente, é professor associado com agregação no Departamento de Ciências e Tecnologia da Universidade Aberta e é membro do Centro de Análise Matemática, Geometria e Sistemas Dinâmicos do Instituto Superior Técnico, onde faz investigação na área das equações diferenciais não lineares, interessando-se, em particular, por problemas colocados no âmbito das equações de coagulação, de dinâmica de populações e de modelos matemáticos de cristais líquidos. Foi editor de um número especial da revista Physica D dedicado aos processos de coagulação-fragmentação e é presentemente editor do International Journal of Biomathematics and Biostatistics.
É autor do livro “Equações Diferenciais Ordinárias" e tradutor do livro “Análise Funcional Linear” (ambos publicados pela IST Press). É atualmente vice-presidente da Sociedade Portuguesa de Matemática.
JOÃO TEIXEIRA PINTO |EDITOR| nasceu em Lisboa em 1958. Licenciou-se em física pela Universidade de Lisboa tendo ingressado em 1985 como docente no Departamento de Matemática do Instituto Superior Técnico onde fez o seu mestrado em matemática. Em 1995 concluiu o doutoramento em matemática no Geórgia Institute of Technology, em Atlanta. E atualmente professor auxiliar no Instituto Superior Técnico e membro do Centro de Análise Matemática, Geometria e Sistemas Dinâmicos da mesma instituição. Desenvolve trabalho de investigação em sistemas dinâmicos e equações diferenciais com especial interesse em equações de reação-difusão, equações de coagulação-fragmentação, modelação matemática de cristais líquidos e biomatemática.
JORGE BUESCU |EDITOR| é licenciado em física pela Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa, doutorado em matemática pela Universidade de Warwick e agregado em matemática pelo Instituto Superior Técnico, onde foi ensinou durante vinte anos. Atualmente é professor associado de matemática na Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa. É autor de várias dezenas de artigos científicos, de dois livros publicados internacionalmente, e de mais de uma centena de artigos de divulgação da matemática. Em Portugal publicou cinco livros: “O mistério do bilhete de identidade e outras histórias” (Gradiva, 2001), “Da falsificação de euros aos pequenos mundos” (Gradiva, 2003), “O fim do Mundo está próximo?” (Gradiva, 2007), “Casamentos e outros desencontros” (Gradiva, 2011) e “Matemática em Portugal: uma questão de educação” (Fundação Francisco Manuel dos Santos, 2012). É membro da comissão Raising Public Awareness in Mathematics e editor da Newsletter da European Mathematical Society. É atualmente vice-presidente da Sociedade Portuguesa de Matemática e do Centro Internacional de Matemática.