George Whitesides: Rumo à ciência da simplicidade

A maioria das palestras que ouvimos aqui nesses dias incríveis foram conversas com pessoas que têm a característica de serem pensadores, especialistas, enfim, pessoas que entendem das coisas. Todos vocês conhecem o assunto sobre o qual falarei hoje. Isto é, vocês sabem o que é simplicidade, vocês sabem o que é complexidade. O problema é que eu não sei. O que vou fazer hoje é compartilhar com vocês minha ignorância sobre o assunto.

Gostaria que vocês lessem essa citação porque voltaremos a ela em breve. A citação é a opinião do legendário Potter Stewart sobre pornografia. Vou ler para vocês os detalhes mais importantes. "Descrição simplificada ['pornografia pesada']; talvez eu nunca seja bem sucedido em defini-la. Mas eu a reconheço quando a vejo." Voltarei a isso em breve.

Então o que é simplicidade? Seria bom começar com alguns exemplos. Uma xícara de café, nunca pensamos em xícaras de café, mas ela é mais interessante do que imaginamos. Uma xícara é um artefato, sim, que tem um recipiente e uma alça. A alça possibilita que você segure a xícara quando o recipiente está cheio de líquido quente. Por que ela é importante? Bem, ela possibilita que você tome café. Mas além disso, já que o café está quente, o líquido está esterilizado. Assim você tem menos probabilidade de pegar cólera. Então a xícara de café, ou o copo com uma alça, é uma das ferramentas usadas pela sociedade para manter a saúde pública. Tesouras são nossas roupas. Óculos nos permitem ver as coisas e evitar que sejamos comidos por onças ou atropelados por algum veículo. E livros são, em geral, nossa educação.

Mas há outra classe de coisas simples que também são muito importantes. Simples no funcionamento, mas nem um pouco simples na elaboração. Vou citar dois exemplos. Um é o telefone celular, que usamos todos os dias. E sua complexidade tem algumas características muito diferentes daquelas que meu amigo Benoit Mandelbrot apresentou, mas que são muito interessantes. E o outro exemplo é a pílula anticoncepcional, que, de uma forma muito simples, literalmente mudou a estrutura da sociedade ao mudar o papel da mulher nela, oferecendo a elas a oportunidade de decidir sobre a reprodução.

Considero que há dois modos de compreender essa palavra. Aqui eu alterei a citação de Potter Stewart ao dizer que podemos pensar em coisas que vão desde tesouras até celulares, internet e pílulas anticoncepcionais, e dizer que elas são simples, suas funções são simples, e nós reconhecemos o que é essa simplicidade quando a vemos.

Ou pode haver outra maneira de enxergar isso, que é pensar no problema em outros termos, se o associarmos à filosofia moral, usando o chamado "problema da chaleira". Vamos esclarecer o problema da chaleira. Suponhamos que você veja uma chaleira, e que essa chaleira esteja cheia de água quente. Então você pergunta: "Por que a água está quente?" É uma pergunta bem simples. É como: "O que é simplicidade?" Uma resposta poderia ser: Porque a energia cinética das moléculas da água está alta e as moléculas se agitam rapidamente. É o tipo de argumento da física. Um segundo argumento poderia ser: Porque está sobre o fogão com a chama acesa. É um argumento histórico. Um terceiro seria que eu queria água quente para fazer chá. É um argumento de intenção. E como estamos lidando com um filósofo moral, o quarto seria que isso faz parte do plano de Deus para o universo. Todas essas são possibilidades.

O problema é que você pode entrar em apuros quando faz uma pergunta simples, com apenas uma alternativa de resposta, mas aquela pergunta contém muitas perguntas com significados muito diferentes, mas com as mesmas palavras. A pergunta "o que é simplicidade?" entra nessa categoria. O que diz a ciência sobre isso? O mais interessante é que a complexidade é altamente evoluída. Há muita informação disponível sobre o que é complexidade. A simplicidade, no entanto, por razões desconhecidas, quase não é pesquisada, pelo menos no mundo acadêmico.

Nós acadêmicos - eu sou um acadêmico - amamos a complexidade. Escrevemos ensaios sobre a complexidade. E o melhor da complexidade é que ela é fundamentalmente problemática, então você não se responsabiliza pelos resultados. A simplicidade - todos nós realmente gostaríamos que nosso liquidificador fizesse o que um liquidificador faz todas as manhãs, exceto explodir ou tocar uma sonata de Beethoven. Não estamos interessados nos limites desses objetos. Então o interesse está relacionado ao que o sistema pode oferecer. E há muita recompensa quando pensamos em complexidade ou imprevisibilidade, mas não muita quando pensamos em simplicidade. Uma das coisas que quero fazer é ajudá-los numa tarefa muito importante que vocês podem nem perceber com frequência, que é saber como sentar ao lado de um físico durante um jantar e manter uma conversa com ele. E as palavras que eu gostaria que vocês enfocassem são complexidade e imprevisibilidade, porque elas permitem que vocês puxem conversa com ele e depois é só deixar ele divagar sobre outras coisas.

(Risos)

Então, o que é complexidade nessa visão? E o que é imprevisibilidade? Nós temos uma definição muito precisa da complexidade. É um sistema, como o trânsito, que possui diversos componentes. Os componentes interagem entre si. Há carros e motoristas. Eles dissipam energia. Acontece que, onde quer que exista esse sistema, coisas estranhas acontecem, e vocês em Los Angeles provavelmente sabem disso melhor que ninguém. Vejamos outro exemplo que eu decidi acrescentar por ser um exemplo da importância da ciência moderna. Não dá para ler isso. E nem precisa ser lido. Mas é uma parte minúscula das reações químicas que acontecem em cada uma de suas células em todos os momentos. E é como o tráfego que vocês veem aqui. O mais interessante sobre essa célula é que ela realmente mantém uma relação relativamente estável com outras células. Mas não sabemos por quê. Fuja de qualquer pessoa que diz que podemos entender a vida.

Vou simplificar ainda mais. Todos ouvimos falar de Bill Gates recentemente. Todos nós, até certo ponto, estudamos esse fenômeno chamado Bill Gates. Incrível. Você aprende tudo o que pode sobre ele. E aqui está outro tipo de fenômeno que vocês podem ter estudado, e estudado com afinco. É o fenômeno Bono, esse é o Bono. Se vocês sabem tudo sobre esses dois fenômenos, e depois os junta, o que se pode tirar dessa combinação? A resposta é: não muito. E isso é a complexidade. Agora imaginem estudar esse fenômeno para uma cidade ou grupo, com certeza terão um problema interessante.

Pois bem, agora vou dar-lhes um exemplo de simplicidade, de um tipo bem específico. Depois vou introduzir uma palavra que eu considero muito útil, que é "empilhamento". Vou usar o termo "empilhamento" para falar do tipo de simplicidade que tem essa característica de ser tão simples e tão confiável que eu poderia construir várias coisas com ela. Ou vou usar o termo "simples" no sentido de confiável, previsível, replicável. E vou usar o exemplo da internet, pois é um excelente exemplo de simplicidade empilhada. Dizemos que é um sistema complexo, o que realmente é, mas é mais do que isso.

A internet começa com a matemática. Começa com um sistema binário. Se observarmos a lista na primeira coluna, veremos os familiares números arábicos, de um a 10 e daí em diante. No sistema binário, um é 0001 e sete é 0111. A pergunta é: Por que o binário é mais simples que o arábico? E a resposta é simples: se você levantar três dedos, consegue contar facilmente, mas se eu levanto isso, é difícil saber que mostrei o número sete. A vantagem do binário está em ser o modo mais simples de representar números. Qualquer outro modo é mais complicado. Você consegue detectar erros com ele. Não há ambiguidade na leitura. Há muitas coisas boas no sistema binário. É muito simples, se você souber ler corretamente. Se você quiser representar o zero e o um do sistema binário, você precisa de um dispositivo. Pensem nas coisas de suas vidas que são binárias. Uma delas é o interruptor de luz. Ele pode estar ligado ou desligado. Isso é binário.

Mas como todos sabemos, interruptores falham. Então nossos amigos físicos da matéria condensada conseguiram criar, há uns 50 anos, um dispositivo interessante, mostrado sob a cúpula de vidro, que é um transistor. Um transistor nada mais é que um interruptor de parede. Liga e desliga as coisas, mas não tem partes que se movem e não falha, pelo menos durante um bom tempo. Então o segundo nível da simplicidade foi o transistor e a internet. E já que o transistor é tão simples, podemos colocar vários juntos. Colocamos então vários deles juntos e temos o chamado circuito integrado. Atualmente um circuito integrado pode ter em cada chip cerca de um bilhão de transistores, e todos precisam funcionar perfeitamente o tempo todo. Esse é o próximo nível de simplicidade, e na verdade os circuitos integrados são muito simples na medida em que, em geral, eles funcionam bem.

Com circuitos integrados pode-se fazer um telefone celular. Vocês estão acostumados a ter seus celulares funcionando a maior parte do tempo. Em Boston, que é mais ou menos como a Namíbia em termos de cobertura celular, não estamos acostumados com celulares funcionando todo o tempo mas apenas por algum tempo. Mas o fato é que, se vocês têm celulares, vocês podem ver essa simpática senhora em algum lugar da Namíbia, muito feliz pelo fato de que, apesar de não ter nenhum mestrado em engenharia elétrica pelo MIT, ainda assim ela consegue improvisar e fazer o celular ligar de uma forma pouco usual. E disso vem a internet. Esse é um mapa do fluxo de bits pelo mundo. Essas duas aglomerações mais claras aqui no meio são os Estados Unidos e a Europa.

E voltamos à simplicidade. Aqui está uma ideia que eu acho formidável, que é o Google, um portal simples que afirma possibilitar acesso irrestrito a todas as informações no mundo. Mas o ponto principal aqui é que essa extraordinária e simples ideia se baseia em níveis de simplicidade, cada um dos quais composto por complexidades que são individualmente simples, no sentido em que são inteiramente confiáveis.

Vou então terminar com quatro enunciados gerais, um exemplo e dois aforismos. As características que considero úteis para entender as coisas simples: Primeiro, elas são previsíveis. Seu comportamento é previsível. Uma das características mais interessantes das coisas simples é que vocês sabem o que elas fazem. Então simplicidade e previsibilidade são características de coisas simples. A segunda, e isso é um dado do mundo real, é que são baratas. Se existem coisas baratas, as pessoas certamente encontrarão usos para elas, mesmo que elas pareçam muito primitivas. Vejam o exemplo das pedras. Pode-se construir catedrais com pedras, só é necessário saber o uso da pedra. Pode-se esculpi-las em blocos, e empilhá-las uma em cima da outra, que elas suportarão o peso.

Então é preciso ter uma função, a função tem que ser previsível e o custo deve ser baixo. O que eu quero dizer é que precisamos ter alto desempenho ou uma boa relação custo-benefício. E gostaria de propor como última propriedade das coisas simples a característica de servir, ou ter o potencial de servir, como blocos modulares. Isto é, vocês podem empilhá-las. E empilhar pode ser dessa forma ou dessa outra, ou pode ser em um espaço arbitrário n-dimensional. Mas se há algo que tenha uma função e que seja barato, as pessoas encontrarão novas maneiras de juntar as peças para produzir coisas novas. Coisas baratas, funcionais e confiáveis despertam a criatividade das pessoas, que constroem coisas inacreditáveis. Não havia como prever a internet tendo como base o primeiro transistor. Simplesmente impossível. Esses são os componentes.

Agora, o exemplo é algo que retirei do trabalho que estamos fazendo. Estamos muito interessados em proporcionar serviços de saúde aos países em desenvolvimento. Uma das coisas que pretendemos fazer é achar um modo de fazer diagnósticos médicos com um custo perto de zero, o mais perto que possamos conseguir. Como podemos fazer isso? Esse é um mundo onde não há eletricidade, não há dinheiro, não há médicos suficientes. Não quero gastar o tempo de vocês com detalhes, mas no canto inferior direito vocês podem ver um exemplo do que temos. É um pequeno pedaço de papel com algumas coisas impressas, usando a mesma tecnologia que se usa para fazer gibis, que aliás foi a inspiração para essa ideia. Pode-se colocar uma gota, nesse caso de urina, no fundo. Ela vai subindo por capilaridade nessas ramificações. Vejam bem, não há necessidade de energia. As cores mudam. Nesse caso específico, está sendo analisada a função renal. Como o profissional de saúde em muitos lugares desta parte do mundo é um rapaz de 18 anos com uma AK-47, que pode estar desempregado e disposto a sair por aí fazendo trabalhos como este, ele poderia tirar uma foto disso com seu celular, enviar a foto para algum médico, e o médico poderia diagnosticar.

Então, o que fizemos foi usar a tecnologia que está disponível em todos os lugares para criar um dispositivo bem barato e aperfeiçoá-lo de forma a torná-lo extremamente confiável. Se conseguirmos fazer isso, se conseguirmos adicionar mais funções, o dispositivo se tornará empilhável. Isso significa que, se conseguirmos usar a tecnologia básica para fazer uma ou duas coisas funcionarem, o dispositivo poderá ser aplicado a uma ampla variedade de condições humanas e consequentemente poderá ser estendido tanto vertical quanto horizontalmente. Uma boa parte de meu interesse nisso, devo dizer, é que eu gostaria de - como posso explicar educadamente - mudar o modelo, ou talvez arrancar as vísceras da estrutura fundamental do sistema de saúde americano, que eu acredito estar falido.

Vou então terminar... (Aplauso)

Vou terminar com dois aforismos. Um deles é de Einstein. Ele disse: "Tudo deve ser feito da forma mais simples possível, mas não mais simples que isto." Acho que é a maneira ideal de encarar o problema. Se você eliminar muita coisa de algo que já é simples, você perde a função. É preciso ter custo baixo, mas também é necessário haver uma função. Não dá para simplificar demais. E o segundo aforismo é sobre design, não é diretamente relacionado, mas é uma boa frase.

É de Saint-Exupéry. Ele disse: "Você sabe que alcançou a perfeição em design, não quando não há mais nada para adicionar, mas quando já não há mais nada que se possa retirar". Isso é ir na direção certa. O que eu acho que todos podem começar a fazer com esse tipo de recorte da palavra simplicidade, que não pretende tratar de Brancusi, que não responde à pergunta: por que Mondrian é melhor ou pior ou mais ou menos simples que Van Gogh, e certamente não se refere à questão de quem é mais simples, Mozart ou Bach.

Mas coloca ênfase sobre sobre o que, em certo sentido, diferencia o mundo real das pessoas que usam coisas do mundo das pessoas que pensam sobre as coisas, que é o mérito intelectual de questionar: Como fazer coisas da maneira mais simples, da maneira mais barata e funcional, da maneira mais interconectável possível? Se pudermos trazer essa simplicidade para nossa tecnologia e passá-la para vocês, vocês podem pegá-la e transformá-la em coisas fabulosas.

Muito obrigado.

(Aplauso)

Chris Anderson: Pergunta rápida. Você imagina que uma ciência da simplicidade pode chegar ao ponto de analisar vários sistemas, por exemplo o sistema financeiro, legal ou de saúde e dizer: isso chegou a um ponto perigoso ou pouco funcional por tais e tais razões, e esta é a forma como devemos simplificar as coisas?

George Whitesides: Acho que sim, pois se observarmos os componentes que formam o sistema, e examinarmos sua fragilidade, ou sua estabilidade, poderemos criar uma avaliação de risco baseada nesses fundamentos.

CA: Você já começou a fazer isso? Quero dizer, com o sistema de saúde, você conseguiu uma solução radical para o custo, mas e o sistema como um todo?

GW: Bem, não. Colocando em termos simples, não.

CA: Foi uma resposta simples e precisa. GW: Sim.

CA: Então, em termos da tecnologia diagnóstica que já existe, em que ponto ela está agora, e quando você diria que ela estará pronta para uso em larga escala?

GW: Já estamos muito próximos, os sistemas funcionam, temos que resolver problemas de fabricação e outras coisas do gênero, mas a tecnologia básica já funciona.

CA: Você tem uma empresa que... GW: Uma fundação, sem fins lucrativos.

CA: Claro. Bem, muito obrigado pela palestra. Obrigado.