Memória da Computação Científica

VENHA CONHECER A HISTORIA POR TRÁS DOS PRIMEIROS COMPUTADORES DA USP SÃO CARLOS

Museu RealMuseu Virtual

 

  O museu não é apenas uma exposição de máquinas antigas, mas o espaço onde a evolução tecnológica do instituto ganha vida. Ele narra, de forma visual, como os pesquisadores transformaram a maneira de lidar com dados, memórias e instrumentos ao longo das décadas, substituindo cálculos manuais por sistemas avançados de controle.

Essa revolução tecnológica, preservada no museu, tem o DNA de pesquisadores visionários:

  • Yvonne Mascarenhas: Com sua visão de futuro, percebeu precocemente que os computadores seriam a chave para o avanço científico, aplicando-os de forma pioneira em áreas complexas como a cristalografia e a difração de raios X.
  • Jan Frans Willem Slaets: Foi a ponte fundamental entre a física experimental, a eletrônica e a computação. Ele ajudou a criar soluções e equipamentos dentro dos laboratórios, consolidando a forte cultura de instrumentação do IFSC.

Atualmente, a semente plantada por Yvonne e Jan Slaets floresce na moderna Física Computacional.

Essa área utiliza a potência dos computadores atuais para criar modelos, simular fenômenos, analisar imagens e resolver problemas impossíveis de serem tratados apenas com experimentos tradicionais. Assim, enquanto o museu preserva com carinho a memória dos primeiros equipamentos, as novas gerações do IFSC continuam usando a computação para desvendar os mistérios da ciência.

CONFIRA AQUI OS ITENS DO NOSSO ACERVO

YVONNE MASCARENHAS

 (1931 – ATIVA)

IFSC – SP

Quando chegou a São Carlos em 1956, formada em Química e Física pela UFRJ, a Profa. Yvonne Primerano Mascarenhas encontrou uma ciência ainda incipiente no campus. Com muito trabalho e visão de futuro, ela transformou laboratórios modestos em um centro de pesquisa de excelência internacional.

A Mãe da Cristalografia no Brasil

Seu grande destaque científico foi o estudo da matéria em nível atômico:

  • Inovação: Foi a grande pioneira no Brasil a investigar a estrutura de cristais e moléculas usando a difração de raios X.
  • Formação de Talentos: A partir do seu trabalho, fundou um dos mais importantes grupos de cristalografia do país, formando gerações de pesquisadores e impulsionando a biologia, a química e a ciência dos materiais.

Uma Mulher à Frente do Seu Tempo

Em uma época em que pouquíssimas mulheres ocupavam espaços de poder e destaque na ciência, Yvonne rompeu barreiras e tornou-se uma liderança incontestável:

  • Pilar Institucional: Ela ajudou a desenhar todo o ambiente acadêmico que daria origem ao instituto que conhecemos hoje.
  • A Primeira Gestão: Coroando sua dedicação, liderou o IFSC como sua primeira diretora (1994 a 1998), sendo a grande responsável por estruturar e fortalecer a unidade logo após sua independência.

A trajetória da Profa. Yvonne se confunde com a própria história da ciência em São Carlos. Ela não apenas colocou a cidade no mapa da pesquisa nacional, mas abriu portas essenciais para que a ciência brasileira conquistasse o mundo.

JAN FRANS WILLEM SLAETS

(1972 – 2003)

IFSC – SP

Jan Frans Willem Slaets

Nascido na Bélgica, o engenheiro eletrônico Jan Frans Willem Slaets chegou a São Carlos em 1972 com uma missão inovadora. A convite dos professores Yvonne e Sérgio Mascarenhas, ele trouxe o conhecimento prático necessário para conectar, de vez, a pesquisa experimental à revolução dos computadores.

O Mestre da Instrumentação Científica

Em uma época em que os instrumentos precisavam ser desenvolvidos do zero, a capacidade de Jan de criar, adaptar e programar foi revolucionária. Seus principais marcos incluem:

  • A Mão na Massa: Utilizando sistemas pioneiros e computadores como o PDP-11, ele desenvolveu soluções eletrônicas que modernizaram a rotina dos laboratórios do IFSC.
  • O Primeiro Tomógrafo: Teve um papel central na criação do primeiro tomógrafo de ressonância magnética do Hemisfério Sul — apelidado carinhosamente de “quiabo” —, que gerou as primeiras imagens desse tipo no Brasil.
  • Formação de Lideranças: Mais do que criar máquinas, Jan formou mentes. Ele orientou uma geração de alunos que se tornaram grandes referências em computação aplicada e instrumentação (como Caetano e Agma Traina, e Edson Moreira).

Além de atuar como vice-diretor do instituto (2002–2003), Jan Slaets deixou um legado inestimável. Ele consolidou a cultura de criar a própria tecnologia dentro da universidade, garantindo que o IFSC tivesse independência e estrutura para fazer ciência de ponta.

NOS ANOS 70

A Gênese do IFSC: Inovação e Pesquisa (Anos 1970)

Na década de 1970, a Física deixou de ser apenas um departamento ligado à Engenharia para ganhar foco total na pesquisa científica dentro do recém-criado IFQSC (1971). Foi a fase em que a área construiu sua identidade e consolidou as bases para sua futura autonomia institucional.

Marcos da Estruturação Científica

  • Novas Fronteiras: Forte expansão das pesquisas em Física do Estado Sólido, Ciência dos Materiais e instrumentação experimental.
  • Salto Tecnológico: A computação tornou-se ferramenta central para cálculos e controle de experimentos. Além disso, a instalação de um sistema de criogenia (nitrogênio e hélio líquidos) viabilizou testes experimentais de ponta.
  • O Pioneirismo de Yvonne Mascarenhas: O sucesso e o reconhecimento internacional que o instituto viria a alcançar foram forjados nessa década pela consolidação de grupos de pesquisa de excelência. O rigor científico desse período tem a marca do trabalho visionário de pioneiros como a Profa. Yvonne Primerano Mascarenhas, cuja atuação foi determinante para colocar a ciência são-carlense no mapa global.

Foi todo esse ambiente de inovação estruturado nos anos 70 que preparou o terreno para que, em 1994, a Física conquistasse sua separação institucional, nascendo oficialmente como IFSC — momento que coroou a trajetória da Profa. Yvonne, tornando-a a primeira diretora da unidade.

O IFSC ATUAL

O IFSC Hoje: Ciência e Inovação

Atualmente, o IFSC-USP é um centro de excelência reconhecido mundialmente. O instituto atua na fronteira do conhecimento, dividindo-se em grupos de pesquisa vibrantes em áreas como física teórica, experimental, biomolecular e computacional. É um espaço onde a ciência básica se encontra com a tecnologia para criar desde novos materiais até grandes avanços na medicina.

A Revolução de Yvonne Mascarenhas

Se hoje o instituto desenvolve pesquisas de ponta e altíssima precisão, muito desse sucesso se deve à visão revolucionária da Profa. Yvonne Mascarenhas.

Em uma época em que a ciência ainda dependia de cálculos manuais exaustivos, ela foi a força motriz para trazer as primeiras tecnologias de processamento de dados para São Carlos, com destaque para o histórico minicomputador PDP-8.

Com a chegada dessa máquina — e, mais tarde, com o uso de cartões perfurados e computadores como o PDP-11 e o VAX —, a Profa. Yvonne transformou a rotina dos laboratórios. A automação permitiu controlar experimentos complexos e processar grandes volumes de dados de forma rápida, colocando a física são-carlense no mapa da modernidade.

Hoje, essas grandes máquinas que abriram caminho para a ciência atual descansam carinhosamente no museu da computação do IFSC, mantendo vivo o legado brilhante de uma das maiores pioneiras da ciência brasileira.

CARTÃO PERFURADO

Antes da invenção dos teclados e monitores, a comunicação com os computadores era física: os dados e comandos eram registrados por meio de furos estratégicos em pedaços de papelão, os famosos cartões perfurados.

Como era programar nessa época?

A rotina exigia um nível extremo de planejamento e paciência, marcada por dois grandes desafios:

  • O Perigo da Desordem: Cada cartão representava uma pequena parte do programa. Se a pilha caísse no chão ou saísse da sequência, o código inteiro era arruinado. A ordem era vital!
  • A Longa Espera: O processamento não era imediato. O pesquisador entregava seus cartões a um operador especializado e precisava aguardar de um a dois dias na fila de impressão apenas para saber se o programa havia funcionado.

Como qualquer pequeno erro significava voltar para o final da fila e começar do zero, programar exigia atenção absoluta — o que torna os avanços científicos dessa época ainda mais impressionantes!

 

AVANÇOS TECNOLÓGICOS

(1965 – 1987)

O Histórico PDP-8: A Revolução nos Laboratórios

Com cerca de 50 mil unidades vendidas, o PDP-8 foi um dos controladores mais populares de sua época. Com uma memória de apenas 4K palavras e sem sistema operacional, seu funcionamento era rústico, manual e fascinante — muito parecido com o de um microcontrolador moderno.

Como a máquina funcionava?

A interação com o PDP-8 era totalmente física e visual:

  • Programação no Painel: Os dados e comandos eram inseridos um a um, levantando e abaixando pequenas chaves manuais no painel frontal.
  • Leitura em LEDs: As luzes do painel acendiam para mostrar os valores binários, revelando em tempo real o que estava acontecendo na memória.
  • Controle Direto: Botões simples permitiam dar a partida, parar e examinar o processamento.

Yvonne, Jan e a Cristalografia

A chegada dessa máquina a São Carlos teve um propósito claro: a Profa. Yvonne Mascarenhas precisava de tecnologia de ponta para avançar em suas pesquisas pioneiras com cristais.

Para fazer a máquina funcionar, ela trouxe o Prof. Jan Slaets. Juntos, eles transformaram o PDP-8 no “cérebro” de um difratômetro de raios X. O aparelho passou a controlar o equipamento automaticamente, acelerando a análise estrutural dos cristais e provando, na prática, que a união entre a física e a computação mudaria a ciência para sempre.

O PDP-11: O Próximo Salto Tecnológico

Seguindo os passos de seu antecessor, a chegada do PDP-11 elevou a computação científica do IFSC a um novo patamar. Com muito mais capacidade para realizar cálculos complexos e processar dados, ele abriu portas para projetos avançados de instrumentação.

As Grandes Conquistas da Máquina:

  • Evolução na Cristalografia: No laboratório da Profa. Yvonne, o controlador aprimorou o trabalho com o difratômetro de raios X, garantindo análises moleculares mais rápidas e precisas.
  • O Marco do “Quiabo” (1984): O grande diferencial do PDP-11 foi o processamento de imagens. Foi a sua potência computacional que permitiu gerar, em maio de 1984, a famosa imagem do “quiabo” — a primeira ressonância magnética feita em São Carlos.

Mais do que apenas ler números, o PDP-11 provou definitivamente que os controladores podiam transformar dados brutos em imagens médicas visuais, consolidando a poderosa união entre a física, a eletrônica e a medicina no instituto.

A Tecnologia Caseira e o Nascimento da Física Computacional

A famosa imagem de ressonância magnética do “quiabo” (1984) não foi apenas um marco médico, mas um grande atestado da capacidade técnica do IFSC. Ela só foi possível porque os próprios alunos de mestrado do Laboratório de Instrumentação Eletrônica desenvolveram, com apoio da FINEP, o terminal gráfico e o gerador de pulso necessários para o experimento.

O Legado na Educação

Essa experiência inédita de criar hardwares e softwares dentro do próprio campus deixou uma lição clara: a informática seria indispensável para o futuro da ciência.

Como resultado direto dessa crescente revolução nos laboratórios, o instituto deu um passo pioneiro no ensino: em 1983, foi criada a habilitação em Física Computacional dentro do bacharelado, integrando de vez a tecnologia à formação da nova geração de físicos brasileiros.

O VAX: O Salto para a Memória Virtual

Seguindo os passos do PDP-11, o minicomputador VAX representou um gigantesco avanço tecnológico para o instituto. Com uma arquitetura moderna de 32 bits e uma CPU avançada, ele processava volumes enormes de dados e realizava cálculos muito mais rápidos.

As Grandes Revoluções da Máquina:

  • A “Magia” da Memória Virtual: Foi a sua inovação mais brilhante. O VAX conseguia usar mais memória do que a máquina fisicamente possuía, permitindo que os cientistas rodassem programas muito maiores e mais complexos do que antes.
  • Fim das Filas (Multiusuário): Diferente das máquinas antigas, o VAX permitia que vários pesquisadores usassem o sistema ao mesmo tempo de forma eficiente.
  • Amigo do Passado: Como mantinha compatibilidade com o antigo PDP-11, a equipe pôde aproveitar os programas que já usava, tornando a transição tecnológica super suave.

Equipado com terminais, discos e impressoras, o VAX deixou de ser apenas uma máquina isolada de cálculos para se tornar um verdadeiro centro de pesquisa ágil e compartilhado por todo o laboratório!

O MicroVAX 2000: Potência em Tamanho Compacto

Lançado nos anos 1980, o MicroVAX 2000 pegou toda a robustez e as inovações do VAX original (como a arquitetura de 32 bits, a memória virtual e o sistema multiusuário) e as embalou em um formato muito menor e mais acessível.

A Descentralização da Ciência

Em vez de exigir uma sala inteira e isolada, essa nova máquina marcou uma transição histórica: a tecnologia finalmente estava diminuindo de tamanho.

  • O “Servidor Departamental”: Por ser mais barato e integrado (reunindo CPU, memória e discos no mesmo gabinete), ele podia ser instalado diretamente dentro de laboratórios menores e salas de pesquisa.
  • A Ponte para o Futuro: O MicroVAX marcou o momento em que a computação saiu dos grandes centros restritos e começou a ser distribuída.

Ao popularizar o acesso à tecnologia avançada, ele preparou o terreno para o que viria logo a seguir: a era dos computadores pessoais e a criação das redes modernas de internet!

PDP 8

PDP 11

O QUIABO

VAX

MICROVAX2000

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