Quanta informação é preciso para conhecer o todo? Essa pergunta, que parece saída de um livro de filosofia, é o norte da pesquisa de um matemático. O afiliado da Academia Brasileira de Ciências (ABC) João Pedro Gonçalves Ramos trabalha com análise harmônica, uma ferramenta matemática que permite decompor um sinal – que pode ser um som ou uma imagem, por exemplo – em ondas simples. Em seguida, juntando um punhado dessas ondas simples, é possível reconstruir a fonte original. Esse problema, que pode parecer excessivamente teórico, é exatamente o que tecnologias digitais de audiovisual precisam resolver. “Essa é a base matemática dos códigos corretores de erro das transmissões digitais”, explica o pesquisador.
Aos 30 anos, João Pedro ingressa na Academia bastante jovem. A precocidade é uma marca de sua carreira: com apenas 14 anos ele já estudava Cálculo por conta própria. Por conta desse interesse ele começou a participar das Olimpíadas Brasileiras de Matemática, ganhando três ouros nas olimpíadas das escolas públicas e um bronze na olimpíada geral. “Nessas competições aparece um tipo de questão que não se resolve aplicando receita pronta, por isso eu gostava”, lembra.
Filho de pai engenheiro e mãe graduada em informática, João cresceu cercado pelas ciências exatas. Na quarta série, por incentivo do professor Walter Tadeu, que propunha desafios semanais, sentiu-se pela primeira vez estimulado a pensar matematicamente. Depois, o professor Luciano Castro o apresentou às olimpíadas, e a partir daí o caminho ficou claro para seguir na área. “O que virou a chave foi descobrir que a matemática não era um corpo fechado de coisas já sabidas, mas um mundo aberto de perguntas ainda sem resposta”, conta.
Quando identificados cedo, talentos matemáticos tendem à precocidade. Por isso, João Pedro ingressou na graduação em Matemática Aplicada na Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) ao mesmo tempo em que iniciou mestrado no Instituto de Matemática Pura e Aplicada (IMPA). Completou ambos em 2016, com um mês de diferença entre eles. Na UFRJ, foi orientado pelo professor Emanuel Carneiro, que também contribuiu para seu trabalho final de mestrado no IMPA, onde foi orientado por Claudio Landim. “Conciliar os cursos foi pesado, mas o IMPA me trouxe cedo ao convívio com a pesquisa, e isso mudou o que eu pensava ser possível. Fui mestre em matemática um mês antes de ser bacharel”, lembra. “Na época isso me pareceu apenas uma consequência burocrática de ter começado cedo, hoje eu vejo como um momento em que a decisão já estava tomada sem que eu houvesse parado para tomá-la”, reflete.
Com 20 anos recém completos e o título de mestre, João Pedro embarcou para doutorado na Universidade de Bonn, Alemanha. Sob orientação do professor Christoph Thiele, ele ingressaria na análise harmônica, área na qual construiria carreira. “Mudar de país nessa idade, para uma língua que eu não falava, foi a parte mais difícil – e mais importante – da minha formação. Aprendi alemão e integrei um dos grupos mais fortes do mundo em análise harmônica, onde pude aprender tanto com os seminários quanto com o processo lento de trabalhar sozinho num problema por meses, sem saber se ele terá solução”. Aos professores Carneiro e Thiele, João Pedro atribui um dos ensinamentos mais importantes de sua carreira: “escolher um bom problema é metade do trabalho do pesquisador”.
Em 2020, defendeu sua tese em Bonn, obtendo o título de Doutor. Os próximos quatro anos seriam divididos entre duas experiências de pós-doutoramento na Suíça que o tiraram de sua zona de conforto. No Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, foi orientado por Alessio Figalli em análise geométrica e estabilidade de desigualdades. Lá ficou até 2023, quando embarcou para a Escola Politécnica Federal de Lausane, sob orientação da medalhista Fields Maryna Viazovska, onde trabalhou com o problema de empacotamento de esferas. “Meu projeto atual é descendente direto deste último período”, explica.
Ela própria um talento precoce na matemática, Viazovska ganhou a Medalha Fields, o “Nobel da Matemática”, por resolver um problema que há quatrocentos anos desafiava a área. Para João Pedro, o exemplo de sua ex-orientadora mostra o quão distante pode estar uma pergunta da ferramenta usada para sua resolução. “O problema do empacotamento de esferas foi resolvido, para dimensões 8 e 24, com formas modulares, um assunto da teoria dos números que, aparentemente, nada tem a ver com esferas. E desse trabalho saiu, de quebra, uma família inteira de fórmulas novas para reconstruir sinais a partir de pouquíssimos dados. Ninguém estava procurando isso. Essas conexões inesperadas entre áreas que cresceram separadas são as que mais me interessam, e é exatamente onde tento trabalhar”.
João Pedro ainda lecionou por cinco meses na Universidade de Lisboa antes de voltar ao Brasil. E como o bom filho a casa torna, o fez justamente para assumir como pesquisador adjunto do IMPA. “Voltar foi uma escolha bem pensada. Passei 10 anos fora e sempre soube que queria fazer pesquisa no Brasil, no instituto que me formou e onde sempre me senti em casa”.
Ser eleito para a ABC um ano após retornar ao Brasil tem um gosto especial: o de ser reconhecido no lugar certo, na hora certa. Um sinal de que acertou ao decidir voltar. João antecipa que pretende atuar para estreitar laços entre a comunidade brasileira e o exterior nas suas áreas de atuação. “Meu projeto atual prevê organizar no Brasil uma conferência unindo a análise de Fourier e as equações diferenciais parciais, duas áreas que cresceram isoladas. Parte do que aprendi no exterior foi saber quem são as pessoas certas e como abordá-las”.
Sua experiência na pesquisa o ensinou que boas ideias tendem a aparecer de contextos inesperados, portanto incentivar o convívio é fundamental. “Meu primeiro artigo em parceria com o pesquisador Mateus Sousa surgiu de uma ideia numa mesa de bar, que depois se solidificou durante uma viagem de ônibus”, conta. “Acho esse um contraste engraçado da imagem que temos do matemático, sempre quebrando a cabeça em um quadro negro”, reflete o Acadêmico, bem-humorado.
Fora da ciência, João Pedro é casado, e sua esposa também é matemática. Juntos eles têm dois cachorros, que adoram levar para passear. Também gosta de esportes, desde o xadrez, que pratica, até o futebol americano. Carioca que é, gosta de futebol e torce para o Vasco da Gama, que ao contrário dele tem tido má sorte nas últimas décadas. Mas a matemática o ensinou que para quase todos os problemas há uma solução.