INTERACTIONS BETWEEN MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES:

REASONS FOR SUSPICION?

Authors

DOI:

https://doi.org/10.70860/RIEcim.2764-2534.2025.v5.19450

Keywords:

Science Epistemology, Planetary Geomorphology, Mathematics

Abstract

This article seeks to conduct an epistemological reflection on some possibilities of interaction between Mathematics and the Natural Sciences. Its main concern involves the current questioning by some social groups, such as the so-called ‘flat-earthers’, in a broad sense, about the validity or relevance of this interaction. Not being a purely theoretical-conceptual work, the article was constructed in the form of an analysis of the practical exercise of the natural scientist’s craft with a concrete discipline, object, problematization, and methodology, highlighting the role constructed by him for Mathematics. The specific discipline selected is Planetary Geomorphology, discussing the role of gravitation in the general formation of the relief of the icy crust surface of the Jovian satellite Europa.

Author Biography

Fabrício Pinto Monteiro, Secretaria Municipal de Educação/Uberlândia

Possui graduação em História pela Universidade Federal de Uberlândia (2004), graduação em Pedagogia pela Universidade de Franca (2016), graduação em Física pela Universidade de Franca (2021) e graduação em Ciências da Natureza pelo Centro Universitário Estácio (2025). Cursou especialização em Psicopedagogia pela Faculdade Católica de Uberlândia (2005), mestrado (2008) e doutorado (2014) em História pela Universidade Federal de Uberlândia. Atualmente é efetivo da Escola Municipal Professor Domingos Pimentel Ulhôa. Tem experiência na área de História e Ciências Naturais, atuando principalmente nos seguintes temas: anarquismo, lutas/artes marciais, ensino de história e epistemologia das ciências. 

References

ABREU, M. Determinação e análise das principais componentes de maré terrestre e carga oceânica por meio de dados de posição e do campo de gravidade terrestre. Brasília: UNB, 2019 (Tese – Doutorado em Geofísica Aplicada).

ASKENAZY, Y. The surface temperature of Europa. ArXiv. 1608.07372v6 [astro-ph.EP], 2018, p. 01-44. Disponível em: arxiv.org/abs/1608.07372. Acesso em: 06 jul. 2024.

ASKENAZY, Y.; TZIPERMAN, E. Dynamic Europa ocean transient Taylor colums and convection driven by ice melting and salinity. Nature Communications,12 (6376), 2021, p. 01-12. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-021-26710-0

ARANA, D. A maré terrestre: aspectos teóricos e práticos. Presidente Prudente: UNESP, 2020. (Tese – Doutorado em Ciências Cartográficas).

BARCELOS NETO, J. Matemática para físicos com aplicações: vetores, tensores e spinores. São Paulo: Livraria da Física, 2010.

BASSALO, J.; CARUSO, F.; MARQUES, A. Introdução às bases filosóficas da Física. São Paulo: Livraria da Física, 2021.

CALLEGARI JR, N. Ressonâncias e marés de satélites naturais. Revista Latino-Americana de Educação em Astronomia. 3, 2006, p. 39-57. Disponível em: https://www.relea.ufscar.br/index.php/relea/article/view/75/65. Acesso em: 09 mai. 2023. DOI: https://doi.org/10.37156/RELEA/2006.03.039

CARNAHAN, E. et. al. New insights into temperature-dependent ice properties and their effect on ice shell convection for icy ocean worlds. ArXiv. 2011.12502v1 [astro-ph.EP], 2011, p. 01-51. Disponível em: arxiv.org/abs/2011.12502. Acesso em: 08 jun. 2023.

CULBERG, R. et. al. Double ridge formation over shallow water sills on Jupiter’s moon Europa. Nature Communications. 13(2007), 2022, p. 01-10. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-022-29458-3

DAUBAR, I; HAYES, A. Planned Geological Investigations of the Europa Clipper Mission. Space Science Reviews, 220(18), 2024, p.1-55. Disponível em: https://dspace.mit.edu/handle/1721.1/153544. Acesso em 10 jul. 2024.

FABRIS, J. et. al. Gravitação. São Paulo: Livraria da Física, 2021.

FERREIRA, C.; NARDI, L.; SILVA, C. “A ciência apenas joga matemática em você”: a influência da matemática na crise de confiança na ciência. p.159-181. In: GURGEL, I. (org.). Por que confiar nas ciências?: epistemologias para o nosso tempo. São Paulo: Livraria da Física, 2023.

FIGUEIREDO, D. Luas geladas do sistema solar. p. 237-278. In: Galante, D. et. al. Astrobiologia: uma ciência emergente. São Paulo: Livraria da Física, 2019.

GIACOMETTI, J. Mecânica clássica: uma abordagem para licenciatura. São Paulo: Livraria da Física, 2015.

GOLDREICH, P.; MITCHELL, J. Elastic ice shells of synchronous moons: implications for cracks on Europa and non-synchronous rotation of Titan. Icarus, 209 (2), 2010, p. 631-638. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103510001612?via%3Dihub. Acesso em: 12 ago. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2010.04.013

GREELEY, R. Introduction to Planetary Geomorphology. Cambridge: Cambridge University Press, 2013. DOI: https://doi.org/10.1017/CBO9781139020961

GURGEL, I. (org.). Por que confiar nas ciências?: epistemologias para o nosso tempo. São Paulo: Livraria da Física, 2023.

HALLIDAY, D. Fundamentos da física (vol.1). Rio de Janeiro: LTC, 2016.

HAY, H.; HEWITT, I. Tidal forcing in icy-satellite oceans drives mean circulation and ice-shell torques. Journal of geophysical Research: Planets, 129, 2024, p.01-30. Disponível em: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2024JE008408 Acesso em: 19 jun. 2024. DOI: https://doi.org/10.1029/2024JE008408

HOPPA, G. et. al. Formation of cycloidal features on Europa. Science, 285, 1999, p.1899-1902. Disponível em: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10489365. Acesso em: 2 fev. 2022. DOI: https://doi.org/10.1126/science.285.5435.1899

JÁCOME, H.; ECHER, E.; MARQUES, M. Uma introdução à interação eletrodinâmica entre Júpiter e os satélites Galileanos. Revista Brasileira de Ensino de Física, 45, 2023, p.01-12. DOI: https://doi.org/10.1590/1806-9126-rbef-2022-0278

JANSEN, M. et. al. Energetic constraints on ocean circulation on icy ocean worlds. ArXiv. 2206.0073v2 [astro-ph.EP], 2023, p. 01-22 Recuperado de https://arxiv.org/abs/2206.00732.

KANG, W. Different ice shell geometries on Europa and Enceladus due to their different sizes: impacts of ocean heat transport. ArXiv. 2206.153252 [astro-ph.EP], 2022, p. 01-26 Disponível em: arxiv.org/abs/2206.15325. Acesso em: 14 jul.2023.

KIMURA, J. Europa’s structural conditions for the existence of subsurface ocean and the absence of metallic core-driven magnetic field. ArXiv. 2403.01336v1 [astro-ph.EP], 2024, p. 01-47. Disponível em: arxiv.org/abs/2403.01336v1. Acesso em: 9 jan. 2024

LEAL, V. A natureza humana da matemática. Curitiba: Appris, 2021.

LEE, S. et. al. Mechanics of tidally driven fractures in Europa’s ice shell. Icarus, 177, 2005, p. 367-379. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0019103505002460?via%3Dihub. Acesso em: 21 jul. 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.icarus.2005.07.003

MACEDO, H. Análise das marés oceânicas empregando o método de Levenberg Marquardt. Rio de Janeiro: Observatório Nacional, 2013. (Dissertação – Mestrado em Geofísica).

MARINELI, F. O terraplanismo e o apelo à experiência pessoal como critério epistemológico. Caderno Brasileiro de Ensino de Física. 37(3), 2020, p. 1173-1192. Disponível em: https://periodicos.ufsc.br/index.php/fisica/article/view/74933. Acesso em: 12 ago. 2023. DOI: https://doi.org/10.5007/2175-7941.2020v37n3p1173

MONTEIRO, F. A genealogia de uma historiografia genealógica: a escrita da história anarquista pós-estruturalista. Faces da História. 1(2), 2014, p. 6-31.

MONTEIRO, F. Diálogos entre a Física e a História: construção de um caminho interdisciplinar para pesquisa e ensino. Curitiba: Appris, 2022.

OLIVEIRA FILHO, K; SARAIVA, M. Astronomia e astrofísica. São Paulo: Livraria da Física, 2017.

OLIVEIRA, L. et.al. Perturbações gravitacionais e atividade tectônica em Europa. 9th International Congress of Brazilian Geophysical Society, 2005, p. 11-14. Disponível em: https://sbgf.org.br/mysbgf/eventos. Acesso em 4 jan. 2023.

PAITA, F.; et. al. Element history of the Laplace resonance: a dynamical approach. Astronomy and Astrophysics, 617 (35), 2018, p. 01-18. DOI: https://doi.org/10.1051/0004-6361/201832856

PIRES, A. Evolução das ideias da Física. São Paulo: Livraria da Física, 2011.

PROCKTER, L et. al. Strike-slip duplexing on Jupiter’s icy moon Europa. Journal of Geophysical Research, 105 (4), 2000, p. 9483-9488. Disponível em: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1029/1999JE001226 Acesso em: 11 set. 2022. DOI: https://doi.org/10.1029/1999JE001226

RABINOVICH, B. Gravitational and Hydroelastic Waves in Thomson–Delaney Cells of the Ocean on Jovian Moon Europa. Cosmic Research, 49(1), 2011, p. 82-92. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1134/S0010952510061024. Acesso em: 18 mai. 2022. DOI: https://doi.org/10.1134/S0010952510061024

ROSS, J et. al. Relevo, paisagem e tecnologia da informação. p. 175-220. In: GUERRA, A; LOUREIRO, H. (orgs.). Paisagens da geomorfologia: temas e conceitos no século XXI. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2022.

SCHMIDT, B. et. al. Active formation of ‘chaos terrain’ over shallow subsurface water on Europa. Nature. 479,2011, p. 502-505. DOI: https://doi.org/10.1038/nature10608

SHOJI, D. Condition for the deflection of vertical cracks at dissimilar ice interfaces on Europa. ArXiv. 1810.05990v1 [astro-ph.EP], 2018, p. 01-25. Disponível em: arxiv.org/abs/1810.05990. Acesso em 29 ago. 2023.

SILVA, R. et. al. Um estudo da libração laplaciana. São Paulo: Editora UNESP, 2012.

VITA-FINZI, C.; FORTES, A. Planetary geology: an introduction. Edinburgh/London: Dunedin, 2013.

WALLACE, W. Natureza e modelo: uma síntese de filosofia da ciência e filosofia da natureza. São Paulo: Vide Editorial, 2023.

Published

2025-11-30

How to Cite

MONTEIRO, Fabrício Pinto. INTERACTIONS BETWEEN MATHEMATICS AND NATURAL SCIENCES: : REASONS FOR SUSPICION?. Interdisciplinary Journal in Science and Mathematics Education, [S. l.], v. 5, p. e25008, 2025. DOI: 10.70860/RIEcim.2764-2534.2025.v5.19450. Disponível em: https://periodicos.ufnt.edu.br/index.php/RIEcim/article/view/19450. Acesso em: 21 jan. 2026.