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A ciência como conhecimento derivado dos factos da experiência

 

What is this Thing Called Science?

 

1 de Abril de 2004 · Filosofia da ciência

A ciência como conhecimento derivado dos factos da experiência

A. F. Chalmers

Uma perspectiva de senso comum amplamente defendida sobre a ciência

Na Introdução arrisquei sugerir que o lema “A ciência deriva dos factos” capta uma concepção popular da característica distintiva da ciência. Nos primeiros quatro capítulos deste livro, esta perspectiva será sujeita a um escrutínio crítico. Descobriremos que muitas das implicações tipicamente atribuídas ao lema são indefensáveis. Ainda assim, descobriremos que o lema não é completamente descabido e tentarei formular uma versão defensável do mesmo.

Quando se afirma que a ciência é especial porque se baseia nos factos, presume-se que os factos são afirmações sobre o mundo que podem ser directamente estabelecidas através de um uso cuidadoso e isento dos sentidos. A ciência deve basear-se naquilo que podemos ver, ouvir e tocar e não em opiniões pessoais ou fantasias especulativas. Se a observação do mundo for conduzida de uma maneira cuidadosa e isenta, então os factos estabelecidos dessa maneira constituirão uma base segura e objectiva para a ciência. Se, além disso, o raciocínio que nos leva desta base factual às leis e teorias que constituem o conhecimento científico for sólido, então pode-se considerar que o próprio conhecimento resultante está estabelecido com segurança e é objectivo.

Estas observações são o esqueleto de uma história comum que se reflecte numa vasta bibliografia sobre a ciência. “A ciência é uma estrutura assente nos factos”, escreve J. J. Davies (1968, p. 8) no seu livro sobre o método científico, e H. D. Anthony (1948, p. 145) elabora este tema: O que causou a ruptura com a tradição não foram tanto as observações e experiências que Galileu fez, mas a sua atitude para com elas. Para ele, os factos nelas baseados eram tomados como factos e não estavam relacionados com qualquer ideia preconcebida. […] Os factos da observação podiam ou não ajustar-se a um esquema reconhecido do universo, mas na opinião de Galileu o que era importante era aceitar os factos e construir a teoria de modo a ajustar-se-lhes. Além de exprimir claramente a perspectiva de que o conhecimento científico se baseia nos factos estabelecidos pela observação e experiência, Anthony dá uma perspectiva histórica à ideia e está longe de ser o único a fazer isso. Uma tese influente é a de que é um facto histórico que a ciência moderna nasceu no começo do século XVII, quando a estratégia de levar a sério os factos da observação enquanto base da ciência foi seriamente adoptada pela primeira vez. Quem aceita e explora esta história sobre o nascimento da ciência sustenta que antes do século XVII os factos observáveis não eram levados a sério enquanto fundamento do conhecimento. De acordo com a história habitual, o conhecimento baseava-se em grande medida na autoridade, especialmente na autoridade do filósofo Aristóteles e na autoridade da Bíblia. A ciência moderna tornou-se possível apenas quando os pioneiros da nova ciência, como Galileu, colocaram em questão estas autoridades através do recurso à experiência. A seguinte descrição da história frequentemente contada de Galileu e da Torre Inclinada de Pisa, extraída de Rowbotham (1918, pp. 27-9), capta bem a ideia:

A primeira prova de força de Galileu com os professores universitários esteve ligada às suas pesquisas sobre as leis do movimento ilustradas pelos corpos em queda livre. Aceitava-se o axioma de Aristóteles segundo o qual a velocidade dos corpos em queda livre era regulada pelos seus pesos respectivos: assim, uma pedra que pesasse um quilo cairia duas vezes mais depressa que uma pedra que só pesasse meio quilo e assim por diante. Ninguém parece ter questionado a correcção desta regra até Galileu a ter rejeitado. Ele declarou que o peso nada tinha a ver com o assunto e que […] dois corpos com peso diferente […] cairiam no chão ao mesmo tempo. Como os professores zombavam da afirmação de Galileu, ele resolveu submetê-la a um teste público. Convidou toda a universidade para testemunhar a experiência que ele estava prestes a realizar a partir da torre inclinada. Na manhã do dia combinado, Galileu, na presença de toda a universidade e de populares, foi para o topo da torre levando consigo duas bolas, uma com um peso de cinquenta quilos e outra com um peso de meio quilo. Encostando cuidadosamente as bolas ao parapeito, largou-as juntas; viram-nas cair uniformemente e no instante seguinte, com um grande estrondo, atingiram o solo ao mesmo tempo. A velha tradição era falsa e a ciência moderna, na pessoa do jovem investigador, tinha marcado a sua posição.

Os empiristas e os positivistas constituem duas escolas de pensamento que envolvem tentativas de formalizar aquela que afirmei ser uma perspectiva comum da ciência — a de que o conhecimento científico deriva dos factos. Os empiristas britânicos dos séculos XVII e XVIII, especialmente John Locke, George Berkeley e David Hume, sustentavam que todo o conhecimento deve derivar de ideias implantadas na mente pela percepção sensorial. Os positivistas tinham uma perspectiva dos factos um pouco mais ampla e com uma orientação menos psicológica, mas partilhavam a perspectiva dos empiristas segundo a qual o conhecimento deve derivar dos factos da experiência. Os positivistas lógicos, uma escola filosófica que surgiu em Viena nos anos 20 de século passado, partiram do positivismo que tinha sido introduzido por Auguste Comte no século XIX e tentaram formalizá-lo prestando muita atenção à forma lógica da relação entre o conhecimento científico e os factos. O empirismo e o positivismo partilham a perspectiva comum segundo a qual o conhecimento científico deve derivar de alguma maneira dos factos apurados pela observação.

A tese de que a ciência deriva dos factos envolve duas questões bastante distintas. Uma diz respeito à natureza desses “factos” e ao modo como supostamente os cientistas lhes acedem. A segunda diz respeito ao modo como as leis e teorias que constituem o nosso conhecimento derivam dos factos depois de estes terem sido apurados. Investigaremos separadamente estas duas questões, dedicando este e os próximos dois capítulos a uma discussão da natureza dos factos nos quais a ciência alegadamente se baseia e o capítulo 4 à questão de saber como se pode pensar que o conhecimento científico deriva deles.

Podemos distinguir três componentes da natureza dos factos que, de acordo com a perspectiva comum, constituem a base da ciência. São os seguintes:

(a) Os factos revelam-se directamente aos observadores cuidadosos e isentos através dos sentidos.
(b) Os factos são anteriores e independentes das teorias.
(c) Os factos constituem um fundamento firme e fiável para o conhecimento científico.

Como veremos, cada uma destas teses enfrenta dificuldades e, quando muito, pode ser aceite apenas numa forma muitíssimo qualificada.

Ver é acreditar

Em parte porque o sentido da vista é o mais amplamente usado para observar o mundo, e em parte por conveniência, vou restringir a minha discussão da observação ao domínio da visão. Na maior parte dos casos, não será difícil ver como o argumento apresentado poderia ser reformulado de maneira a ser aplicável aos outros sentidos. Vejamos como se pode apresentar uma descrição simples da visão. Os seres humanos vêem usando os olhos. Os componentes mais importantes do olho humano são uma lente e a retina; esta última funciona como uma tela na qual a lente forma imagens de objectos exteriores ao olho. Os raios de luz de um objecto visualizado vão do objecto até à lente através do meio intermédio. Estes raios são refractados pelo material da lente de tal maneira que são focados na retina, formando assim uma imagem do objecto. Até aqui, o funcionamento do olho é análogo ao de uma máquina fotográfica. A grande diferença reside no modo como a imagem final é registada. Os nervos ópticos vão da retina ao córtex central do cérebro. Estes transportam informação sobre a luz que atinge as várias regiões da retina. É o registo desta informação no cérebro que constitui a visão do objecto pelo observador humano. Obviamente, poderíamos acrescentar muitos detalhes a esta descrição simplificada, mas a imagem apresentada capta a ideia geral.

A descrição precedente da observação pelo sentido da visão sugere nitidamente duas ideias que fazem parte da perspectiva comum ou empirista da ciência. A primeira é a de que um observador humano tem um acesso mais ou menos directo ao conhecimento de alguns factos sobre o mundo em virtude de estes serem registados pelo cérebro no acto de ver. A segunda ideia é a de que dois observadores normais que estão a ver o mesmo objecto ou cenário do mesmo lugar “verão” a mesma coisa. Uma combinação idêntica de raios de luz atingirá os olhos de cada observador, será focada nas suas retinas normais pelas suas lentes oculares normais e produzirá imagens similares. A informação similar viajará então para o cérebro de cada observador através dos seus nervos ópticos normais e consequentemente os dois observadores verão a mesma coisa. Nas secções subsequentes, veremos por que razão esta espécie de imagem é profundamente enganadora.

As experiências visuais não são determinadas apenas pelo objecto visto

Na sua forma mais pura, a perspectiva comum diz-nos que os factos sobre o mundo exterior nos são dados directamente através do sentido da vista. Tudo o que precisamos de fazer é olhar para o mundo que está diante de nós e registar o que existe nele para ser visto. Posso concluir que há um candeeiro em cima da minha secretária ou que o meu lápis é amarelo simplesmente reparando naquilo que está diante dos meus olhos. Como vimos, pode-se apoiar uma perspectiva como esta com uma história sobre o funcionamento dos olhos. Se nada mais houvesse a dizer, então aquilo que é visto seria determinado pela natureza daquilo que é observado, e os observadores teriam sempre as mesmas experiências visuais perante o mesmo cenário. No entanto, há muitos dados que indicam que isto pura e simplesmente não é verdade. Dois observadores normais que vêem o mesmo objecto a partir do mesmo lugar sob as mesmas condições físicas não têm necessariamente experiências visuais idênticas, isto mesmo que as imagens nas suas respectivas retinas possam ser virtualmente idênticas. Há um sentido importante no qual os dois observadores não precisam de “ver” a mesma coisa. Como N. R. Hanson (1958) afirmou, “há mais na visão do que aquilo se encontra no globo ocular”. Alguns exemplos simples ilustrarão esta ideia.

Figura 1Quando olha pela primeira vez para a Figura 1, a maior parte das pessoas vê o desenho de umas escadas em que o lado de cima dos degraus é visível. Mas esta não é a única maneira possível de ver o desenho. Este pode ser visto sem dificuldade como umas escadas em que o lado de baixo dos degraus é visível. Além disso, quem olha para a imagem durante algum tempo descobre geralmente que vê, frequente e involuntariamente, umas escadas vistas de cima que se transformam numa escadas vistas de baixo que depois voltam ao mesmo. E no entanto parece razoável supor que, como o objecto visto pelo observador é sempre o mesmo, as imagens retinianas não mudam. O facto de a imagem ser vista como umas escadas vistas de cima ou como umas escadas vistas de baixo não depende da imagem na retina do observador. Suspeito que nenhum leitor deste livro duvidou da minha afirmação de que a Figura 1 representa umas escadas. No entanto, os resultados de experiências com membros de tribos africanas cuja cultura não inclui o costume de representar objectos tridimensionais através de desenhos bidimensionais em perspectiva — e, a propósito, não inclui escadas — mostram que os membros dessas tribos nem sequer veriam a Figura 1 como umas escadas. Uma vez mais, parece seguir-se que as experiências perceptivas que os indivíduos têm no acto de ver não são determinadas unicamente pelas imagens nas suas retinas. Hanson (1958, capítulo 1) apresenta mais alguns exemplos cativantes que ilustram esta ideia.

Um jogo de crianças que implica descobrir o desenho de um rosto humano na folhagem de uma árvore desenhada fornece outro exemplo. Aqui aquilo que é visto — isto é, as impressões subjectivas de uma pessoa que está a ver o desenho — corresponde primeiro a uma árvore, com tronco, ramos e folhas. Mas isto muda logo que se detecta o rosto humano. Aquilo que foi visto como ramos e folhas é visto agora como um rosto humano. Uma vez mais, o mesmo objecto físico é visto antes e depois da solução do enigma, e presumivelmente a imagem na retina do observador não muda no momento em que se resolve o enigma e se descobre o rosto. Se a imagem for vista mais tarde, o rosto será rápida e prontamente reconhecido por um observador que já tenha resolvido o enigma. Parece que há um sentido no qual aquilo que um observador vê é afectado pela sua experiência anterior.

“Mas”, poder-se-á muito bem perguntar, “o que têm a ver estes exemplos imaginários com a ciência?” Em resposta, não é difícil produzir exemplos da prática científica que ilustram a mesma ideia, a ideia de que aquilo que os observadores vêem ou as experiências subjectivas que têm quando estão a ver um objecto ou cenário não é determinado unicamente pelas imagens nas suas retinas, mas depende também da experiência, conhecimento ou expectativas do observador. A ideia está implícita na afirmação incontroversa de que é preciso aprender a ser um observador competente na ciência. Quem já passou pela experiência de ter de aprender a ver por um microscópio não precisa de ser persuadido disto. Quando o principiante olha para uma lâmina preparada pelo professor através de um microscópio, raramente consegue discernir as estruturas celulares apropriadas, embora o professor não tenha qualquer dificuldade em discerni-las quando olha para a mesma lâmina através do mesmo microscópio. […]

O observador experiente e competente não tem experiências perceptivas idênticas às do novato quando os dois estão perante a mesma situação. Isto colide com uma interpretação literal da tese de que as percepções são dadas directamente através dos sentidos. […]

Os factos observáveis expressos como asserções

No uso linguístico normal, o significado de “facto” é ambíguo. O termo pode referir uma asserção que exprime o facto e pode também referir o estado de coisas indicado por tal asserção. Por exemplo, é um facto que há montanhas e crateras na Lua. Aqui pode-se supor que o facto diz respeito às próprias montanhas e crateras. Em alternativa, pode-se supor que a asserção “Há montanhas e crateras na Lua” constitui o facto. Quando se defende que a ciência se baseia ou deriva dos factos, a interpretação apropriada é claramente a última. O conhecimento sobre a superfície da Lua não se baseia nem deriva de montanhas e crateras, mas de asserções factuais sobre montanhas e crateras.

Além de distinguir os factos entendidos como asserções dos estados de coisas descritos por essas asserções, também é claramente necessário distinguir as asserções factuais das percepções que podem levar à aceitação dessas asserções como factos. Por exemplo, é inquestionavelmente verdade que quando Darwin realizou a sua famosa viagem no Beagle encontrou muitas espécies novas de plantas e animais, e por isso esteve sujeito a uma série de experiências perceptivas novas. No entanto, não teria feito qualquer contribuição significativa para a ciência se as coisas tivessem ficado por aí. Darwin só fez uma contribuição significativa para a biologia quando formulou asserções que descreviam as novidades e as tornou acessíveis aos outros cientistas. A viagem no Beagle produziu novos factos a partir dos quais se podia derivar a teoria da evolução, ou com os quais uma teoria da evolução podia estar relacionada, apenas na medida em que esses factos consistiam em asserções. Aqueles que desejam defender que o conhecimento deriva dos factos têm de ter em mente asserções, e não percepções e objectos como montanhas e crateras.

Tendo presente esta clarificação, regressemos às teses (a)-(c) sobre a natureza dos factos que encerraram a primeira secção deste capítulo. Na ausência de qualificações, estas tornam-se imediatamente muito problemáticas. Dado que os factos que podem constituir uma base apropriada para ciência têm de assumir a forma de asserções, a tese de que os factos nos são dados directamente através dos sentidos começa a parecer completamente errada. Afinal, mesmo que ignoremos as dificuldades salientadas na última secção e presumamos que as percepções são dadas directamente no acto de ver, é óbvio que as asserções que descrevem estados de coisas observáveis (vou chamar-lhes “asserções observacionais”) não são dadas aos observadores através dos sentidos. É absurdo pensar que as asserções factuais entram no cérebro através dos sentidos.

Antes de poder formular e aceitar uma asserção observacional, um observador tem de possuir o quadro de referência conceptual apropriado e de saber como aplicá-lo apropriadamente. […] Imagine-se um botânico competente acompanhado por alguém que, como eu, sabe muito pouco de botânica, a participar numa viagem pelos bosques australianos com o objectivo de reunir factos observáveis sobre a flora nativa. É inquestionavelmente verdade que o botânico será capaz de registar factos muito mais numerosos e precisos do que aqueles que eu conseguirei observar e formular, e a razão disto é clara. O botânico pode explorar um quadro de referência conceptual mais elaborado do que o meu, e isto acontece porque ele sabe mais botânica do que eu. Um certo conhecimento de botânica é um pré-requisito para a formulação de asserções observacionais que possam constituir a sua base factual.

Deste modo, o registo dos factos observáveis exige mais do que a recepção de estímulos na forma de raios de luz que atingem os olhos; exige o conhecimento do quadro de referência conceptual apropriado e da maneira correcta de o aplicar. Neste sentido, os pressupostos (a) e (b) não podem ser aceites sem qualificações. As asserções factuais não são determinadas directamente por estímulos sensoriais e as asserções observacionais pressupõem conhecimento. Por isso, não pode ser verdade que primeiro estabelecemos os factos e depois derivamos deles o nosso conhecimento.

Por que hão-de os factos preceder as teorias?

Tomei como ponto de partida uma interpretação bastante extrema da tese de que a ciência deriva dos factos. Presumi que esta tese implica que os factos têm de ser estabelecidos antes de derivarmos deles qualquer conhecimento científico: primeiro, estabeleçam-se os factos e, depois, conceba-se a teoria de acordo com eles. Tanto o facto de que as nossas percepções dependem em certa medida do nosso conhecimento prévio e, portanto, do nosso estado de preparação e das nossas expectativas (já discutido neste capítulo) como o facto de que as asserções observacionais pressupõem um quadro de referência conceptual apropriado (discutido na secção anterior) indicam que esta exigência não é exequível. Na verdade, logo que é sujeita a um exame atento revela-se uma ideia tola, tão tola que duvido que qualquer filósofo da ciência sério deseje defendê-la. Como podemos estabelecer factos significativos sobre o mundo através da observação se não tivermos alguma orientação relativa ao tipo de conhecimento que estamos a procurar ou aos problemas que estamos a tentar resolver? Para fazermos observações que possam contribuir significativamente para a botânica, à partida precisamos de saber muita botânica. Além disso, a própria ideia de que a adequação do nosso conhecimento científico deve ser determinada através do confronto com factos observáveis não faria sentido se, na verdadeira ciência, os factos relevantes tivessem de preceder sempre o conhecimento que poderiam suportar. A nossa procura dos factos relevantes tem de ser orientada pelo estado actual do nosso conhecimento, que nos diz, por exemplo, que medir a concentração de ozono em vários pontos da atmosfera produz factos relevantes, mas que medir o tamanho médio do cabelo dos jovens de Sidney não produz factos relevantes. Rejeitemos então a exigência de que a aquisição dos factos deve surgir antes da formulação das leis e teorias que constituem o conhecimento científico, e vejamos o que podemos preservar da ideia de que a ciência se baseia dos factos depois de a termos rejeitado.

Na nossa perspectiva modificada, reconhecemos livremente que a formulação de asserções observacionais pressupõem conhecimento significativo e que na ciência a procura de factos observáveis relevantes é orientada por esse conhecimento. Reconhecer isto não abala necessariamente a tese de que o conhecimento tem uma base factual estabelecida pela observação. Consideremos primeiro a ideia de que a formulação de asserções observacionais significativas pressupõe o conhecimento do quadro de referência conceptual apropriado. Aqui temos de sublinhar que a existência de recursos conceptuais para formular asserções observacionais é uma coisa; a verdade ou falsidade dessas asserções é outra. Ao ler o meu manual de física dos sólidos, posso extrair duas asserções observacionais: “A estrutura de cristal do diamante tem uma inversão de simetria” e “Num cristal de sulfureto de zinco há quatro moléculas por célula individual”. A formulação e compreensão destas asserções exige um certo conhecimento sobre estruturas de cristal e o modo como estas são caracterizadas. Mas o leitor, mesmo que não tenha esse conhecimento, será capaz de reconhecer que há asserções similares que podem ser formuladas através dos mesmos termos, asserções como “A estrutura de cristal do diamante não tem uma inversão de simetria” e “O cristal de diamante tem quatro moléculas por célula individual”. Todas estas asserções são asserções observacionais no seguinte sentido: a partir do momento em que dominamos as técnicas observacionais apropriadas, a sua verdade ou falsidade pode ser estabelecida pela observação. Se fizermos isso, apenas as asserções que retirei do meu manual serão confirmadas pela observação, ao passo que as alternativas concebidas a partir delas serão refutadas. Isto ilustra a ideia de que o facto de o conhecimento ser necessário para a formulação de asserções observacionais significativas deixa em aberto a questão de saber que asserções assim formuladas são atestadas pela observação e que asserções não o são. Consequentemente, a ideia de que o conhecimento deve basear-se em factos confirmados pela observação não é abalada pelo reconhecimento de que a formulação das asserções que descrevem esses factos está dependente do conhecimento. Só teremos um problema se advogarmos a exigência tola de que a confirmação dos factos relevantes para um certo corpo de conhecimento preceda a aquisição de qualquer conhecimento.

Deste modo, a ideia de que o conhecimento científico deve basear-se em factos estabelecidos pela observação não tem de ser abalada pelo reconhecimento de que a procura e formulação desses factos está dependente do conhecimento. Se a verdade ou falsidade das asserções observacionais puder ser estabelecida directamente pela observação, então, independentemente do modo como essas asserções são formuladas, parece que as asserções observacionais confirmadas dessa maneira nos proporcionam uma base factual importante para o conhecimento científico.

A falibilidade das asserções observacionais

Fizemos alguns progressos na nossa procura de uma caracterização da base observacional da ciência, mas ainda não estamos livres de dificuldades. A nossa análise da secção anterior pressupõe que a verdade ou falsidade das asserções observacionais pode ser estabelecida com segurança através da observação de uma maneira que não é problemática. Mas será que este pressuposto é legítimo? Já vimos como podem surgir problemas do facto de diferentes observadores não terem necessariamente as mesmas percepções quando vêem o mesmo cenário, e isto pode levar a desacordos quanto à natureza dos estados de coisas observáveis. A importância disto para a ciência torna-se manifesta através de casos bem documentados da história da ciência, como o da disputa, descrita por Nye (1980), sobre a observabilidade dos efeitos dos chamados raios N, bem como o do desacordo entre os astrónomos de Sidney e Cambridge, descrito por Edge e Mulkay (1976), sobre os factos observáveis nos primeiros anos da radioastronomia. Ainda dissemos pouco para mostrar como se pode estabelecer uma base observacional segura para a ciência perante tais dificuldades. Além disso, há dificuldades relativas à fiabilidade da base observacional da ciência que resultam de algumas das maneiras pelas quais os juízos sobre a adequação das asserções observacionais reflectem o conhecimento pressuposto de uma maneira que torna esses juízos falíveis. Vou ilustrar esta ideia com exemplos.

Aristóteles incluía o fogo entre os quatro elementos que constituíam todos os objectos terrestres. O pressuposto de que o fogo é uma substância distinta, ainda que muito leve, persistiu durante séculos e só a química moderna o derrubou completamente. Aqueles que trabalhavam com este pressuposto julgavam estar a observar fogo directamente quando viam chamas subir no ar; por isso, para eles “o fogo subiu” era uma asserção observacional frequentemente apoiada pela observação directa. Hoje rejeitamos tais asserções observacionais. A ideia é a seguinte: se o conhecimento que proporciona as categorias que usamos para descrever as nossas observações for deficiente, as asserções observacionais que pressupõem essas categorias serão similarmente deficientes.

O meu segundo exemplo diz respeito à aceitação da ideia, estabelecida nos séculos XVI e XVII, de que a Terra se move girando sobre o seu eixo e orbitando em torno do Sol. Pode-se dizer que, antes das circunstâncias que tornaram possível a aceitação desta ideia, a asserção “A Terra está imóvel” era um facto confirmado pela observação. Afinal, ninguém pode vê-la ou senti-la mover-se, e se saltarmos a Terra não gira para longe de nós. De uma perspectiva moderna, sabemos que a observação em questão é falsa apesar destas aparências. Compreendemos a inércia, e sabemos que se estamos a mover-nos numa direcção horizontal a mais de cem metros por segundo porque a Terra está a girar, não há qualquer razão para que isso mude quando saltamos. É preciso uma força para mudar a velocidade, e no nosso exemplo não há quaisquer forças horizontais a agir. Por isso, mantemos a velocidade horizontal que partilhamos com a superfície da Terra e aterramos no lugar em que saltámos. A asserção “A Terra está imóvel” não é estabelecida por dados observacionais como antes se julgava. Mas para perceber isto totalmente precisamos de compreender a inércia. Essa compreensão foi uma inovação do século XVII. Temos aqui um exemplo que ilustra como o juízo sobre a verdade ou falsidade de uma asserção observacional depende do conhecimento que forma o pano de fundo desse juízo. Parece que a revolução científica em causa foi não só uma transformação progressiva de teorias científicas, mas também uma transformação naquilo que era considerado um facto observável!

O meu terceiro exemplo também ilustra este último aspecto. Diz respeito à dimensão dos planetas Vénus e Marte tal como são vistos da Terra ao longo do ano. A sugestão de Copérnico de que a Terra gira em torno do Sol numa órbita exterior à de Vénus e interior à de Marte tem a seguinte consequência: a dimensão aparente de Vénus e de Marte deve mudar consideravelmente ao longo do ano. Isto acontece porque, quando a Terra está no mesmo lado do Sol que um desses planetas, permanece relativamente perto dele, enquanto que quando está no lado oposto do Sol permanece relativamente distante dele. Quando a questão é considerada quantitativamente, como pode sê-lo na própria versão de Copérnico da sua teoria, o efeito é bastante significativo: corresponde a uma mudança prevista no diâmetro aparente por um factor de cerca de oito no caso de Marte e de cerca de seis no caso de Vénus. No entanto, quando os planetas são observados cuidadosamente a olho nu, não se consegue detectar qualquer mudança de dimensão em Vénus e Marte muda de dimensão por um factor que não é superior a dois. Assim, a asserção observacional “A dimensão aparente de Vénus não muda ao longo do ano” estava inequivocamente confirmada e foi referida no Prefácio da obra de Copérnico, Das Revoluções das Orbes Celestes, como um facto confirmado “por toda a experiência de todas as épocas” (Duncan, 1976, p. 22). Osiandro, que foi o autor do Prefácio em questão, estava tão impressionado com o choque entre as consequências da teoria de Copérnico e o nosso “facto observável” que o usou para defender que a teoria copernicana não devia ser entendida literalmente. Hoje sabemos que as observações a olho nu das dimensões dos planetas são enganadoras, e que o olho é um instrumento pouco fiável para medir a dimensão de pequenas fontes de luz num pano de fundo escuro. Mas foi preciso que Galileu tivesse tornado isto claro e mostrado que a mudança de dimensão prevista pode ser claramente discernida caso se veja Vénus e Marte através de um telescópio. Temos aqui um exemplo claro da correcção de um erro sobre factos observáveis que se tornou possível graças aos avanços no conhecimento e na tecnologia. O exemplo em si nada tem de notável ou misterioso, mas mostra que qualquer perspectiva que nos diga que o conhecimento científico se baseia em factos conhecidos pela observação tem de admitir não só que tanto os factos como o conhecimento são falíveis e estão sujeitos a correcções, mas também que o conhecimento científico e os factos em que este alegadamente se baseia são interdependentes.

A intuição que procurei captar com o meu lema “A ciência deriva dos factos” foi a de que o conhecimento científico tem um estatuto especial em parte porque assenta numa base segura, em factos sólidos firmemente estabelecidos através da observação. Algumas das considerações deste capítulo põem em questão esta perspectiva confortável. Uma dificuldade diz respeito à medida em que as percepções são influenciadas pela experiência prévia e pelas expectativas do observador, o que faz com que aquilo que parece ser um facto observável para uma pessoa não tenha de o ser para outra. A segunda fonte de dificuldades resulta da medida em que os juízos sobre a verdade das asserções observacionais dependem daquilo que já é conhecido ou pressuposto, tornando assim os factos observáveis tão falíveis como os pressupostos que lhes subjazem. Ambos os géneros de dificuldade sugerem que talvez a base observacional da ciência não seja tão inequívoca e segura como se supõe frequente e tradicionalmente. No próximo capítulo tentarei mitigar um pouco estes receios examinando a natureza da observação — especialmente o modo como esta é usada na ciência — de uma maneira mais perspicaz do que aquela que marcou a nossa discussão até agora.

A. F. Chalmers

Tradução de Pedro Galvão
Excerto retirado de What is this Thing Called Science?, de Alan Chalmers (Open University Press, 1999)
Termos de utilização
Não reproduza sem citar a fonte
Copyright © 1997–2011 criticanarede.com · ISSN 1749-8457

O PROBLEMA DA INDUÇÃO

O PROBLEMA DA INDUÇÃO

“ … As tentativas de sistematizar o método científico foram questionadas a partir do século XVIII através do problema da indução … David Hume levando o empirismo ao ceticismo extremo declara que não há nenhuma necessidade lógica para que o futuro deva se assemelhar ao passado, assim nós somos incapazes de justificar o raciocínio indutivo apenas apelando ao seu sucesso passado … Embora os argumentos extremamente céticos de Hume fossem refutados pela Crítica da Razão Pura de Immanuel Kant, continuaram a manter uma forte influência ao longo da melhor parte século XIX, e colocaram em debate a validade do método indutivo.


O problema da indução:
“Hume classificava o raciocínio humano em dois tipos, Relações entre Ideias e Estudo dos Fatos. Enquanto o anterior envolve conceitos abstratos como a matemática onde domina a certeza dedutiva, o último se relaciona com a experiência empírica onde todo pensamento é indutivo.
De acordo com Hume, nós não podemos saber nada sobre a natureza antes da experiência, até mesmo um ‘homem racional’ sem o auxílio da experiência não poderia inferir nada sobre a fluidez e a transparência da água que poderia sufocá-lo, ou da luz e do calor do fogo que poderia consumi-lo. (EHU, 4.1.6). Assim, tudo que nós podemos dizer, pensar, ou predizer sobre a natureza deve vir da experiência prévia que coloca os fundamentos para a necessidade da indução.
A inferência indutiva diz que o passado age como um confiável guia ao futuro; por exemplo, se no passado o sol levantava no leste e se deitava no oeste, então, a inferência indutiva sugere que provavelmente no futuro, o sol, se levantará no leste e se deitará no oeste. Mas como podemos nós justificar tal inferência? Conhecida como o princípio da indução. Hume sugeriu duas justificações possíveis, mas rejeitou ambas:

1. A primeira justificação indica que por uma questão de necessidade lógica, o futuro deve se assemelhar ao passado. Mas, como assinalou Hume, é possível imaginar a existência de um mundo caótico, errático, onde o futuro não tenha nada a ver com o passado – ou, um mundo exatamente como o nosso até o presente, e de repente as coisas mudam completamente.- Assim nada faz do princípio da indução logicamente necessário.

2. A segunda justificação, mais modesta, apela ao sucesso passado da indução – se alguém trabalhou bastante no passado, provavelmente, continuará a trabalhar muito no futuro. Mas, como nota Hume, esta justificação usa um raciocínio circularem tentar justificar a indução meramente repetindo-a, trazendo-nos de volta por onde começamos.

O notável teórico e filósofo do século XX, Bertrand Russell, tentou restabelecer a indução como um procedimento racional e restaurar o credibilidade do método científico. Entretanto, tudo que poderia dizer sobre indução é “um princípio lógico independente, incapaz de ser inferido da experiência ou de outros princípios lógicos, e que sem este princípio, a ciência é impossível”.

Apesar de criticar a indução, Hume acreditou ser ela superior à dedução no domínio do pensamento empírico. E, declarou: “esta operação da mente, pela qual nós inferimos iguais efeitos das mesmas causas, e versa vice, é essencial à subsistência de todas as criaturas humanas … ” David Hume: Wikipedia

No século XIX, Charles Sanders Peirce propôs um esquema que demonstrou ter considerável influência no desenvolvimento do método científico. O trabalho de Peirce acelerou rapidamente o progresso em diversas áreas. Em primeiro lugar, falando num contexto mais amplo, em “Como Tornar Nossas Idéias Claras” (1878), Peirce elaborou um método verificável objetivamente para testar a validade do conhecimento, de uma maneira que fosse além das meras tentativas triviais, com ênfase na dedução e na indução.

Em segundo lugar, e de importância mais direta ao método científico, Peirce apresentou um esquema básico para testar hipóteses, usado ainda hoje. Extraindo a teoria da investigação do material bruto encontrado na lógica clássica, refinou-a paralelamente ao desenvolvimento da incipiente lógica simbólica para direcioná-la aos problemas ainda atuais do raciocínio científico. Peirce examinou e articulou as três modalidades fundamentais do raciocínio que participam na investigação científica atual, processos conhecidos atualmente como inferênciaabdutivadedutiva, e indutiva.
Em terceiro lugar, colaborou com o progresso da lógica simbólica – certamente sua especialidade principal… Charles Sanders Peirce : Wikipedia
O grande mérito de Karl Popper (1902-1994) foi apresentar um conjunto de ideias para o aperfeiçoamento do método científico, conhecido como racionalismo crítico. Argumentou que a hipótese deve ser falseada e, conforme Peirce e outros, que a ciência progrediria melhor usando fundamentalmente o raciocínio dedutivo. Sua perspicaz formulação do procedimento lógico contribuiu para evitar o uso excessivo da especulação indutiva, e ajudou também a fortalecer os fundamentos conceituais para os procedimentos que se aplicam a revisão dos pares.
Os críticos de Popper, principalmente Thomas KuhnPaul Feyerabend e Imre Lakatos rejeitaram a ideia que existe um único método que se aplica a todas as ciências e que poderia ser responsável pelo progresso científico. (veja também: método científico) –Wikipedia: História do método científico
Karl Popper (1902 – 1994): “… Popper descreve sua filosofia como racionalismo crítico, expressando sua rejeição ao empirismo clássico, e à abordagem indutivo-observacionalista associada ao desenvolvimento científico. Popper reagiu energicamente contra a última, sustentando que as teorias científicas são universais por natureza, e só podem ser testadas indiretamente, através de suas implicações. Sustentou, também, que as teorias científicas, e o conhecimento humano em geral, são apenas conjeturas (hipóteses) geradas pela imaginação criadora a fim resolver problemas levantados em situações histórico-culturais particulares… 

De acordo com a lógica, os resultados positivos não podem confirmar uma teoria científica, mas um único contra-exemplo é logicamente decisivo para comprovar a falsidade de uma teoria. A consideração de Popper sobre a assimetria lógica entre a confirmação e a refutação encontra-se no âmago da filosofia da ciência. Tornou a falseabilidade seu critério de demarcação entre o que é, e o que não é verdadeiramente científico: uma teoria deve ser considerada científica, se e somente se, puder ser falseável (refutada). Isto o levou a atacar as pretensões da psicanálise e do Marxismo contemporâneo de adquirir status científico, em cujas bases estão inseridas teorias que não podem ser refutadas (falseáveis)…

Popper escreveu também extensivamente contra a famosa interpretação de Copenhague da mecânica quântica. Discordou energicamente do instrumentalismo de Niels Bohr e apoiou a abordagem realista (científica) de Albert Einstein sobre as teorias científicas a respeito do universo. A falseabilidade de Popper assemelha-se ao falibilismo de Charles Peirce: “Of Clocks and Clouds” (1966), Popper afirmou que desejaria ser reconhecido entre os trabalhos de Peirce… Sobre problema da indução:
Entre suas contribuições à filosofia encontra-se sua resposta ao Problema da Indução de David Hume. A resposta de Popper é característica, e se associa a seu critério de falseabilidade. Ele afirma que como não há nenhuma maneira de provar que o sol se levantará amanhã, nós podemos teorizar (criar a hipótese) que ele nascerá novamente. Se ele não se levantar será refutada…” Karl Popper: Wikipedia

 

Thomas Samuel Kuhn (1922 – 1996), intelectual americano que escreveu largamente sobre história da ciência e desenvolveu diversas noções importantes sobre filosofia da ciência.

Thomas Kuhn é famoso pelo seu livro A Estrutura das Revoluções Científicas (1962) no qual apresentou a idéia que a ciência não progride através de uma acumulação linear de novos conhecimentos, mas enfrenta revoluções periódicas que ele chama de “mudança de paradigma”, em que a natureza da investigação científica numa determinada área é transformada radicalmente…

O livro foi originalmente impresso como um artigo na enciclopédia unificada internacional da ciência, publicada pelos positivistas lógicos do círculo de Viena. O impacto enorme do trabalho de Kuhn pode ser medido nas mudanças que causou no vocabulário da filosofia da ciência: além de “mudança de paradigma”, Kuhn retirou a palavra “paradigma“, termo usado no contexto lingüístico e ampliou seu significado para o atual uso; cunhou a expressão “ciência normal” como referência ao trabalho rotineiro, cotidiano dos cientistas que trabalham com um determinado paradigma; e foi responsável pelo uso da expressão “revoluções científicas“, no plural, que ocorrem frequentemente em diferentes períodos de tempo e em disciplinas diferentes, ao contrário de uma única “revolução científica” no renascimento. O trabalho de Kuhn foi usado extensivamente nas ciências sociais; por exemplo, no debate do pós-positivismo no âmbito das relações internacionais. Kuhn é creditado como uma força fundamental subjacente a pós- Sociologia Mertoniana de Conhecimento CientíficoThomas Khun: Wikipedia

 

Paul Karl Feyerabend (1924 – 1994): Seus principais trabalhos são ‘Against Method’ (1975), ‘Science in a Free Society’ (1978) e ‘Farewell to Reason’ (1987). Feyerabend tornou-se famoso pela sua significativa visão anarquista da ciência e pela sua rejeição à existência de regras metodológicas universais. É uma influente personalidade na filosofia da ciência, e também na sociologia do conhecimento científico.

A posição de Feyerabend é vista geralmente como radical na filosofia da ciência, porque ela implica que a filosofia não é capaz de fornecer uma descrição geral da ciência, nem em desenvolver um método para diferenciar as produções científicas das não-científicas como a mitologia. Implica também que os referenciais filosóficos devam ser ignorados pelos cientistas, se quiserem produzir novos conhecimentos.

Para justificar sua posição de que as regras metodológicas geralmente não contribuem ao sucesso científico, Feyerabend fornece contra exemplos declarando que (boa) ciência não opera de acordo com algum método fixo. Ele investigou alguns episódios que na ciência são considerados exemplos inquestionáveis de progresso (i.é, a revolução Copernicana), e mostrou que todas as regras estabelecidas na ciência foram quebradas. Além disso, declarou que aplicar tais regras neste episódio histórico realmente impediria a revolução científica…

… Feyerabend crítica também a falseabilidade. Argumentou que nenhuma teoria interessante é sempre consistente com todos os fatos relevantes. Isto rejeitaria a ingênua declaração da falseabilidade sobre as teorias científicas que devem ser recusadas se não concordarem com os fatos conhecidos…

… O principal exemplo da influência das interpretações naturais que Feyerabend forneceu foi o argumento da torre. O argumento da torre era uma das objeções principais contra a teoria do movimento da terra. Os Aristotélicos supunham que o fato de que uma pedra abandonada do alto de uma torre caísse verticalmente abaixo dela demonstrava que a terra estava em repouso. Acreditavam que, se a terra se movesse enquanto a pedra estivesse caindo, a pedra cairia ‘um pouco atrás. “Os objetos deveriam cair diagonalmente em vez de verticalmente”. Desde que isto não acontece, os Aristotélicos pensavam ser evidente a imobilidade da terra. Se usarmos as teorias antigas do impulso e do movimento relativo, a teoria de Copérnico deveria certamente ser falseada (refutada) pelo fato que os objetos caem verticalmente na terra. Esta observação deveria receber uma nova interpretação para fazê-la compatível com teoria Copernicana.

Galileo conseguiu fazer tal mudança sobre a natureza do impulso e do movimento relativo. Antes que tais teorias fossem articuladas, Galileo teve que empregar métodos ‘ad hoc’ e proseguir com uma metodologia indutivista…

… Além disso, possibilita a aplicação de uma metodologia pluralística que envolva comparações entre quaisquer teorias em qualquer instância para melhorar a articulação de cada teoria. Dessa maneira, o pluralismo científico melhora o poder crítico da ciência. Assim Feyerabend propõe que a ciência pode proseguir melhor não pela indução, mas pela contra-induçãoPaul Karl Feyerabend: Wikipedia

 

Imre Lakatos (1922 – 1974) Importante filósofo da matemática e da ciência, sua contribuição para a filosofia da ciência foi a tentativa de resolver o conflito entre a Falseabilidade de Popper e a estrutura revolucionária da ciência descrita por Kuhn. A teoria de Popper indicou aos cientistas que devem abandonar uma teoria assim que encontrarem alguma evidência de falseamento, substituindo-a imediatamente com novas hipóteses de maior alcance e arrojo.
Entretanto, Kuhn descreveu a ciência consistindo de períodos de ciência normal em que os cientistas continuam a acreditar em suas teorias a despeito de anomalias, permeados com períodos de grande mudanças conceituais.

Lakatos procurou uma metodologia que reconcilie estes pontos de vista aparentemente contraditórios, uma metodologia que poderia fornecer uma descrição racional do progresso científico, consistente com o registro histórico.

Para Lakatos, o que nós pensamos como ‘teorias’ são realmente grupos de teorias ligeiramente diferentes que compartilham de alguma idéia comum, o que Lakatos chamou seu ‘núcleo duro’ (hard core). Lakatos denomina estes grupos de ‘programas de investigação’. Os cientistas envolvidos no programa protegerão o núcleo duro de tentativas de ‘falseamento’ envolvendo-o com um cinturão protetor de hipóteses auxiliares.

Enquanto que Popper deprecia tais medidas como ‘ad hoc’, Lakatos quis mostrar que conciliar e desenvolver um cinturão protetor não é necessariamente uma má idéia para um programa de investigação. Em vez de perguntar se uma hipótese é verdadeira ou falsa, Lakatos pergunta se um programa de investigação é progressivo ou degenerativo. Um programa de investigação progressivo é marcado por seu crescimento, junto com a descoberta de novos fatos. Um programa de investigação degenerativo é marcado pela falta do crescimento, ou do crescimento do cinturão protetor que não conduz a novos fatos.

Esta dificuldade com a falseabilidade foi admitida por Popper. A Falseabilidade, (teoria de Popper), declara que os cientistas colocam as teorias à frente e que a natureza ‘grita não’ como forma de uma advertência à inconsistência… Mas para Lakatos, “não propomos uma teoria para que a natureza possa gritar não, ou melhor, nós propomos uma obscura teoria e a natureza ’grita inconsistente’. Esta inconsistência pode ser resolvida sem abandonar nosso programa de pesquisa deixando o ‘núcleo duro’ isolado, somente alterando as hipóteses auxiliares.
Um exemplo claro são as três leis do Newton do movimento. Dentro do sistema newtoniano (programa de pesquisa) elas não estão abertas à falseabilidade porque formam o ‘núcleo duro’ do programa. Este programa de pesquisa fornece uma estrutura dentro do qual a pesquisa pode ser empreendida com referência constante aos primeiros princípios presumidos que são compartilhados por aqueles envolvidos no programa de pesquisa. De modo é similar à noção de Kuhn de paradigma. Lakatos acreditou também que um programa de pesquisa contém ‘regras metodológicas’ em que, algumas delas, instruem quais trajetos da pesquisa evitar (‘heurística negativa’) e de algumas que instruem em que trajetos prosseguir (‘heurística positiva’).

Lakatos declarou que nem todas mudanças de hipóteses auxiliares dentro dos programas de pesquisa (‘ mudança no problema’) são igualmente aceitáveis. Acreditou que estas ‘mudanças no problema’ podem ser avaliadas ou por sua habilidade de explicar aparentes refutações ou por sua habilidade de produzir fatos novos. Se puder ser feito, Lakatos declara que são progressivas. Entretanto se não, se forem justamente mudanças ‘ad hoc’ que não conduzem à predição de fatos novos, então recebem o rótulo de degeneradas.
Lakatos acreditou que se um programa de pesquisa for progressivo, então é racional para os cientistas efetuar mudanças nas hipóteses auxiliares a fim de protegê-las das anomalias. Entretanto, se um programa de pesquisa for degenerativo, então enfrenta o perigo de seus concorrentes, ele pode ser ‘ refutado ‘ sendo substituído por um melhor (i.e. por um mais progressivo) … Imre Lakatos: Wikipedia

Links

Empirismo
Racionalismo
Iluminismo
Humanismo
A aventura histórica da construção dos fundamentos do conhecimento científico. “O que é metodologia científica”: Alex Carvalho, Eleni Moreno, Francisco Rogerio de O. Bonatto e Ivone Pereira
Portal: Philosophy of Science
Philosophy of Science: Wikipedia
Causal Determinism
Empiricism, Semantics, and Ontology: R. Carnap
Bayesian Probability
Constructivist Epistemology
Ética e Ciência: José Roberto Goldim. / UNESCO
O que é Ciência afinal? Attico I. Chassot 
Occam’s razor (Navalha de Occan)
Raven paradox (Paradoxo do Corvo)

Hipóteses, Teorias e Teorização

Espaço Científico Cultural

 frames

Alberto Mesquita Filho
© 2000

Capítulo 2 – Hipóteses, Teorias e Teorização

 

2.1  Hipóteses e/ou conjecturas
2.2  Entrelaçamento entre hipóteses e teorias
2.3 A importância da intuição
Referências e Comentários

Se o senhor quer estudar em qualquer dos físicos teóricos os métodos
que emprega, sugiro-lhe firmar-se neste princípio básico: não dê crédito
algum ao que ele diz, mas julgue aquilo que produziu. Porque o criador
tem esta característica: as produções de sua imaginação se impõem a
ele, tão indispensáveis, tão naturais, que não pode considerá-las
como imagem de espírito, mas as conhece como realidades evidentes.
Albert Einstein (1)

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2.1  Hipóteses e/ou conjecturas

A evolução da intuição à teorização e da teoria resultante à prática, a testar as hipóteses firmadas pelo raciocínio dedutivo implícito à teorização, com freqüência, e por motivos vários, segue vias aparentemente obscuras. As hipóteses primeiras nem sempre são definitivas e estas, quando firmadas, nem sempre são as ideais, ainda que satisfaçam condições momentâneas. O cientista, por mais realista que seja, sente-se impelido a construir modelos ideais válidos para condições restritas. E mesmo quando passíveis de generalização, estes modelos podem ser interpretados, como teria feito Einstein (1), como “imagens de espírito conhecidas como realidades evidentes” (vide o pensamento de Einstein no cabeçalho deste capítulo). É importante então que façamos a distinção entre alguns conceitos aparentados, quais sejam:

2.1.1  Regras científicas básicas ou hipóteses metafísicas: São afirmações racionais e universais, aceitas como verdadeiras “a priori” e independentemente da experimentação. A universalidade dos princípios fundamentais e a regra da repetitividade encaixam-se nessa categoria; no capítulo 1 propus a fusão destas duas no que chamei regra ou princípio científico fundamental. Não é raro fazer-se menção, também, ao princípio da causalidade. Os cientistas meramente adaptam seus conhecimentos a estas hipóteses ou princípios, via de regra milenares, mas raramente chegam a propor hipóteses metafísicas novas. As hipóteses metafísicas não costumam fazer parte do núcleo da teoria propriamente dito mas o bom teorizador, sempre que necessário, chega a comentar alguma coisa a respeito. Nota-se, por exemplo, a preocupação de Newton, nos Principia, em tecer considerações sobre a natureza do espaço e do tempo, assumidos como absolutos, ainda que isso não conste diretamente de suas hipóteses. Com freqüência os teorizadores apelam para hipóteses metafísicas como auxiliares na crítica de teorias nascentes ou em defesa de argumentos a rebaterem essas críticas. Isto aconteceu no debate acontecido na década de 30 do século XX entre Einstein e Bohr, o primeiro a apoiar seus argumentos no realismo científico e o segundo no operacionalismo com seus critérios de utilidade (2) (3). Digno de nota foi o comentário de Barata (4), a respeito: “É fascinante, porém, a percepção de que a indissociabilidade entre observador e observável, entre sujeito e objeto, idéias que remontam de antigas questões da Filosofia, manifeste-se de maneira tão crucial na discussão dos fundamentos de uma teoria física, como a mecânica quântica. Esse fato levou o filósofo e pensador da ciência Karl Popper a afirmar que a discussão entre Bohr e Einstein sobre os fundamentos da mecânica quântica, o primeiro sendo um defensor da visão probabilista e o segundo um oponente, foi a mais importante discussão filosófica do século vinte.”

2.1.2  Hipóteses científicas básicas ou essenciais: São afirmações propostas como verdadeiras, passíveis de verificação experimental e a alicerçarem uma teoria científica. Com grande freqüência são universais e, em seu conjunto, constituem o que é chamado núcleo da teoria. Quanto à mutabilidade das hipóteses científicas podemos classificar as teorias em completas e incompletas. É de boa norma o teorizador deixar explícito, numa discussão preliminar, sua opinião sobre a existência ou não deste caráter (mutabilidade) em suas hipóteses. As hipóteses mutáveis seriam um tipo de conjecturas científicas (vide item 2.1.6) a comporem o núcleo de uma teoria declarada incompleta pelo autor. Desnecessário seria dizer que as teorias incompletas devem estar dotadas de um certo grau de adaptabilidade a pequenas mudanças em suas hipóteses. Por outro lado, é quase impossível promover  modificações, por menores que sejam, nas hipóteses básicas de uma teoria completa, sem que se a despersonalize totalmente. Despersonalizar uma teoria é quase sinônimo de torná-la sem valor algum para a ciência em pauta.

                2.1.3  Hipóteses científicas acessórias: São afirmações propostas como verdadeiras, passíveis de verificação experimental e a justificarem um comportamento aparentemente anômalo, ainda que esperado, quando da análise de uma determinada teoria em condições especiais. Em geral retratam efeitos locais ou momentâneos e, via de regra, não devem compor o núcleo da teoria. Muitas vezes são enunciadas como que a denunciarem fenômenos ainda não explicados ou observados, constituindo-se em previsões da teoria. Por exemplo, Galileu, ao supor a inércia do movimento (hipótese básica de uma teoria de hipótese única), visualizou o atrito e uma hipótese secundária à teoria, segundo a qual, com a redução deste atrito, o movimento dos corpos terrestres tenderia ao inercial. Outras vezes as hipóteses secundárias surgem após a teoria ter se consagrado, ao se verificarem condições aparentemente falseadoras. A teoria de Newton, por exemplo, chegou a ser contestada após a verificação de certas anomalias nas órbitas planetárias. Foi quando levantou-se a hipótese da existência de outros planetas além dos conhecidos, tendo inclusive sido feitas previsões sobre as localizações prováveis destes planetas, o que facilitou suas descobertas. Existem ainda as hipóteses “ad hoc”, levantadas unicamente com a finalidade de salvar uma teoria que mostrou-se inconsistente pela experimentação. Ao contrário das anteriores, não denunciam um fenômeno real, a ser procurado mas, simplesmente, propõem a existência de um fenômeno novo, à primeira vista virtual, postergando-se o encontro de outra explicação que não aquela a “justificar” a aceitação da teoria “colocada em xeque”. Ainda que o encontro dessas inconsistências seja importante para o avanço da ciência, a proposição de hipóteses “ad hoc” constitui-se num artifício indesejável e, com grande freqüência, a prenunciar a derrocada da teoria em pauta e/ou dos paradigmas vigentes a acobertarem a teoria.

2.1.4   Corolários: São proposições deduzidas imediatamente de outras aceitas “a priori” (hipóteses básicas) ou já demonstradas. A corroboração ou falseamento de um corolário pode ser equivalente à corroboração ou falseamento da hipótese (ou das hipóteses) que lhe deu origem.

2.1.5   Modelos e Mitos:

                2.1.6  Construtos de alto nível: São artefatos ou algoritmos, via de regra matemáticos e/ou lógicos, destinados a representar uma realidade experimental. São extremamente úteis no sentido de propiciarem a síntese de uma certa área do conhecimento em poucas palavras ou em expressões matemáticas. Exemplos: força, energia, entropia, campo elétrico, campo magnético etc. Com freqüência costuma-se dizer que toda a teoria eletromagnética de Maxwell está contida em 4 equações de campo, o que não deixa de ser uma verdade, obviamente para quem conhece não apenas o significado das equações mas também a sua operacionalidade. Ainda que se possa expressar uma hipótese científica através de construtos de alto nível, o processo em si nada mais é do que uma tática operacional destinada a economizar palavras e a facilitar a memorização de conceitos pelo especialista da área.

2.1.7  Conjecturas científicas: São afirmações a se apoiarem na experimentação, ainda que de maneira indireta e/ou aproximada. Às vezes são propostas no sentido de preencherem uma lacuna, como foi o caso da suposição da existência do éter a comportar uma luz ondulatória, esta sim sujeita à falseabilidade pela experimentação. Outras vezes são propostas como hipóteses provisórias, ainda que básicas ou essenciais, em teorias a comportarem um posterior refinamento: são as chamadas teorias incompletas ou abertas a hipóteses inovadoras e que não as despersonalizem. Para utilizar um termo consagrado no século XX, poderíamos dizer que as teorias incompletas são aquelas passíveis de evolução após a descoberta de uma ou mais “variáveis escondidas”. O teorizador, em geral, tem noção da compleitude ou não de sua teoria. Bohr, por exemplo, em seu debate com Einstein, mostrou-se propenso a não admitir a existência de “variáveis escondidas” na física quântica; e, com efeito, parece não haver como promover modificações nas hipóteses fundamentais da teoria quântica atual, sob o risco de a despersonalizarmos totalmente. A esse respeito vale a pena considerar o que seja teoria: Teoria é um conjunto de hipóteses coerentemente interligadas, tendo por finalidade explicar, elucidar, interpretar ou unificar um dado domínio do conhecimento.(5) Dependendo de como este interelacionamento entre as hipóteses se faz possível, é como se estivéssemos frente a um quebra-cabeças montado, onde não há como substituir uma peça por outra. Deve-se lembrar ainda que algumas conjecturas científicas aceitas como hipóteses, tanto para teorias completas como incompletas, correspondem ao que teria sido chamado por Einstein, num outro contexto, como “imagens de espírito” assumidas, pelo proponente da teoria, como “realidades evidentes”. E é nestas condições que Einstein diz que “não se deve dar crédito algum ao que o teorizador diz mas sim julgar o que ele produziu” (1). E o julgamento apoia-se na verificação da coerência interna da teoria e, principalmente, na análise dos resultados experimentais de suas previsões ou de outros testes falseáveis a que porventura a teoria tenha sido submetida.

2.1.8  Conjecturas ou especulações infundadas: São afirmações vazias de significado científico. De posse de idéias a comportarem afirmações deste tipo o cientista sério poderá, quando muito, e através de estudos vários, tentar encaixá-las num dos itens anteriores. Em não conseguindo, melhor será deixá-las de lado ou então descartá-las definitivamente.

2.2  Entrelaçamento entre hipóteses ou teoriasNewton

Vamos agora, a luz dessas considerações, efetuar uma análise dos aspectos heurísticos da física newtoniana. Esta, conquanto abrangente, costuma ser subdividida em três capítulos principais: a Mecânica, a Gravitação e a Óptica. A divisão tem um pouco de artificialidade pois as três teorias estão intimamente entrelaçadas. Assim, a opção de Newton, por uma luz corpuscular, não deve ser ajuizada como uma pretensão isolada e alheia às demais teorias que o guiaram nesta direção.

Que condições seriam essas a aproximarem teorias à primeira vista independentes entre si? Quais foram as hipóteses assumidas por Newton como tais? E quais foram as hipóteses presumidas, se é que houve alguma, a comportarem hoje uma reformulação nos alicerces básicos dessas teorias? Ou teria Newton nos apresentado teorias completas em seus fundamentos, como chegou a ser aceito passivamente, e até os dias atuais, por seus seguidores?

Com freqüência inusitada, repete-se uma frase proferida por Newton, muito a gosto dos cientistas indutivistas ingênuos, qual seja: “Não faço hipóteses.” Para os que não sabem, Newton é considerado um dos precursores do método dedutivo em ciência. E é importante que se entenda que o método dedutivo recebe este nome não pelo fato de propiciar a dedução de equações matemáticas, no que as teorias de Newton também são férteis, mas por incorporar, ao método científico, a “dedução de hipóteses”, utilizando-se de um artifício eminentemente lógico e nem sempre matemático. No contexto em que o termo hipótese é hoje aceito, “raríssimos foram os cientistas que, em sua fase produtiva, as levantaram em número tal cuja ordem de grandeza se aproximasse daquela atingida por Newton” (5). Newton deixou claro, em toda a sua obra, que não fazia especulações infundadas; ou seja, não misturava a ciência com a não-ciência, ainda que cultivasse, como era praxe na época, o interesse pelo estudo de temas extra-científicos. Quanto ao mais, Newton usou e abusou do direito de apoiar suas argumentações não apenas em hipóteses, como as definimos hoje e a alicerçarem suas teorias mas, também, em afirmações outras a se encaixarem numa das seis primeiras categorias apontadas no item anterior.

As hipóteses metafísicas da existência de espaço e tempo absolutos, ainda que se possa contestar seu caráter necessário, desempenham um papel relevante a compactuar a física de Newton com a relatividade de Galileu e com a geometria de Euclides, fundamentais para o seu desenvolvimento. A primeira lei de Newton é uma das hipóteses científicas de sua Mecânica e deriva da inércia de Galileu, agora dissociada de seu caráter circular. Newton pôde conceber uma inércia retilínea ao perceber que a trajetória circular apresentada pelos astros devia-se a efeitos gravitacionais do mesmo tipo daquele apresentado pelos corpos que caem sobre a superfície terrestre. Em sua segunda lei Newton deixou claro estar se utilizando de um construto de alto nível, a força. É interessante notar que a mesma força faz-se presente na lei da gravitação, ficando a identidade das massas gravitacional e inercial relegada ao plano das conjecturas científicas (supostamente passíveis de verificação experimental). De qualquer forma, percebe-se aí um dos porquês de uma não unificação precipitada das duas teorias, Mecânica e Gravitação. E na Óptica III Newton apresenta-nos uma infinidade de conjecturas científicas, muitas destinadas a demonstrar o quanto a sua Óptica está associada a sua Mecânica. Tais conjecturas surgem como perguntas para as quais Newton afirma não dispor de tempo para verificar experimentalmente as respostas; mas não apenas responde a quase todos os questionamentos, como também justifica suas formulações, como que a nos brindar com uma verdadeira aula sobre sua lógica dedutiva.

Se as primeira e segunda leis da Mecânica newtoniana podem ser encaradas como hipóteses científicas, que dizer da ação e reação (terceira lei)? A igualdade entre ação e reação, fácil de ser constatada para corpos em contato, quando estendida para o comportamento de corpos afastados e em movimento (como era o caso da interação entre os corpos celestes, objetos da teoria da Gravitação) não deixa de se configurar como uma conjectura repleta de riscos e assumida como hipótese provisória pelo autor da teoria. E, realmente, não se pode conceber a atração gravitacional, observada num dos corpos em interação, isolada de uma causa gerada pelo outro corpo e propagada através do espaço num intervalo de tempo finito e não nulo. Mas se os corpos estão em movimento relativo, como utilizar uma fórmula, expressa pela lei da gravitação, a considerar uma distância entre os corpos e uma direção de ação a coincidir, instantaneamente, com a direção da reação? A verdade é que para os cálculos que interessavam na época, e até mesmo, para aqueles utilizados nos dois séculos seguintes, esta aproximação era mais do que suficiente. Na prática, a teoria mostrava-se perfeita. Não obstante, Newton deixou expressa (6) a sua percepção a respeito da existência de “variáveis escondidas”, algo somente suspeitado por seus seguidores alguns séculos mais tarde e, assim mesmo, como uma exclusividade restrita ao eletromagnetismo: a existência de potenciais retardados. Entende-se também a espera de 21 anos (1666-1687) entre a concepção da teoria e sua publicação. Aliás, comenta-se que Newton, ciente da incompleitude de suas teorias, teria se recusado formalmente a publicar os Principia, algo que somente aconteceu graças à intervenção providencial de seu amigo Halley, a convencê-lo do contrário. Reflexos desta atitude estão presentes nas entrelinhas de toda a sua obra e, em especial, na Óptica III: “E, portanto, não tenho escrúpulos em propor os princípios de movimento acima mencionados, sendo eles de uma extensão muito geral, e deixar suas causas serem descobertas.” (7)

Uma outra aproximação assumida por Newton relaciona-se ao conceito “ponto material”. Este nada mais é senão outro construto de alto nível, agora de natureza lógica, e a ser utilizado quando da aplicação de suas leis, ou hipóteses básicas, na resolução de problemas do dia-a-dia. O conceito em si não é inerente à teoria mas a como utilizá-la. E sua utilização também não é livre de críticas ou restrições. Da mesma maneira que a ação a distância comporta um refinamento, a incorporar os “potenciais retardados”, o cálculo do centro de massa de corpos movendo-se a grandes velocidades deve sujeitar-se também a correções relativistas (8) sob pena de falsearmos, de maneira indevida, uma teoria que, por motivos não bem esclarecidos, talvez por falta de continuadores à altura, permaneceu inacabada por mais de três séculos.

2.3  A importância da intuição

Não é fácil conceituar a intuição. Se perscrutarmos os dicionários, encontraremos algo do tipo: a intuição é o “ato de ver, perceber, discernir, pressentir” (9). Fica-nos então aquela impressão de que a intuição é o “ato de ver” algum objeto ou fenômeno de maneira diferente daquela normalmente vista pela maioria das pessoas que “olham” para este objeto ou fenômeno. Por exemplo, bilhões de pessoas, no decorrer de milhares de anos, já deve ter se deparado com um cenário, ao cair da tarde onde, por trás de uma macieira, repleta de frutos suspensos por pedúnculos, visualiza-se a Lua, “fixa” ao firmamento. Quantos “viram” algo além de maçãs e Lua? Pois é bem possível que num cenário como este e em seu sítio, em Woolsthorpe, o jovem Isaac Newton, com apenas 24 anos de idade, tenha “visualizado”, além de maçãs e da Lua, a inércia retilínea e a atração entre corpos com massa. Entre a visão normal, ou o ato puro e simples de “olhar”, e a visão sofisticada, qual seja, o “ato de ver, de perceber, de discernir, de pressentir”, reside o segredo da intuição, também descrita como “a contemplação pela qual se atinge a verdade por meio não racional” (9). Vamos então trabalhar um pouco mais este conceito no sentido de esclarecer o que entendemos aqui por verdade e porque o processo intuitivo seria não racional.

O cientista é, dentre outros, um homem que procura pela verdade e que, portanto, assume a existência desta verdade. Nesta procura, admite como certo o que poderíamos chamar por verdade provisória. Digamos então que esta última seja o que consideramos como verdade científica e o que a distingue das demais verdades provisórias, encontradas pelos não cientistas, seria o seu acoplamento ao método científico ou à experimentação. Para resumir, poderíamos dizer que “a verdade científica é uma verdade provisória tomada por empréstimo da natureza e da forma como ela se nos aparenta ser” (5). As hipóteses e conjecturas já discutidas assumem, com freqúência, esse papel de verdades científicas. Digamos, então, que o primeiro passo, mas não o único e/ou o derradeiro, para chegarmos às verdades científicas, seria a contemplação da natureza.

A não racionalidade, atribuída à intuição, retrata o seu caráter essencial mas não engloba, propriamente, todo o processo intuitivo. Digamos que refere-se ao “insight” ou estalo ou, ainda, à “percepção de alguma coisa estranha”,  não notada nas outras vezes em que se observou o mesmo objeto ou fenômeno. É óbvio que esta percepção, ao ser trabalhada racionalmente, poderá vir a se constituir numa conjectura ou hipótese. No entanto, mesmo antes de formularmos uma conjectura ou hipótese, já estamos frente a algo a que podemos associar o conceito de verdade provisória. Existe um conceito popular a dizer: “Gato escaldado tem medo de água fria.” Seria isto equivalente a admitir que o gato raciocina? Seria isto coerente com a afirmação de que o gato formula hipóteses (a água queima) e as generaliza (as próximas águas queimarão)? Provavelmente não! Podemos, pelo exemplo, simplesmente inferir que o gato está dotado de uma intuição primitiva e da capacidade de memorizar fatos e, em conseqüência disso, em condições de aprender por um meio não racional.

Se a ciência experimental começa pela intuição, poderíamos então concluir que o intuitivismo é a base fundamental de todos os conhecimentos humanos oriundos das ciências empíricas. É importante não confundir intuitivismo com intuicionismo. Este último relaciona-se à doutrina que faz da intuição o instrumento próprio do conhecimento da verdade: “Ver para crer.” Mesmo porque, o cientista parte da contemplação do que realmente existe, e interpreta esta “verdade” seguindo um raciocínio lógico aprisionado ao método científico. O cientista, então, parte da verdade (intuitivismo) e procura por novas “verdades científicas” através da construção e corroboração de teorias. Afirmar que a ciência começa pela intuição é, portanto, bem diferente de dizer que a ciência começa pela observação. Críticas a este segundo posicionamento podem ser encontradas no livro de Chalmers (10) e o contraste entre as duas posições está relatado no artigo, já citado, que escrevi sobre o método científico (5).Einstein

É comum “contemplarmos a natureza” por vias indiretas. Newton, por exemplo, conhecedor da inércia circular de Galileu, “viu a Lua em movimento” e associou este movimento à desnecessidade de um “pedúnculo” para que a Lua permanecesse a uma distância fixa da Terra, o que não acontecia com as maçãs. Ou seja, Newton contemplou a natureza com conhecimentos adquiridos em seus estudos, o que é diferente de “observar” um fenômeno sem conhecimento algum. Einstein, por outro lado, contemplou a natureza utilizando-se unicamente da imaginação e de seus conhecimentos prévios, deixando a observação momentaneamente de lado. Seus conhecimentos sobre eletromagnetismo, aos quinze anos de idade, relacionavam-se a “brincadeiras” com uma bússola, ganha na infância, e o que pôde aprender no segundo grau, a respeito do eletromagnetismo vigente na época. Certamente ouviu falar sobre a experiência de Oersted, onde a bússola sofre uma deflexão ao ser colocada nas vizinhanças de um fio conduzindo uma corrente elétrica. A teoria de Maxwell explicava o fenômeno afirmando que o campo elétrico gerado por cargas em movimento (corrente elétrica) manifestar-se-ia em objetos em repouso (no caso, a bússola) como um campo magnético e, daí, a deflexão sofrida pela bússola. De alguma maneira, parte do campo elétrico transformava-se em magnético em virtude do movimento. Por um mecanismo do mesmo tipo, pelo menos em sua origem, a teoria de Maxwell explicava também o caráter eletromagnético da luz: campos elétricos e magnéticos iriam se alternando à medida em que a luz se propagasse. Em essência, foram essas as referências utilizadas pelo jovem Einstein para construir o cenário onde “visualizou” o nascimento de sua teoria da relatividade. Simplesmente imaginou estar lado a lado com uma onda eletromagnética. E percebeu que, a ser verdadeira a teoria de Maxwell, neste cenário construído os campos elétrico e magnético estariam em repouso. Como explicar, neste repouso, a alternância entre campos elétrico e magnético? Como explicar a coerência da teoria de Maxwell frente ao que lhe pareceu ser um absurdo? A saída encontrada foi conjecturar sobre a impossibilidade em se acompanhar uma onda eletromagnética. Daí a afirmar que a constante c, inerente às equações do eletromagnetismo, é universal e independente do referencial utilizado, tratou-se de um trabalho de refinamento de sua conclusão primeira, o que foi possível graças a seus conhecimentos sobre a teoria de Maxwell bem como de sua tentativa em compatibilizá-la com a relatividade de Galileu; trabalho este concluído aos 25 anos de idade e publicado sob o título “Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento”.

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(1) EINSTEIN, A.: Como Vejo o Mundo, Ed. Nova Fronteira, Rio de Janeiro, 1981, p.145. Vide a afirmação citada no cabeçalho deste capítulo.
(2) MESQUITA FILHO, A.(1986): Duelo entre GigantesNova Stella (Cefisma), n.° 5, pp.11-9, São Paulo.
(3) MESQUITA FILHO, A. (1987): Confesso que Blefei – Física Antiga x Moderna, Editora das Faculdades (hoje Universidade) São Judas Tadeu, São Paulo, pp.133-40.
(4) BARATA, J.C.A. (1999): O Princípio de Incerteza e as Desigualdades de Bell, IFUSP, Notas de Aula.
(5) MESQUITA FILHO, A.(1996): Teoria sobre o método científicoIntegração II(7):255-62,1996.

(6) LACEY, H.M.: A Linguagem do Espaço e do Tempo, Ed. Perspectiva S.A., 1972.
(7) NEWTON, I.: Book Three of the Optiks, em Opticks, Dover Publ.Inc., New York, 1979
(8) MESQUITA FILHO, A (1999): O Espaço Curvo Euclidiano e a Relatividade Galileanaartigo apresentado no V Simpósio Multidisciplinar da USJT e a ser publicado na revista Integração.
(9) FERREIRA, A.B.H. (1975): Novo Dicionário Aurélio, Ed. Nova Fronteira S.A., Rio de Janeiro.
(10) CHALMERS, A.F. (1976): O que é ciência afinal?, Ed.Brasiliense, São Paulo, (1993 – tradução), São Paulo.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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