Galileu e Kepler: exemplos de método científico

Nossa pretensão hoje é falar um pouco sobre o surgimento do Método Científico. Vamos falar das leis descobertas por Kepler e Galileu. No espaço de um blog não dá para discuti-las num só artigo, temos intenção de discutir cada uma, mais tarde.
Para embasarmos o assunto, estivemos pesquisando duas obras do filósofo da Ciência Bertrand Russel: A Perspectiva Científica e História da Filosofia Ocidental. Esperamos que o recorte que fizemos do assunto possa ser útil e compreensível a todos.
O Método científico é na sua essência bastante simples. Consiste na observação de fatos que permitam ao observador descobrir as leis gerais que regem a natureza.
Os períodos de observação e de descoberta de uma lei são essenciais e cada um deles é suscetível de refinamento.
Mas em essência , o primeiro homem que afirmou que o fogo queimava estava empregando o método científico, especialmente se tivesse chegado a essa conclusão depois de se ter queimado várias vezes.
No entanto, ele não procedeu como a técnica científica exige. Ele não fez escolha cuidadosa dos fatos relevantes, nem dispunha dos diversos meios de descobrir leis. Ele apenas generalizou.
O homem que afirma que os corpos abandonados sem apoio no espaço caem, faz uma simples generalização e pode ser refutado pelos balões, pelas borboletas, pelos aviões.
Por outro lado, o homem que conhece a teoria da queda dos corpos de Galileu, sabe a razão porque certos corpos abandonados ao espaço não caem e sabe por que outros corpos caem.
O Método científico tal como o conhecemos hoje surgiu com Galileu ( 1564-1642) e em menor escala com Kepler.(1571-1630)
Kepler e Galileu provaram que os planetas, inclusive a terra, giram ao redor do sol. Isto já havia sido afirmado por Copérnico e por alguns gregos, mas nenhum havia conseguido provar essa afirmação.
A grande realização de Kepler foi a descoberta das suas três leis do movimento planetário:
1ª lei: Os planetas descrevem órbitas elípticas, das quais o sol ocupa um foco.
2ª lei: A linha que une um planeta com o Sol percorre espaços iguais em tempos iguais:
3ª lei: O quadrado do período de revolução de um planeta é proporcional ao cubo de sua distancia média do sol.
Galileu é talvez o maior dos fundadores da ciência moderna. Foi o primeiro a descobrir a lei da aceleração. Foi o primeiro a estabelecer a lei da queda dos corpos. E adotou ardorosamente o sistema heliocêntrico. Manteve correspondência com Kepler e aceitou suas descobertas. Fez para si um telescópio e descobriu coisas importantes. Verificou que a Via Láctea consiste de uma multidão de estrelas separadas. Observou as fases de Vênus que Copérnico sabia que estavam implicadas em sua teoria, mas que a olho nu não podiam ser percebidas. Descobriu o satélite de Júpiter. Verificou que os satélites obedeciam as leis de Kepler. Kepler e Galileu possuíam o método cientifico. Eles observaram os fatos e a partir de suas observações chegaram à leis gerais sobre estes fatos específicos da natureza

O que é uma teoria Científica?

Abordaremos aqui algumas concepções de pessoas importantes sobre o que pode ser considerado um conhecimento científico. O tema é abrangente e complexo. A minha pretensão é expor uma visão rápida sobre o assunto, focando nas idéias de Platão, Carnap e Popper.
Platão chamou de ciência, em grego episteme, o conhecimento verdadeiro. Para Platão, o conhecimento científico é certo e universal. O critério de cientificidade de Platão é a verdade.
Hoje, essa tese é insustentável. Além de o tema verdade ser assunto complexo, muitas teorias científicas, tidas como verdadeiras ao longo dos anos, foram substituídas por outras. Por exemplo, a teoria da geração espontânea, a teoria heliocêntrica e outras tantas. Deste modo, demarcar o conhecimento científico do não científico, tendo em vista o critério de verdade, não funciona.
Já o critério demarcatório entre o que é ciência e o que não é ciência, proposto pelo filósofo alemão Carnap é o critério de significação. Assim, o conhecimento científico circunscreve-se a aquilo que faz sentido. O conhecimento que não faz sentido faz parte da metafísica segundo Carnap.
Karl Popper critica Carnap e diz que a metafísica é um conhecimento pleno de significado. Popper ressalta a importância dos mitos e da metafísica nas teorias científicas.
Um mito falso não quer dizer que seja ausente de significado.
Há um mito astrológico que diz que a felicidade de uma pessoa depende da posição dos astros no momento do seu nascimento.
Essa idéia surgiu a partir da lei da interação gravitacional de Newton, que é uma lei universal e que vale para quaisquer corpos massivos do universo. Então, o mito da felicidade a partir da posição dos astros no nascimento, em que pese seja falso, é pleno de significado.
Popper propôs como critério para identificar o conhecimento científico, o critério de refutabilidade ou falseabilidade. Para Popper, a característica principal para que uma teoria seja considerada científica é que ela seja passível de refutação.
Por exemplo, se eu digo que Sábado próximo talvez chova ou talvez não chova em S. Paulo. Essa sentença não poderá ser considerada científica , pois é impossível de ser refutada. Pois, se chover ou se não chover , a sentença continua válida.
Mas se eu digo que sábado certamente choverá em S.Paulo. Essa sentença poderá ser considerada científica, pois é passível de refutação. Pode ser testada, basta eu esperar que sábado chegue , e durante 24 horas daquele dia controlar toda a área de S.Paulo para ver se choverá ou não.
Muitas vezes ouvimos pessoas falarem que tal fato foi cientificamente provado de maneira irrefutável. Quem fala assim, não está trabalhando com o critério de cientificidade de Popper. Pois Popper diz que para ser científico precisa ser refutável.
Pois bem, estabelecer critério de cientificidade é tarefa ingrata. Nenhum critério é universalmente aceito: nem o de Platão, nem o de Carnap, nem o de Popper , nem o de ninguém. Todos suscitam dificuldades. O conhecimento é algo maravilhoso. Mas, a certeza, a não ser para situações muito limitadas, é talvez, uma quimera.

O papel do sujeito no processo do conhecimento: Duas teorias.

Nosso objetivo aqui é transmitir de forma bem simples, adequada a um blog, duas concepções importantes a respeito do papel do sujeito no processo do conhecimento.
Conhecimento sempre pressupõe a relação sujeito - objeto, o que quer dizer que a compreensão de mundo está sempre vinculada a uma relação de um sujeito que observa o mundo e interage com ele. Abordaremos aqui as teorias de Platão e a de Francis Bacon. São duas posturas que encerram diferenças radicais, mas que guardam certa identidade pelo fato de que colocam o sujeito numa posição passiva frente ao processo do conhecimento.
Francis Bacon entendia que deveríamos nos purificar nos exorcizando dos ídolos das antecipações mentais a fim de que pudéssemos ficar aptos a fazer interpretações da natureza e contemplá-la como ela é. Ou seja, se quisermos entender como funciona a natureza, deveremos nos libertar de todos os conhecimentos que foram passados para nós através da família, da religião, dos costumes e das autoridades em determinado assunto, para que possamos, a partir de nossa observação nua e crua , entendermos a realidade tal como ela é. Segundo Bacon, agente precisa observar a natureza, vê-la, ouvi-la, senti-la, tudo com a mente purificada, pois a natureza por si só fala e se revela inteira para a nossa mente.
Já Platão, no livro Mênon, expõe a teoria da Reminiscência. Ele se utiliza de um diálogo, feito de perguntas e repostas, que Sócrates desenvolve com um escravo. No diálogo, Sócrates envida esforços para que o escravo de Mênon apresente solução correta de um problema geométrico. Através de suas indagações, o escravo é levado a solução do problema: Ele conclui que o lado do quadrado de área dupla é a diagonal do quadrado de área simples. Segundo Sócrates, a solução já se encontrava na alma imortal do escravo, mesmo antes dele ter nascido.
O método utilizado por Sócrates chama-se maiêutica. A arte de fazer dar a luz, como se fosse uma parteira. A maiêutica consiste em um processo de purificação que nos levaria a enxergar o conhecimento verdadeiro e contemplar a solução exata e verdadeira daquilo que já sabíamos , antes mesmo de ter nascido.
A teoria de Platão pressupõe um sujeito passivo, mas com uma mente plena de conhecimento que precisa ser trazido à tona através da maiêutica.
Já a teoria de Bacon, atribui a mente uma condição nua de mera captadora de conhecimento verdadeiro, desde que previamente purificada. Essa teoria pressupõe um sujeito, além de passivo, também previamente vazio de conhecimento: um sujeito passivo de mente vazia.
Teorias mais aceitas atualmente oferecem um espaço maior ao sujeito. Um espaço que é delimitado pela realidade objetiva, mas que coloca o sujeito como agente cognoscente ativo e transformador.

A Teoria dos Quanta.

A Teoria dos Quanta é a teoria da física que se refere aos átomos e aos eletrons tomados isoladamente. Está atravessando uma fase de rápido desenvolvimento, mas é provável que ainda esteja bem distante de sua forma definitiva.
Essa teoria é bastante perturbadora para os preconceitos que governam a Física desde os tempos de Newton, pois abalou a fé que se depositava no princípio da causalidade.
A Ciência da Natureza, desde os antigos gregos, afirmava que a natureza segue leis naturais, racionais e necessárias. Sempre negou que houvesse o acaso ou contingência no mundo natural. O acaso para eles seria um fato cuja causa ainda não se conhece ou é apenas uma ocorrência singular que não afeta as leis da natureza. Dado um fenômeno sempre será possível determinar sua causa necessária.(determinismo) Ou seja, podemos conhecer as causas de um fenômeno e os seus efeitos.
Na Física, por exemplo, o calor que é uma causa, dilata os corpos, que é um efeito. O fenômeno da dilatação dos corpos é regular, onde existe calor há dilatação dos corpos.
A teoria dos Quanta abala a fé que se depositava no caráter universal do princípio da causalidade. Considera-se hoje, que talvez os átomos tenham certo grau de livre arbítrio de tal modo que o seu comportamento, não está inteiramente sujeito a leis.
Também, certas coisas que supunhamos como definitivamente estabelecidas, pelo menos em teoria, deixaram, em grande parte de sê-lo.
O determinismo da física clássica baseava-se no fato de que as coisas poderiam ser conhecidas simultaneamente a partir de suas propriedades geométricas ( forma, figura, volume, etc) e de suas propriedades físicas ou dinâmicas.
Estudando-se o átomo de hidrogênio foi possível observar que a quantidade de matéria ou massa não é constante, transforma-se em energia e que esta energia não é constante e além disso, não se transforma em coisa alguma e desaparece.
Descobriu-se ainda, que ao examinar o átomo, dependendo da tecnologia usada e do equipamento, é possível ver-se um corpúsculo, ou ver-se uma onda. Não tem, portanto, forma constante.
E mais, Heisenberg, com seu princípio da indeterminação, descobriu que no nível atômico, conhecer o estado ou a situação atual de um fenômeno ou de um fato, não permite prever a sua situação ou estado seguinte, nem descobrir qual foi a sua situação ou estado anterior.
Isso vai de encontro às idéias tradicionais da física que consideravam como fundamentais as noções de posição e de velocidade: só é possível ver um eléctron quando ele emite luz, e ele só o faz quando salta. Para que saibamos onde ele está, é necessário fazer com que ele se mova.
Heisenberg chegou a conclusão que quando se consegue descobrir a posição não se consegue descobrir a velocidade e vice-versa: “ Uma partícula pode ter posição ou ter velocidade, mas não pode em nenhum sentido exato, ter ambas as coisas.” Há portanto incerteza e indeterminação no fenômeno.
A noção de lei natural, implicava alguém que tivesse feito as coisas do universo, que elas seriam ordenadas e possíveis de serem previstas. Poderíamos esperar dominar a natureza mediante o conhecimento de suas leis, isso transformava a ciência numa fonte de poder. Esta não é mais a opinião de alguns cientistas, segundo estes, o universo é muito mais imprevisível do que se imaginava. A fé na ciência parece estar um pouco mais abalada.
É importante observar que estas teorias da física que estivemos considerando talvez não tenham muita influência sobre as aplicações práticas da ciência. Como colocou Bertrand Russel, quando um geneticista desenvolve uma variedade de trigo que é imune às doenças que destroem outras variedades, a importância dessa descoberta é completamente independente do fato de um átomo ser uma miniatura do sistema solar, uma onda de probabilidade ou um retângulo infinito de números inteiros.
É curioso, portanto, que enquanto esse paradigma da física está minando inteiramente a estrutura da razão aplicada e apresentando-nos um mundo fantástico e até irreal, um mundo mais companheiro da religião, da arte e do amor do que de qualquer outro paradigma da física como por exemplo o mundo ordenado e sólido de Newton, a ciência aplicada está se tornando cada vez mais útil e mais capaz do que nunca de apresentar resultados importantíssimos para a vida humana.