Extraido de : Física Conceitual (9ª Edição) Paul G. Hewitt
O físico Italiano Galileu Galilei e o filósofo inglês Francis Bacon são geralmente citados como os principais fundadores do método científico - um método extremamente efetivo em adquirir, organizar e aplicar os novos conhecimentos.
Baseado no pensamento racional e na experimentação, este método, introduzido no século dezesseis, funciona assim:
1 Identifique uma questão ou um problema.
2 Faça uma suposição culta - uma hipótese - em resposta.
3 Faça uma previsão das consequências que devem ser observadas se a hipótese estiver correta e que deveriam estar ausentes se a hipótese não fosse correta.
4 Realize experimentos para verificar se as consequências previstas estão presentes.
5 Formule a lei mais simples que organiza os três ingredientes - hipótese, efeitos preditos e resultados experimentais.
Embora este método clássico seja poderoso, a boa ciência nem sempre é feita dessa maneira. Muitos avanços científicos costumam envolver tentativa e erro, experimentação sem uma hipótese clara, ou apenas mera descoberta acidental. Observação disciplinada, entretanto, é essencial para perceber questões pela primeira vez e dar sentido às evidências. Mas mais do que um método particular, o sucesso da ciência deve muito a uma atitude comum aos cientistas. Tal atitude é a da investigação, experimentação e modéstia - a boa-vontade em admitir erros.
A Atitude científica
É comum se pensar num fato como algo imutável e absoluto. Mas em ciência, um fato é geralmente uma concordância estreita entre observadores competentes sobre uma série de observações do mesmo fenômeno. Por exemplo, onde foi uma vez fato que o universo era imutável e permanente, hoje é um fato que está se expandindo e evoluindo. Uma hipótese científica, por outro lado, é uma suposição culta que
so-Texto complementar:
mente é tomada como factual depois de testada pelos experimentos. Após ser testada muitas e muitas vezes e não ser negada, uma hipótese pode tornar-se uma lei ou
princípio.
Se as descobertas de um cientista evidenciam uma contradição a uma hipótese, lei ou princípio, então deve ser abandonada dentro do espírito científico - não importa a reputação ou a autoridade das pessoas que a defendem (a menos que a evidência negativa mostre-se errônea - como acontece, às vezes). Por exemplo, o filósofo grego altamente respeitável Aristóteles (384-32? a.C.) afirmava que um objeto cai com uma velocidade proporcional ao seu peso. Esta ideia foi aceita como verdadeira por quase 2.000 anos, por causa da grande autoridade de Aristóteles. Galileu supostamente demonstrou a falsidade da afirmativa de Aristóteles com um experimento - mostrando que objetos, leves e pesados caíam da torre inclinada de Pisa com valores de rapidez aproximadamente iguais. No espírito científico, um único experimento comprovadamente contrário tem mais valor do que qualquer autoridade, não importa sua reputação ou o número de seus seguidores ou defensores. Na ciência moderna, argumentos de apelo à autoridade têm pouco valor1.
Os cientistas devem aceitar descobertas experimentais mesmo quando gostariam que fossem diferentes. Devem esforçar-se para distinguir entre o que veem e o que desejam ver, pois os cientistas, como as pessoas, têm grande capacidade de enganar a si mesmos2. As pessoas têm sempre a tendência de adotar regras, crenças,
credos, ideias e hipóteses, sem questionar profundamente a sua validade, e a mantê-las por muito tempo após terem se mostrado sem significado, falsas ou no mínimo questionáveis. As suposições mais difundidas são frequentemente as menos questionadas. Muitas vezes, quando uma ideia é adotada, uma atenção especial é dada aos casos que parecem corroborá-la, ao passo que aqueles casos que parecem refutá-la são distorcidos, depreciados ou ignorados.
Os cientistas usam a palavra teoria de maneira diferente à que é adotada no falar cotidiano. Na linguagem do cotidiano, uma teoria não difere de uma hipótese - uma suposição que ainda não foi comprovada. Uma teoria científica, por outro lado, é a síntese de um grande corpo de informações que englobam hipóteses comprovadas e testadas sobre determinados aspectos do mundo natural. Os físicos, por exemplo,
1Porém o apelo estético tem valor em ciência! Mais de um resultado experimental na ciência
moderna contradisse uma teoria aceita, que após investigação adicional provou-se errada. Isto tem alimentado a fé dos cientistas em que a descrição correta da natureza, no final das contas, envolve concisão de expressão e economia de conceitos - uma combinação que merece ser chamada de beleza.
2•• Em sua formação, não é bastante estar atento a outras pessoas que tentam fazê-lo de bobo;
falam na teoria dos quarks dos núcleos atômicos, os químicos falam na teoria das ligações metálicas nos metais, e biólogos falam da teoria celular.
As teorias científicas não são imutáveis, ao contrário, elas sofrem mudanças. Elas evoluem quando passam por estágios de redefinição e refinamento. Durante os cem últimos anos, por exemplo, a teoria atômica tem sido redefinida repetidamente toda vez que se consegue uma nova evidência sobre o comportamento atômico. De maneira semelhante, os químicos têm redefinido suas visões da maneira como as moléculas se ligam, e os biólogos têm refinado a teoria celular. O aperfeiçoamento de teorias é uma força da ciência, não uma fraqueza. Muitas pessoas acham que é um sinal de fraqueza mudar suas opiniões. Cientistas competentes devem ser especialistas em alterar suas opiniões. Eles trocam de opinião, entretanto, somente quando deparam-se com sólidas evidências experimentais ou quando uma hipótese conceitualmente mais simples força-os a adotar um novo ponto de vista. Mais importante que defender crenças, é melhorá-las. As melhores hipóteses são aquelas mais honestas em face da evidência experimental.
Fora de suas profissões, os cientistas não são inerentemente mais honestos ou éticos que a maioria das pessoas. Mas em suas profissões eles trabalham em um meio que dá alto valor à honestidade. A regra que norteia a ciência é a de que todas as hipóteses devem ser testáveis - devem ser passíveis, pelo menos em princípio, de serem negadas. É mais importante, na ciência, que exista um modo de provar que uma ideia está errada do que existir uma maneira de provar ser correta. Este é um dos principais fatores que distingue a ciência da não-ciência. À primeira vista, isso pode soar estranho, pois quando nos perguntamos sobre a maioria das coisas, nós nos preocupamos em encontrar maneiras de revelar se elas são verdadeiras. As hipóteses científicas são diferentes. De fato, se você deseja descobrir se uma hipótese é científica ou não, veja se existe um teste para comprovar que é errônea. Se não existir teste algum para provar sua falsidade, então a hipótese é não-científica. Albert Einstein pôs isso muito bem quando declarou que "nenhum número de experimentos pode provar que estou certo; um único experimento pode provar que estou errado".
Considere a hipótese do biólogo Darwin de que a vida evolui de formas mais simples para mais complexas. Isso poderia ser negado se os paleontologistas descobrissem que formas de vida mais complexas surgiram antes de suas con-trapartidas mais simples. Einstein criou a hipótese de que a luz é desviada pela gravidade. Isso poderia ser negado se a luz das estrelas que passa muito próximo ao Sol, e que pode ser vista durante um eclipse solar, não fosse desviada de sua trajetória normal. Como foi demonstrado, as formas de vida menos complexas precederam suas contrapartidas mais complexas, e a luz das estrelas desviou-se ao
passar perto do Sol, o que sustenta as afirmativas. Se e quando uma hipótese ou alegação científica é confirmada, ela é encarada como útil e como sendo um degrau para conhecimento adicional.
Considere a hipótese "o alinhamento dos planetas no céu determina a melhor ocasião para tomar decisões". Muitas pessoas acreditam nela, mas tal hipótese é não-científica. Não se pode provar que está errada, nem correta. Ela é uma
especulação. Analogamente, a hipótese "existe
vida inteligente em outros planetas em algum lugar
do universo" não é científica. Embora possa ser provada como correta, pela verificação por um único exemplo de vida inteligente em algum outro lugar do universo, não existe maneira de se provar que ela está errada se vida alguma for jamais encontrada. Se procurássemos nas regiões mais longínquas do universo ao longo de eras e não encontrássemos vida, não poderíamos provar que ela não existe “na próxima esquina”. Uma hipótese passível de ser demonstrada com certeza, mas impossível de ser negada não é uma hipótese científica. Muitas dessas afirmativas são completamente razoáveis e úteis, mas estão fora do domínio da ciência.
Nenhum de nós dispõe de tempo, energia ou recursos para testar cada ideia; assim, na maior parte do temo estamos nos baseando na palavra de alguém. Como descobrir qual a apalavra a considerar? Para reduzir a possibilidade de erro, os cientistas aceitam somente a palavra daqueles cujas ideias, teorias e descobertas são testáveis – se não na prática, pelo menos em princípio. Especulações não-testáveis são consideradas como “não-científicas”. Isto tem o efeito a longo prazo de incentivar a honestidade- as descobertas divulgadas largamente entre colegas da comunidade científica estão geralmente sujeitas a testes adicionais. Mais cedo ou mais trade, erros (e fraudes) são descobertos: o pensamento tendencioso é desmascarado. Um cientista desacreditado não consegue uma segunda chance dentro da comunidade científica. A honestidade, tão importante para o progresso da ciência, torna-se assim um assunto de interesse próprio para os cientistas. Há relativamente pouco logro num jogo em que todas as apostas são declaradas. Em campos de estudo, onde o certo e o erado não são estabelecidos facilmente, a pressão é consideravelmente menor.
As ideias e conceitos mais importantes de nossa vida cotidiana frequentemente são não-científicos; sua veracidade ou falsidade não pode ser determinada no laboratório. Curiosamente, parece que as pessoas acreditam honestamente que suas ideias sobre as cosias estejam corretas, e quase todo mundo conhece pessoas que
Teste a si mesmo
Qual destas é uma hipótese
cientifica?
(a)
Os átomos são as
menores partículas existentes de
matéria
(b)
O espaço é permeado
com uma essência
não-detectável
(c)
Albert Einstein foi o
sustentam pontos de vista inteiramente opostos-logo, as ideias de alguns (ou de todos) devem estar incorretas. Como saber se você é ou não um daqueles que sustentam crenças errôneas? Existe um teste. Antes de estar razoavelmente convencido de que você está certo acerca de uma ideia particular, deveria estar seguro de que entendeu as objeções e as posições de seus adversários mais articulados. Você deveria descobrir se suas próprias opiniões são sustentadas pelo conhecimento adequado das ideias oponentes ou pelas falsas concepções delas. Faça esta distinção, vendo se você pode ou não enunciar as objeções e as posições de seus opositores, de forma que eles fiquem satisfeitos. Mesmo que consiga fazê-lo, você não pode estar absolutamente certo de estar correto acerca de suas próprias ideias, mas a chance de estar certo é consideravelmente maior se você passar no teste.
Embora a noção de ser familiarizado com os pontos de vista contrários pareça razoável á maioria das pessoas pensantes, a noção oposta – protegendo-nos e a outros de ideias contrárias- tem sido mais amplamente praticada. Temos sido ensinados a desacreditar de ideias não populares sem entendê-las no contexto apropriado. Com uma visão retrospectiva, podemos ver que muitas das “profundas verdades”, pedras-mestras de civilizações inteiras, eram meros reflexos da ignorância que prevalecia na época. Muitos dos problemas que importunavam as sociedades provinham dessa ignorância e das falas concepções resultantes; muito do que era sustentado como verdade simplesmente não era verdadeiro. Isto não é restrito ao passado. Cada avanço científico é necessariamente incompleto e parcialmente impreciso, pois o descobridor enxerga com os antolhos do dia, e consegue se livrar de uma parte, apenas, dos impedimentos.
Veja mais sobre Física e Matemática no Site
