O FUNDAMENTO HISTÓRICO DO MÉTODO CIENTÍFICO

  

adabro

Texto de A. D’Abro traduzido por Rogério Fonteles Castro, com pós-graduação em Física pela UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ.

desejo de conhecer parece ser uma das forças que fazem evoluir a espécie humana. Nos povos primitivos, a forma de conhecimento se estabelecia segundo o critério do que fosse mais útil na luta diária desses povos pela sobrevivência. Como tal, o motivo que estava por baixo de tal desejo era prático. Mais tarde, então, a pura curiosidade se transforma na principal força dos grupos humanos, e encontraremos homens que buscarão o conhecimento apenas com o intuito de obtê-lo, sem se importar com sua aplicação prática. Mas, embora o desejo para adquirir conhecimento seja tão velho quanto a raça humana, o método por meio do qual tal desejo possa ser satisfeito é, comparativamente, uma descoberta recente. Este método, inventado por Galileu e Newton, é conhecido como o método científico, e o conhecimento obtido de sua aplicação é chamado ciência. Foi, então, que, incorporando tal método, a filosofia natural desenvolveu uma visão mais ampla e se capacitou para responder pelas várias descobertas. No caso da física, na qual estamos especialmente interessados, a filosofia natural encontrará seu principal modo de expressão nas teorias físico-matemáticas. Mas, o obscurantismo, nestas teorias, pode ocorrer devido ao caráter esotérico da filosofia natural e a dificuldade de pesar suas conclusões; para evitar tal problema, é imprescindível que o pesquisador seja bem versado na física e na matemática.

Antes da descoberta do método científico foi feito pouco progresso; embora a arte, a literatura e a geometria[1] florescessem, o homem continuava não tendo praticamente nenhum entendimento dos fenômenos naturais. Considerando o método científico, será vantajoso enfatizarmos as fases sucessivas de sua aplicação. Estas podem ser denominadas:

(a) Afase observacional.
(b)
Afase experimental.
(c)
A fase teórica e matemática(na física).

A ordem, na qual estas fases foram listadas, segue o mesmo encadeamento no estudo de qualquer grupo de fenômenos físicos. Também é a ordem cronológica na qual foram descobertos.

(a) A fase observacional. Esta primeira fase consiste observarmos os fenômenos com precisão. Por exemplo, nós podemos observar que a morte de uma planta está relacionada com falta de umidade, ou que os arco-íris estão associados com as tempestades, ou que as estrelas se movem em torno da Estrela Polar. Observações deste tipo, enquanto sendo puramente qualitativo, necessariamente estão faltando com a precisão; mas, nós podemos atingir, freqüentemente, maior precisão discernindo relações quantitativas. Assim, a última observação acima, pode ser melhorada quando constatamos que, os movimentos das estrelas ao redor da Estrela Polar, descrevem círculos com velocidade uniforme, como se estivessem rigidamente conectados. Nós raramente necessitamos mencionar que quanto mais precisa a informação, maior o progresso alcançado; e, assim, fica bem claro que a procura por relações quantitativas surgiu naturalmente do desejo para se atingir maior precisão nas observações. Outras razões, também, favoreceram as observações quantitativas, razões que podem não ter sido óbvias mais cedo aos investigadores, mas que ficaram claras quando a terceira fase, a matemática, entrou em ação.

As medidas obtidas com as observações quantitativas revelam freqüentemente relações notavelmente simples entre as várias magnitudes medidas. Tais relações são chamadas leis naturais ou, mais especificamente, leis empíricas. As leis de Kepler para os movimentos planetários provavelmente são as leis mais famosas desse tipo. Serão examinados outros tipos de leis naturais ao longo de nosso estudo.

Propriamente falando, nós devemos restringir a designação “método científico” às observações quantitativas, pois, o mero notar de que o arco-íris está associado com a chuva ou que uma planta morre se não lhe fornecemos umidade, constituem observações de tal trivialidade que só podem ser chamadas científicas de modo muito inexpressivo. Mesmo com esta reserva, a aplicação do primeiro passo do método científico deve ter surgido muitos séculos atrás, pois, é do conhecimento de todos que os caldeus e os egípcios já possuíam, desde épocas remotas, um conhecimento considerável de astronomia observacional. Os astrônomos gregos, Hiparco em particular, estabeleceram relações quantitativas com tal grau de precisão que levantaram grande admiração dos investigadores posteriores. Mencionando mais um exemplo, nós podemos recordar a descoberta de Hiparco da precessão dos equinócios.

(b) A fase experimental. O segundo passo na aplicação do método científico consiste na complementação do primeiro, o observacional, através do experimento. Os homens não se contentam mais em observar os fenômenos como e quando possam ocorrer naturalmente; fazem, sim, esforço para produzi-los artificialmente para, então, observá-los debaixo de condições diferentes e com a precisão aumentada permitida pela repetição deles. Aparte uma diferença importante, os mesmos requisitos da observação exata de natureza quantitativa (sempre que possível) se impõem. A descoberta do método experimental normalmente é atribuída a Galileu; daí, este ser considerado o pai da ciência moderna. Alguma injustiça parece ser feita a Arquimedes, pois, na verdade, este inaugurou o método experimental nas suas investigações da hidrostática. Infelizmente, para a glória da Grécia, Arquimedes veio fundar uma escola muito tarde. Roma estava ascendendo ao poder e o interesse era a situação da nova civilização conquistada e sua organização, ficando em segundo lugar o conhecimento científico. Da grande lição ensinada por Arquimedes, tudo havia ficado no esquecimento, e, quando, na Idade Média, o estudo da cultura helênica foi retomado pelos escolásticos, Aristóteles e Platão, ambos místicos, foram considerados como os representantes mais eminentes do pensamento grego. Porém, Galileu viveu numa época mais propícia, alcançando a sorte, notavelmente ótima, de ser seguido por Newton. Newton, pela sua descoberta do terceiro passo (a fase teórica), completou a filosofia do método científico inaugurada por Galileu. A filosofianatural [2] , então, como pertencendo à física, assim nasceu e tem se mantido sem qualquer mudança essencial nos seus métodos até os dias atuais.

Mesmo tendo tornado possível a introdução da terceira fase, a teórica, a segunda fase tem uma importância enorme por si mesma. A maioria das leis empíricas da ciência foram obtidas pela aplicação do método experimental. Galileu mediu as acelerações de corpos caindo e assim obteve a lei empírica da queda livre de corpos cadentes. A lei de Boyle para gases e a lei de Descartes de refração, são outros exemplos de leis empíricas derivadas da experiência. Noutro ramo da ciência, podemos mencionar as observações de Mendel do cruzamento de variedades diferentes de ervilha: a lei empírica obtida ficou conhecida como a lei de Mendel.

O papel desempenhado pela experiência é menos conspícuo na astronomia e na geologia, nestas ciências devemos nos contentar com a observação. Na astronomia moderna e na astrofísica, porém, o experimento exerce um papel importante, ainda que de forma indireta: primeiramente, graças ao experimento físico (complementado pela teoria), o telescópio e o espectroscópio puderam ser construídos; secundariamente, é a experiência que nos permite comparar no laboratório as linhas espectrais observadas nos espectros das estrelas e estabelecer, dessa forma, a sua importância. Em sentido geral, para uma atuação vitoriosa, do primeiro e segundo passos, serão necessárias muita atenção, precisão, e engenhosidade na construção do dispositivo experimental. Muito embora bem pouca suposição especulativa seja utilizada.

( c) A fase teórica. O terceiro passo foi dado por Newton quando estabeleceu sua teoria matemática dos movimentos planetários e obteve, então, sua lei da gravitação. Podemos aqui verificar uma forte diferença em relação à fase experimental: nas leis newtonianas, e, portanto, na fase teórica, é nítido o caráter matemático e especulativo. Além disso, a física se revela como a única das ciências para as quais o procedimento matemático da terceira fase foi aplicado com excelente sucesso. Devido a estas circunstâncias, a física se desenvolveu muito mais rapidamente que as outras ciências.

Os incentivos que provocaram o terceiro passo serão considerados prontamente. Na fase experimental, os fatos foram descobertos, suas relações foram estabelecidas, e leis empíricas foram obtidas. Mas as relações descobertas experimentalmente eram, na sua grande maioria, muito óbvias, a tal ponto de isto permitir supormos que relações ocultas pudessem também existir. Se estas relações adicionais pudessem ser reveladas, além daquelas que somente se conseguiria com o uso do método experimental, uma ordem mais ampla de fatos poderiam se conectar, aumentando, correspondentemente, nossa compreensão dos processos naturais. Entretanto, para continuar para além da fase experimental, os investigadores foram compelidos, porém, a introduzir suposições de natureza mais especulativa. Mas, na maioria dos casos, as implicações destas suposições, também se tornaram complicadas para serem deduzidas tanto pelo raciocínio comum e como pela lógica formal. Logo, um método mais sutil, de grande aproximação, era necessário para continuar o estudo; foi, então, que, com a utilização do instrumento matemático, tal método pôde ser elaborado. Assim, estava complementado o método científico com a consecução da terceira fase.

Graças ao instrumento matemático, foram reveladas relações que antigamente eram insuspeitas e derivadas leis adicionais. Estas leis matemáticas já não são mais chamadas empíricas, pois, diferem completamente, no seu modo de derivação, das leis que se podem ter estabelecido nos passos precedentes. A lei de Newton da gravitação é uma ilustração de uma lei obtida por intermédio da matemática. As doutrinas desenvolvidas na física, como um resultado da aplicação do terceiro passo, são chamadas teorias físico-matemáticas, ou, mais brevemente, físicas teóricas. A teoria da relatividade e a teoria quântica são deste tipo.

Em qualquer discussão histórica do desenvolvimento do método científico na física, nós devemos ressaltar que a fase teórica não poderia ter surgido antes que a matemática alcançasse um grau pelo menos moderado de desenvolvimento. O fato é que, todas as teorias físicas, envolvem o cálculo diferencial, o cálculo de probabilidades, ou ainda, elementos mais avançados de análise. Considerando que, nenhum destes desenvolvimentos matemáticos, era conhecido antes de Newton, seria injusto criticar os seus antecessores pelo fracasso em aplicar tal método teórico. De antemão, podemos desejar saber por que o passo experimental deveria estar tão atrasado no seu aparecimento, especialmente quando nós percebemos que a transição do passo observacional para o passo experimental é bastante natural. Ambos os passos estão alicerçados essencialmente na observação; diferindo, entretanto, no modo como a observação se realiza: no primeiro passo, nós observamos o que acontece naturalmente, já no passo experimental nós tentamos gerar a ocorrência. A criança que observa os conteúdos de uma caixa aberta está aplicando o primeiro passo. Mas, quando a caixa está fechada e a criança, deliberadamente, abre para ver seus conteúdos, está inconscientemente aplicando o segundo passo. O método experimental parece tão natural hoje, que sempre houve algo de paradoxal no fracasso dos gregos em tê-lo aplicado, mesmo nos casos mais triviais. Nós, então, pudemos crer que, a dotada raça grega, a qual deu ao mundo vários gênios como Homero, Fídias, Sófocles e Euclides, produziu um só pensador, Arquimedes, o qual compreendeu a prudência de abrir a caixa em lugar de especular eternamente em conteúdos ocultos? Uma possível resposta a esta pergunta será considerada presentemente. Em todos os eventos, o fracasso dos sábios em confiar na experiência era responsável pela insignificância das suas contribuições para filosofia natural. Realmente, se nós excluirmos Arquimedes e os geômetras, nós concordamos que os gregos se limitaram a suposições grotescas, apoiadas por argumentos metafísicos irrelevantes, que até um aluno do colegial moderno poderia refutá-los com facilidade. Nestas especulações, a matéria, o espaço, o movimento, o átomo, com ganchos e olhos, e outras noções deduzidas da experiência comum tocaram uma parte proeminente. O procedimento, dos sábios, nem si quer tem o mérito de ser consistente, pois, estes, escolheram ignorar a informação revelada pela experimentação inteligente; igualmente, com todo o descuido da lógica que o conhecimento, mais cru, ganha através da observação comum, devemos nos abster de tomar este conhecimento como a base de nossas especulações.

 A. H. Compton atribui a estranha falta no entendimento dos gregos à influência de Sócrates e dos mágicos Persas. Em nossa opinião a explicação de Compton não pode conter a verdade inteira, pois não podemos presumir seguramente que todos os gregos eram místicos. E quem, sem ser um místico, poderia ser sacudido pelos argumentos dos mágicos ou de Sócrates e Platão?

Outra explicação que nos parece mais plausível é que os gregos eram perfeitamente capazes de compreender o valor da experiência, mas não desejaram reconhecer isto. Claramente, a aplicação do método experimental é uma questão de mera inteligência; mas pode envolver outras qualidades menos eminentes, isto é, coragem, sinceridade, e modéstia. Exige a coragem, buscar a verdade, inclusive quando temos razão para temer que tal não seja da nossa preferência. Exige a sinceridade aceitar a verdade mesmo quando esta verdade passa a contradizer tudo aquilo que nós previamente professamos. Finalmente, exige a modéstia, fazer reconhecer ao homem, que este não pode, pela visão interna dele só, atingir a verdade e que, para tal, tem que se inclinar à experimentação. O experimento sempre tem sido anátema, maldito, ao egotista, não necessariamente porque envolve o labor manual, mas porque diminui o homem colocando-o na posição de um humilde estudante da Natureza em lugar de revelá-lo como Senhor de toda a Criação.[3]

Estas qualidades de caráter, sinceridade, e modéstia, que aos sábios parece ter faltado, lhes impediu de criar uma ciência. Assim, encontraremos Pitágoras que oculta sua descoberta dos irracionais por perturbar sua doutrina dos números. Nos dias de Galileu, o mesmo espírito mostra-se no metafísico: este, temendo convencer-se dos erros nos ensinamentos de Aristóteles, se nega mirar os céus através de um telescópio. E, se Platão, abrindo uma caixa, pudera provar sua teoria dos universais, nós podemos estar seguros que ele haveria destruído a caixa em lugar de correr o risco de ser refutado.

Claro, quando falamos do método experimental, como exemplificado pela abertura de uma caixa para ver o que contém, estamos tomando uma ilustração trivial; e podemos encontrar vários casos triviais, incluindo aqueles aos quais os metafísicos gregos recorreram para experimentar. Mas, tais habitantes de Eléia, procederam de modo indiferente e incompatível. Não enfatizaremos as especulações dos pitagóricos e dos primeiros atomistas, pois, para o amanhecer de qualquer civilização, é tudo aquilo que se pode esperar. Platão, também, pode ser desconsiderado, pois, tal se dizia, declaradamente, uma verdade mística de sua alma interna. No mais, um estudo das escrituras de Aristóteles será mais instrutivo em nosso presente estado.

Aristóteles obteve a fama, bem merecida, como o fundador da lógica; porém, também era estudioso dos fenômenos naturais; são nestas suas investigações, neste seu campo de pesquisa da natureza, que, aqui, estamos interessados. A inundação anual do Nilo excitou a curiosidade de Aristóteles; e, para determinar sua origem, procedeu de uma maneira completamente recomendável enviando uma expedição às fontes do rio. Em outras palavras, ele abriu a caixa e olhou dentro. Também o estagirita afirmava que o ganho de peso de uma planta em crescimento é devido ao material que absorve da terra. Claro que Aristóteles, como qualquer outra pessoa, tinha observado que plantas crescem do chão e não pulam de uma laje nua de pedra; assim, portanto, a sua suposição era plausível. Mas nunca o mesmo experimentou tal hipótese pesando uma panela, que contivesse uma planta crescendo, a períodos sucessivos de seu crescimento. É significativo que, não até o décimo oitavo século, fosse esta simples experiência feita e o aumento de peso da panela seria constatado. A experiência elementar precedente que poderia ter convencido a Aristóteles do seu engano, seguramente teria sido menos cara e mais facilmente realizada que o envio de uma expedição às fontes do Nilo.

Em outra parte, Aristóteles nos diz que as mulheres têm menos dentes e menos costelas que os homens. Nós, também, estamos fadados a acreditar que um corpo deixado cair do mastro de uma nave em movimento se deslocará para trás do mastro. Obviamente o experimento não foi realizado. Em todo caso, encontramos certas suposições, entre as quais o predomínio de terremotos nas regiões costeiras, que têm resultado serem corretas. Mas, se as suposições estavam corretas ou incorretas, é um ponto secundário; o fato característico é que tais hipóteses não estavam baseadas em observação cuidadosa. Como tal, estas, nada poderiam ensinar a Aristóteles sobre os fenômenos nos quais estava interessado. O resultado líquido é que Mendel, através de suas experiências simples, contribuiu mais à biologia que Aristóteles nas suas vastas escrituras.

Um estudo comparativo da ascensão do método experimental nas diferentes civilizações seria interessante no sentido de se descobrir se, as estranhas deficiências dos gregos, ocorriam de modo generalizado ou não. Infelizmente, tal estudo, só poderia ser aplicado à civilização da raça branca, pois, esta, fez evoluir o método experimental, exclusivamente, por sua própria iniciativa. Podemos notar, porém, que nos poucos casos onde alguma amável comparação é possível, a aplicação do método experimental invariavelmente tem seguido a idade dourada da literatura e da arte: Arquimedes vem após Péricles, Galileu depois de Dante e Rafael, e Newton depois de Shakespeare. Destas ilustrações, poderíamos imaginar que, o fracasso dos gregos para desenvolver o método experimental, foi devido ao eclipse prematuro de sua civilização. Outras considerações apóiam esta visão. Tendências Antropocêntricas sempre foram perniciosas ao desenvolvimento de ciência; e constatamos isso nas primeiras fases de desenvolvimento de qualquer civilização nas quais estas tendências predominam. A história da pintura fornece uma ilustração. Os primeiros assuntos a serem representados eram os homens (deuses com forma de homens) e os animais úteis aos homens. Neste tempo se agregaram as paisagens, porém, somente como fundo; o homem, todavia, era ainda o centro de interesse. Só consideravelmente depois, com o desenvolvimento da escola holandesa, as paisagens eram pintadas em causa própria. Semelhantemente em literatura, os poetas mais cedo cantaram seus amores e batalhas, mas nunca exaltaram a beleza das suas terras. Até mesmo em tempos modernos, Montesquieu, na sua descrição dos Alpes, fala deles como uma massa de pedras que realizam viagem tediosa. Somente no final do décimo oitavo século, nos escritos de J. J. Rousseau, é que a beleza da natureza foi considerada merecedora de muito mais atenção. No campo científico, encontramos as mesmas tendências antropocêntricas persistentes. Estas tendências são vistas nas controvérsias acaloradas que se seguiram à defesa de Copérnico do sistema heliocêntrico..

A verdadeira importância da descoberta de Copérnico não foi ter pavimentado o caminho para as leis de Kepler e as investigações de Newton. Mas, o que causou tanta excitação nos dias de Copérnico, foi o destronamento da Terra de sua posição central no Universo. Ainda, quem, menos que o egotista, está preocupado se a Terra, planeta em que vive, é o centro da Criação ou um mero satélite do sol? Em tempos mais recentes, a teoria que tal antagonismo manifestaria em certos quartos, afirmando ser, os antepassados dos homens, macacos, é identificável a um egotismo similar.[4] Entretanto, por mais natural que fossem todas estas tendências do antropocentrismo, tais exerceram, indubitavelmente, uma influência perniciosa no desenvolvimento da investigação desinteressada.

Com a aplicação do método experimental por Galileu, os efeitos do egotismo começaram a perder sua força, pelo menos em assuntos científicos; os fatos serão buscados, agora, quer sejam conveniente ao homem ou não. O décimo sétimo século testemunhou várias tentativas de estender o método de Galileu a outros fenômenos. Assim, Descartes mediu os ângulos de incidência e de refração de um raio de luz, quando da passagem desta de um meio a outro, obtendo, de suas medidas, a lei empírica da refração. Pascal executou experiências em hidrostática e estabeleceu a diminuição na pressão atmosférica que acompanha o crescente aumento da altitude. Boyle estudou a mudança em volume de um gás quando comprimido a temperatura constante. Newton completando as experiências mecânicas de Galileu com outros de sua própria invenção, obteve, assim, as leis fundamentais da mecânica. Experiências foram administradas por Newton e por Huyghens em ótica. Estas e algumas outras aplicações do método galileano constituem as contribuições exclusivas dos experimentadores do décimo sétimo século. Porém, os resultados foram escassos, e nenhum avanço mais rápido é registrado no século seguinte. O progresso lento foi devido à rudeza do aparato experimental e ao controle limitado que os investigadores exerceram sobre as condições debaixo das quais as experiências foram executadas.

O desenvolvimento verdadeiramente significativo, que ocorreu no décimo sétimo século, foi a descoberta e aplicação por Newton do terceiro passo do método científico. Os fatos, que Newton tentou coordenar, eram as leis de Kepler dos movimentos planetários e os fatos mecânicos expressas pelas leis da mecânica. Newton estabeleceu a suposição de que as massas planetárias eram governadas pelas mesmas leis mecânicas as quais sustentava para os corpos terrestres. É a dedução das conseqüências matemáticas necessárias desta suposição simples que constitui um dos títulos de comandante a Newton. Como é bem conhecida, uma conseqüência direta da suposição de Newton (quando da consideração das leis de Kepler) é a lei da gravitação. Vários pontos importantes estão conectados com as investigações de Newton, mas nós adiaremos uma consideração mais completa deles pelo presente. Bastante é dizer que, a gravitação, não só conectou a teoria de Newton com as leis de Kepler (e este era seu objetivo original), porém, também, mostrou a ligação da queda dos corpos e os tais fenômenos, aparentemente independentes, como as marés e a precessão dos equinócios. Os resultados de Newton ilustram a habilidade de uma teoria científica para coordenar uma maior ordem de fatos que seria só possível por meio do método experimental.

A importância do método de Newton era tão óbvia que impressionou bastante seus contemporâneos. O sucesso do método newtoniano pareceu ainda mais instigante quando foi contrastado com o esquema de Descartes, seu rival. Descartes era um matemático completo, muito criativo, e estava familiarizado com a matemática limitada de seus dias. Claro, ele também percebeu a importância de averiguar os fatos corretamente ( a ele devemos as leis empíricas da reflexão e refração). Não obstante, em fases mais tardes de sua vida, preferindo seguir as fáceis racionalizações dos metafísicos gregos, construiu um mundo que satisfazia sua imaginação, sem a mais ligeira consideração dos fatos conhecidos. Assim, Descartes, buscando explicar os movimentos planetários, imaginou vórtices que varreriam os planetas ao redor do sol. No esquema de Descartes, pode os planetas muito bem seguir curvas arbitrárias, abertas ou fechadas; considerando que, no esquema newtoniano, tivesse os cursos e os movimentos dos planetas diferidos daqueles estabelecidos por Kepler, a lei de Newton do quadrado inverso teria sido insustentável. O resultado líquido do procedimento defeituoso de Descartes era que a sua teoria não respondeu por nada, não coordenou nada, e não predisse nada; e as suas especulações não mostraram nenhuma maior influência no desenvolvimento subseqüente da filosofia natural na física que seja semelhante ao dado em medicina.

Nesta condenação de Descartes, temos que deixar claro que, a característica censurável em seus escritos, não é devida ao seu espírito especulativo; realmente, muitas das teorias de físicas matemáticas, que ocupam um alto lugar na história da ciência, fazem as maiores demandas da imaginação, mais que qualquer coisa que Descartes tenha feito, neste sentido, em sua vida. O que condena Descartes é o seu descuido absoluto dos fatos. Mas, alguns o perdoam, pois tal se achava ainda no tempo em que o cálculo diferencial era desconhecido e o próprio tratamento dos movimentos planetários era impossível. Menos desculpas, porém, pode ser dada a Leibnitz. Entretanto, se constatou que, os escritos extravagantes de Descartes e de Leibnitz, provocaram, indiretamente, certa influência benéfica, pois convenceram os matemáticos da futilidade das especulações infundadas. Nunca mais, porém, encontraremos matemáticos criativos que construam sistemas universais para vestirem suas fantasias; ao invés disso, estes concentrarão seus esforços no sentido de aperfeiçoar o instrumento matemático, ao mesmo tempo em que o tornam adaptado ao uso do físico teórico.

Um ponto que não pode ser enfatizado fortemente é que, embora os matemáticos estabeleçam suas investigações dentro de um espírito desinteressado, as suas descobertas são de valor inestimável ao físico teórico nas suas tentativas de construir uma teoria. Nossa menção do porte do cálculo diferencial na teoria de gravitação é somente uma ilustração entre muitas. Mesmo se todos os fatos, nos quais a teoria da relatividade e a teoria do quantum estão baseadas, tivessem sido conhecidos pelo tempo de Newton (ou até mesmo um século depois), ainda teria sido impossível, devido a limitações matemáticas, construir estas teorias. Por exemplo, a teoria geral da relatividade nunca poderia ter surgido antes das investigações de Riemann, em matemática pura, de espaços curvados.

Estabelecido as origens do método científico, passaremos agora aos principais resultados de sua aplicação na física. Durante o décimo sétimo século, Newton efetuou a síntese dos fatos que dizem respeito à dinâmica dos corpos rígidos e aos movimentos planetários; entretanto, havia outros assuntos os quais, por serem escassos e incompletos, não podiam ser coordenados. Assim, ainda no inicio do décimo oitavo século, não havia contribuição de fatos novos de importância; foi somente no final desse século, então, que a corrente elétrica gerada por Volta e as ações eletrostáticas puderam ser formuladas na lei de Coulomb. Como que para compensar esta falta de progresso experimental, o décimo oitavo século testemunhou um desenvolvimento matemático notável nas mãos de Euler, d’Alembert, Lagrange, Daniel Bernoulli, e Laplace. A maioria do avanço surgiu de tentativas para aplicar a dinâmica de Newton a partículas de massa e para sólidos extensos. Assim, encontramos Euler que obtém as suas célebres equações para sólidos em rotação; d’Alembert que une a estática e a dinâmica de newtoniana por meio do seu princípio; Lagrange que condensa a dinâmica newtoniana em uma forma dedutiva no seu “Mecanique Analytique”; e Laplace que contribui com avanços de importância principal na mecânica celeste. Também podemos mencionar a extensão de Euler e Lagrange da dinâmica de Newton a fluidos em movimento. Assim, estática e hidrostática, cujas leis o gênio de Archimedes tinha estabelecido, foram completadas pela dinâmica e hidrodinâmica, respectivamente. Junto com este progresso, o avançando da mecânica newtoniana, foram desenvolvidos ramos importantes de pura matemática, como o cálculo de variações (Lagrange), análise de harmônicos (Legendre, Laplace), e equações diferenciais parciais (Lagrange).

O décimo oitavo século, como mostramos, não contribuiu com qualquer fato físico de importância, de forma que nenhuma teoria física nova pôde ser desenvolvida. Mas durante os décimo nono e vigésimos séculos, uma massa inteira de dados experimentais foi obtida em todos os campos da física, fornecendo, assim, material necessário para teorias físicas adicionais. Não obstante, só algumas das teorias dos décimo nono e vigésimos séculos teriam visto o dia… o avanço matemático não havia mantido o passo com as descobertas experimentais. Felizmente, no décimo nono século, se deu um tremendo desenvolvimento matemático, e, graças a este progresso, teorias de físicas matemáticas começaram a aparecer. As mais importantes destas foram as termodinâmicas (Carnot, Clausius, Maxwell, Gibbs, Nernst); a teoria de Maxwell do eletromagnetismo; a teoria cinética dos gases (Boltzmann, Maxwell, Gibbs, o Einstein); a teoria de Lorentz dos elétrons; e, finalmente, a teoria da relatividade e a teoria do quantum.

NOTAS DO TRADUTOR 

[1]. Não se está tomando a matemática como una ciência, mas como um formulário de raciocínio humano, onde é mantida uma forte semelhança com a lógica. Além disso, ao longo deste livro, nossa atenção se concentrará na ciência física.

[2]. Filosofia natural foi o termo mais usado para indicar o estudo objetivo da natureza e do universo físico antes do desenvolvimento da ciência moderna. Nosso entendimento atual da palavra ciência e do termo cientista só surgiu à partir do século dezenove. Antes disso, “ciência” significava simplesmente “conhecimento” e o rótulo de “cientista” não existia. O que entendemos hoje como ciência se desenvolveu à partir da filosofia, mais especificamente, à partir da filosofia natural.

[3]. A descoberta dos incomensuráveispor Pitágoras gerou, além da ruína total de sua escola, uma grande reviravolta na ordenação matemática do Cosmo ou no modelo do mundo dos gregos de seu tempo. Mas, buscando uma nova compreensão desse mundo, Parmênides distinguia aquilo que era objeto puramente da razão – o que chamou de verdade– e o que era dado pela observação, pelos sentidos – o que denominou de opinião. Opondo, assim, a razão à opinião, Parmênides abriu um debate de uma importância e alcance excepcionais, o qual, ainda hoje, tem gerado muita controvérsia no meio científico: as relações entre razão e a experiência, entre a teoria e a prática, entre o idealismo e o materialismo. Ao existente Parmênides reconhece as seguintes características: unidade, homogeneidade, continuidade, imobilidade, eternidade; relega, então, para o vulgo da opinião, todos os outros atributos que porventura sejam contrários àqueles. Foi a partir das concepções de Parmênides e do fenômeno da incomensurabilidade, que Zenão de Eléia constatou, através da razão, a impossibilidade do movimento: a incomensurabilidade implicando o infinito, paradoxalmente, implicava também a imobilidade, o não movimento. Porém, Heráclito, contemporâneo de Parmênides, afirmava embasado na opinião, que tudo no mundo é movimento, nada permanece imóvel, tudo muda, se transmuta.

Atrelados ainda à concepção materialista do Cosmo, os esquemas de Parmênides e de Heráclito não conseguiram explicar o sensível através do sensível, o que provocou grande perplexidade entre os gregos no que diz respeito à concepção que tinham do Universo. Platão, entretanto, enfrentando o problema da realidade e das aparências, da unidade ou pluralidade do ser, e partindo da teoria do Eleata, conseguiu dar novo rumo à questão da inteligibilidade do Universo através da descoberta da imaterialidade, do imaterial, do supra-sensível; reconheceu, então, a existência de dois planos do ser: um, fenomênico e visível; outro, invisível e metafenomênico, captável apenas com a mente e, por conseguinte, puramente inteligível. Com isso, com a distinção entre esses dois planos, o sensível e o inteligível, foi superada, definitivamente, a antítese entre Parmênides e Heráclito; ou seja, a verdadeira causa que explica tudo não é algo sensível, mas inteligível. Platão denominou estas causas de natureza não física, essas realidades inteligíveis, usando o termo Idéia que significa forma. Tinha fim, assim, a grande preocupação de Platão, o objetivo final de sua filosofia, pois havia obtido uma coisa que guardava identidade permanente e à qual o pensamento pudesse se prender: se a realidade sensível é fluente e, portanto, o contrário do permanentemente idêntico, voltemos-lhe as costas e refugiemo-nos do lado das Idéias. Contudo, afirmando serem as coisas sensíveis não mais que imagens ou cópias das formas, das idéias, a verdade não se poderia adquirir pelo exame do universo exterior sensível, por meio dos sentidos, mas apenas pelo pensamento puro, pela atividade da alma, isolada do corpo; aliás, este, não faz mais do que perturba-la, impedindo-a de pensar.

A ciência e a filosofia gregas, lendo na cartilha de Platão, impuseram-se, então, a partir do dobrar do século V para IV a.C., duas limitações: rejeição do devir como base duma explicação racional do mundo; e rejeição do manual e do mecânico para fora do domínio da cultura. Estas duas limitações, portanto, vão pesar duramente sobre as possibilidades de uma construção científica do Cosmo pelos povos gregos, pois, além da matemática que, banindo o infinito de seus estudos, impossibilitou o tratamento matemático de sistemas dinâmicos, do movimento, a filosofia natural, também, banindo a experiência sensível de sua metodologia, como algo sem nenhum valor, tornou impossível o tratamento objetivo e de precisão do devir, do real (é bom frisar que ao devir está relacionado o infinito e, ao mecânico, a experiência).

Agora, então, somando estas nossas considerações acima com aquelas citadas pelo autor, tornamos mais claro o motivo do desprezo dos gregos pela experiência e, assim, sua conseqüente incapacidade de desenvolver a ciência física.

[4]. Aqui, se recorre às objeções de pessoas que reclamam a dignidade do homem, degradada por tal teoria, e, não, daquelas que combatem tal antagonismo por motivos religiosos ou razões sociais.


Fontepesquisada:(
THE RISE OF THE NEW PHYSICS, autor A. D’Abro, Editora DOVER PUBLICTIONS, INC. NEW YORK, 1952).

POSTED BY SELETINOF AT 8:28 PM

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Sobre seletynof

Escola (ensino médio):Colégio Marista Cearense;Faculdade/Universidade: Universidade Federal do Ceará;Curso:Física; Diploma:Pós-Graduação em Física;Profissão:físico e professor; Setor:Científico.

Publicado em 27 de setembro de 2008, em EPISTEMOLOGIA. Adicione o link aos favoritos. 1 comentário.

  1. Nossa parabens hein! Artigo muito bem escrito, queria saber escrever assim…

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