A HISTÓRIA DA CIÊNCIA É UMA SUCESSÃO DE PARADIGMAS

PARADIGMA:
É um conjunto de REGRAS que define um modelo de aplicação do método científico à investigação. Centra-se numa TEORIA.

O PARADIGMA DEFINE REGRAS PARA:
• aplicar teorias à realidade
• usar instrumentos científicos
• avaliar explicações científicas

Exemplos: paradigma newtoniano; paradigma geocêntrico; paradigma heliocêntrico.

A MUDANÇA DE PARADIGMA:
CIÊNCIA NORMAL: a investigação científica dedica-se a resolver enigmas dentro do paradigma aceite no momento pela comunidade científica.
Quando surgem factos que põem em causa a teoria em vigor, temos uma ANOMALIA. Uma acumulação de anomalias leva a uma CRISE do paradigma.
A perda de confiança no paradigma provoca um período de CIÊNCIA EXTRAORDINÁRIA, que conduzirá a uma REVOLUÇÃO CIENTÍFICA = aceitação de um novo paradigma para definir a investigação científica.

Os paradigmas não podem ser escolhidos por comparação entre eles, de modo a determinar qual é o melhor, pois torna-se impossível analisá-los objectivamente através de conceitos neutros → INCOMENSURABILIDADE DOS PARADIGMAS.

Assim, as mudanças de paradigma não envolvem a certeza de uma aproximação à verdade: a ciência evolui, mas isso não garante que progrida.

Como se obtém uma lei física? 4

Estou convencido de que a história não se repete, em Física, como se pode ver a partir dos exemplo que dei. A razão é a seguinte: quaisquer esquemas, tais como “pensem em leis de simetria”, ou “adivinhem as equações”, são hoje conhecidos de toda a gente e estão constantemente a ser ensaiados.
Quando nos encontramos confusos, a resposta não pode ser uma destas, porque já as experimentámos todas Temos de recorrer a um método diferente, quando nos encontramos imobilizados, com demasiadas preocupações e problemas, é porque estamos a utilizar os mesmos métodos que já usámos antes.
Por isso, o próximo esquema, a nova descoberta, será obtido de maneira completamente diferente.
O QUE É UMA LEI FÍSICA?, Richard P. Feynman

Como se obtém uma lei física? 3

Temos de começar por Newton. Apesar do seu conhecimento ser incompleto, Newton conseguiu adivinhar certas leis, resumindo algumas ideias relativamente próximas da experiência; não havia então um grande fosso entre observação e verificações.

O físico seguinte que fez algo notável foi Maxwell, que descobriu as leis da electricidade e do magnetismo. Fez o seguinte: reuniu todas as leis da electricidade , devidas a Faraday e a outros, e, estudando-as, apercebeu-se de que eram matematicamente inconsistentes. Para pôr tudo em ordem teve de adicionar um termo a uma determinada equação. Fez isso inventando para si mesmo um modelo especial de engrenagem, rodas dentadas, etc. Descobriu uma nova lei, mas ninguém lhe prestou muita atenção, já que ninguém acreditava nas suas engrenagens.
Não acreditamos hoje nessas engrenagens, mas as equações que Maxwell obteve estão correctas.

No caso da relatividade, a descoberta foi totalmente diferente. Havia uma acumulação de paradoxos; as leis conhecidas conduziam a resultados contraditórios. Tratou-se de um novo tipo de raciocínio , um raciocínio que considerava as possíveis simetrias das leis.
Foi particularmente difícil, porque pela primeira vez o homem se apercebeu de que as leis de Newton podiam parecer certas e estar, afinal, erradas. Também foi difícil aceitar que as ideias correspondentes de tempo e espaço, que pareciam tão intuitivas, podiam estar erradas.

A mecânica quântica foi descoberta de duas maneiras diferentes – facto que constituiu uma lição.
Uma vez mais, descobriu-se experimentalmente um grande número de paradoxos: tratava-se de factos que não podiam de modo nenhum ser explicados com a ajuda da ciência conhecida. Dois caminhos diferentes foram o de Schrodinger, que adivinhou a equação da mecânica quântica, e o de Heisenberg, que argumentou que se devia analisar o que era mensurável. Estes dois métodos, filosoficamente diferentes, acabaram por conduzir à mesma descoberta.
O QUE É UMA LEI FÍSICA?, Richard P. Feynman

Como se obtém uma lei física? 2

Uma vez que sou físico teórico, vou concentrar-me agora no modo como se formulam hipóteses.
A origem das hipóteses não tem grande importância; importa apenas que as hipóteses estejam de acordo com a experiência e que sejam tão bem definidas quanto possível.
“Então”, dizem, “isso é muito simples. Monta-se uma máquina de calcular, uma grande máquina de calcular, com uma roleta que permita uma série de previsões e que, sempre que saia uma hipótese sobre o funcionamento da Natureza, calcule imediatamente as respectivas consequências e efectue uma comparação com uma lista de resultados experimentais fornecidos noutro lado da máquina.”
Por outras palavras: adivinhar é um trabalho de tolos. Na realidade, é precisamente ao contrário, e vou tentar explicar porquê.

O problema inicial consiste em saber por onde começar. Dizem-me: “Eu começaria por todos os princípios conhecidos.” Todavia, esses princípios conhecidos são incompatíveis uns com os outros, de modo que alguma coisa tem que ser retirada.
A segunda dificuldade é que há um número infinito de possibilidades simples. Normalmente, a imaginação da Natureza ultrapassa em muito a nossa. Encontrar uma teoria subtil e profunda não é muito fácil.

É necessária realmente muita inteligência para formular hipóteses e é impossível que uma máquina realize essa tarefa às cegas.
O QUE É UMA LEI FÍSICA?, Richard P. Feynman

Como se obtém uma lei física? 1

No decurso deste processo de previsão, cálculo de consequências e comparação com a experiência, podemos ficar perplexos em várias fases. Podemos ficar parados na fase de previsão ou na fase de cálculo. Por exemplo, Yukawa, físico japonês prémio Nobel em 1949, propôs em 1934 uma teoria para as forças nucleares, mas ninguém conseguiu calcular as respectivas consequências, uma vez que a matemática envolvida era demasiado difícil. Assim, não foi possível comparar a teoria com a experiência. Esta teoria persistiu durante bastante tempo, até se descobrirem partículas adicionais que não tinham sido consideradas por Yukawa. As coisas não eram, pois, tão simples como Yukawa supusera.
Uma outra fase onde podemos ficar parados é a da experimentação. Por exemplo, a teoria quântica da gravitação está a avançar muito lentamente, se é que avança mesmo, porque todas as experiências possíveis nunca envolvem a mecânica quântica e a gravitação ao mesmo tempo. A força da gravidade é demasiado fraca em comparação com a força eléctrica.
O QUE É UMA LEI FÍSICA?, Richard P. Feynman

Outra vez a Sombrero

Estas são duas magníficas observações da Sombrero. Reparem como obtemos realidade variáveis, conforme os meios tecnológicos utilizados.
Um belo exemplo da multiplicidade de recolhas possíveis sobre a mesma realidade. Observação pura? Não me parece!

Galáxia do Sombrero

A propósito da observação pura que certos autores defendem ser característica da observação científica, esta imagem mostra como os instrumentos de observação condicionam os resultados obtidos.