Unidade 01: O que é ciência, notação científica e unidades

Seção 01: O que é ciência



stamos tão envolvidos pelos produtos da ciência e da tecnologia que os consideramos como parte da natureza. Já não nos damos conta de que, em termos históricos, o pensamento científico é uma invenção recente.

Durante todas as eras do passado, a espécie humana sobreviveu sem a ciência. Civilizações floresceram, grandes impérios nasceram, prosperaram e morreram. Somente no final da Idade Média Européia os homens inventaram aquilo que chamamos hoje de pensamento científico.

A tecnologia não, ela é muito mais antiga. A tecnologia, isto é, a capacidade de construir artefatos que de alguma forma tornam a vida mais fácil antecede em muito a Ciência. Antes da ciência a tecnologia esteve ligada ao trabalho dos artesãos.

Em todas as civilizações, desde início dos tempos, os artesãos usam o método de "tentativa e erro" no seu trabalho. Ou seja, se temos um problema e uma ideia de como resolvê-lo providenciamos uma solução. Testamos, se não funciona, tentamos novamente de um jeito diferente.

Nos dias de hoje, quando ciência e a tecnologia se apresentam tão ligadas a ponto de serem confundidas uma com a outra, é necessário ter sempre em mente que elas são distintas. Podemos pensar a tecnologia como a "Arte de fazer". A ciência, ao contrário, é muito mais que isto, pois requer a invenção de Princípios Gerais sobre o funcionamento da natureza.

O nascimento da ciência

Os primeiros sinais do que viria ser o pensamento científico apareceram na Grécia Antiga. No século VI a.C, a cidade grega de Mileto era um importante entreposto comercial. Situada na costa oeste do Mar Egeu, numa região chamada Jônia que atualmente pertence a Turquia, Mileto concentrava as atividades comerciais da região.

Nesta época surge entre os seus habitantes um grupo de estudiosos com uma maneira diferente de pensar sobre o mundo. Este tipo de pensamento era revolucionário e se espalhou rapidamente pelas cidades gregas do continente europeu.

A novidade e a sua importância para nós vem do fato desses estudiosos não se limitarem as questões práticas. Eles estenderam o seu interesse para questões tais como a natureza das coisas, a organização da matéria e a nossa posição no mundo.

Embora com visões diferentes entre si, esses filósofos apresentam características comuns no seu pensamento. Todos acreditam que o Universo possui uma ordem, isto é, o Universo é um Cosmos e não um Caos. Além disto, num ato de extrema pretensão, acreditam que esta ordem pode vir a ser compreendida. Acreditam também que, na investigação sobre o mundo, não se deve recorrer aos mitos, ao pensamento mágico ou religioso.

"As questões da natureza, eles alegam, devem merecer explicações naturais e os raciocínios empregados nas explicações devem ser baseados no bom-senso. Em termos modernos, eles alegam que as explicações encontradas para os fenômenos da natureza devem apelar somente à razão."

Logo abaixo, são exibidas algumas imagens de obras sobre a civilização grega da época de Aristóteles. Clique sobre as miniaturas para ver as imagens em tamanho maior.

Acrópolis de Atenas reconstruída. Escola de Atenas de Rafael. O caçador, mosaico grego. Teatro de Dionisios em Atenas.


No nascimento da ciência moderna

A ciência moderna nasceu na Europa, numa época entre o final da Idade Média e os anos iniciais da Idade Moderna.

Os assuntos que preocupavam os estudiosos nesse tempo foram a cosmologia, isto é, a constituição do sistema solar, e a explicação do movimento dos corpos em geral. Nos estudos sobre esses temas foram importantes os trabalhos de homens como Copérnico, Galileu e Kepler. Eles deram continuidade ao trabalho dos antigos de buscar o entendimento sobre o funcionamento da natureza.

Os novos estudiosos, entretanto, apresentaram uma importante inovação: a experimentação. Os antigos estudiosos gregos não tinham a preocupação de testar suas teorias através de experimentos. Esse tipo de procedimento foi introduzido na ciência moderna pelo trabalho de estudiosos como Galileu.

Deve-se também a Galileu a introdução de uma outra novidade importante: o uso da matemática. Inicia-se com ele a tradição do uso da matemática como uma ferramenta para o desenvolvimento do trabalho científico e como uma das linguagens empregadas na ciência.

Da época de Galileu até nossos dias, a maneira científica de explicar o mundo se desenvolveu enormemente e, aliada à tecnologia, mundou o mundo. Neste curso, entretanto, nosso trabalho terá alcance bem mais restrito. Procuraremos apenas entender como essa nova maneira de pensar tenta explicar o mundo físico.

Um aviso para você que vai participar dessa viagem conosco

Entre os alunos do ensino médio a Física possui a fama de ser uma matéria extremamente difícil. Os alunos adoram odiar a Física. As razões para esta "fama" são muitas. Uma delas é o tipo de pensamento empregado na Física, e na ciência de maneira geral, que difere bastante daquele que empregamos no dia a dia.

Observe que nós olhamos o mundo a nossa volta pelos filtros da nossa cultura. Em certos momentos olhamos o mundo pelo filtro da nossa crença religiosa, em outros pelo filtro das nossas crenças políticas. Podemos usar também o filtro das nossas crenças familiares e das nossas convicções pessoais. Essa diversidade é uma das riquezas da nossa sociedade.

Neste curso estamos cultivando outra maneira de olhar o mundo: o olhar da ciência. Esta maneira de entender a natureza não é melhor nem pior que os outros olhares. No entanto, ela é muito eficiente quando a usamos para entender os fenômenos naturais.

Naturalmente, a cultura humana não se reduz à ciência. Ela vai muito além dela. Cabe a você, como cidadão de uma sociedade democrática, decidir como e quando aplica-lo de maneira a bem conduzir sua vida.

No entanto, para entender os conceitos da Física é obrigatório que você empregue o olhar da ciência. Não se pode confundir as coisas e querer empregar na Física maneiras de pensar que não sejam próprias dessa atividade.

Portanto, ao estudar Física use a razão. Procure sempre pensar de maneira simples e clara. Use o bom senso e a lógica. Procure sempre justificar suas conclusões.

As principais características da ciência moderna

A ciência é uma atividade humana, com todas as limitações que isto implica. Ela não trabalha com "verdades", mas com teorias. Resumindo:

"Ciência é uma forma sistemática, organizada de obtenção de conhecimento sobre o Universo. Esse conhecimento é condensado e refinado na forma de leis e teorias que podem ser testadas e comparadas com os experimentos. Os resultados são refeitos, reexaminados de forma independente e, assim, as leis e teorias são aperfeiçoadas".

Deste modo, o que chamamos hoje de Ciência tem as seguintes características:

  1. A ciência é uma tentativa de descrever o mundo real, ou seja, o mundo que existe independentemente do pensamento humano.
  2. Toda teoria científica tem seu campo de aplicação. Fora desse campo ela se torna apenas mais um palpite.
  3. A ciência em si mesma é neutra, do ponto de vista moral. Os cientistas e as instituições de pesquisa não são. Todos têm as suas preferências morais, religiosas, políticas e econômicas.
  4. É possível que existam várias teorias distintas sobre o mesmo sistema ou objeto em estudo. Mas a tendência é que, ao longo do tempo, essas diversas teorias caminhem juntas para uma única teoria.
  5. Uma teoria antiga que é superada por outra mais recente não deixa de ser uma teoria científica. Frequentemente ela é incorporada na teoria mais nova como um caso especial.
  6. O conhecimento científico é cumulativo. De maneira geral, desde o nascimento da ciência moderna há um crescimento constante na quantidade e na qualidade do nosso conhecimento.

As ciências são divididas em várias áreas de especialização. Temos a Física, a Biologia, a História, etc.

No entanto, não podemos nos esquecer que conhecimento científico é um todo orgânico que não pode ser fatiado em partes independentes. As divisões existem mais para atender a fins pedagógicos e administrativos.

Todo profissional tem sua área de especialização, da qual espera-se que ele tenha profundo conhecimento. No entanto, isto não basta. Sabe-se que a produtividade e criatividade humanas são alimentadas também pelo conhecimento que se tem de outras áreas da ciência, da filosofia e das artes.



Na próxima seção continuaremos o nosso estudo sobre os principais aspectos da Ciência. Iremos nos concentrar no estudo das características e das diferenças existentes entre a Ciência e a Tecnologia.

Se desejar, clique no botão abaixo e leia o resumo do conteúdo desta seção.



Resumo das principais ideias desta seção

  1. O pensamento científico nasce na Grécia antiga com o trabalho de pensadores como Tales de Mileto, Demócrito e Aristóteles;
  2. Para os gregos:
    As questões da natureza devem merecer explicações naturais e os raciocínios empregados nas explicações devem ser baseados no bom-senso. Em termos modernos, eles alegam que as explicações encontradas para os fenômenos da natureza devem apelar somente à razão.
  3. Na Física, o pensamento mais influente foi o de Aristóteles que criou um sistema cosmológico que considerava o universo como uma esfera fechada com a Terra imóvel no centro;
  4. A ciência moderna nasce na Europa, nos anos finais da Idade Média com os trabalhos de vários estudiosos, entre eles os de Copérnico, Galileu e Kepler;
  5. Nós olhamos o mundo a nossa volta pelos filtros da nossa cultura: o filtro da religião, da política, da ideologia, etc;
  6. Para entender os conceitos da Física é obrigatório que você empregue o filtro, ou o olhar da ciência. Não se pode confundir as coisas e querer empregar na Física maneiras de pensar que não sejam próprias dessa atividade.
  7. A ciência é uma tentativa de descrever o mundo real, ou seja, o mundo que existe independentemente do pensamento humano.
  8. As teorias da ciência devem ser testadas contra a natureza e substituídas quando não aprovadas nos testes.
  9. De forma resumida podemos afirmar que:
    Ciência é uma forma sistemática, organizada de obtenção de conhecimento sobre o Universo. Esse conhecimento é condensado e refinado na forma de leis e teorias que podem ser testadas e comparadas com os experimentos. Os resultados são refeitos, reexaminados de forma independente e as leis e teorias são aperfeiçoadas.
  10. A ciência se divide em várias áreas de especialização (Física, Biologia, História, Sociologia, etc.);
  11. No entanto, a cultura humana, da qual a ciência faz parte, é um todo indivisível. As várias partes em que ela se divide alimentam-se umas das outras.

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