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

Seção 03: O método científico



m cientista, no seu trabalho criativo, não segue um método rígido, no sentido que ele não trabalha como um cozinheiro que segue uma receita. O físico Albert Einstein afirmava que as teorias científicas, as da Física em particular, são livres criações da mente humana.

É certo que a criação das teorias científicas está ligada à criatividade humana e, como tal, não deve se submeter às amarras do tempo. No entanto, não vale qualquer coisa. Ao longo do tempo, foram se desenvolvendo certos procedimentos e critérios. Um dos mais importantes entre eles é:

Uma teoria, por mais sedutora e bonita que seja, somente é considerada uma teoria científica se for possível testa-la.

- Como assim, professor?

- Considere este exemplo: Os animais têm alma? Esta é uma questão importante para algumas pessoas. No entanto, como não existe meios físicos de testar se a alma animal existe ou não, essa questão não deve ser tratada pela ciência.

Por outro lado, esta pergunta "existem planetas fora do sistema solar?" teve uma história interessante. Até o século passado as hipóteses a respeito não eram científicas, pois não havia meios de testa-las. Eram apenas especulações de algumas pessoas sobre esse assunto.

Na segunda metade do século, os astrônomos criaram procedimentos para verificar a existência de planetas extrasolares. Com isto, o assunto passou para o campo da ciência e as ideias relativas a ele passaram a ser consideradas teorias científicas. Hoje, devido a intensa pesquisa realizada nos últimos anos, já se comprovou a existência de centenas de planetas extra-solares.

De uma maneira bem esquemática podemos dizer que o trabalho cientifico segue os seguintes etapas:

  1. O trabalho começa na observação de um fato,
    ou seja, encontra-se um problema cuja solução tenha utilidade ou um fenômeno que seja interessante explicar.
  2. Depois vem a criação de uma hipótese,
    ou seja, após a realização de um minucioso estudo cria-se uma explicação provisória.
  3. Em seguida, vem a etapa da experimentação (quando testamos essa hipótese).
    ou seja, a explicação provisória é testada, modificada e testada novamente.
  4. A última etapa chega com a generalização e criação de um modelo ou teoria para explicar o fato observado.

- Na verdade, meu amigo, não existe teoria científica pronta e acabada. Todas elas estão sempre abertas a modificações que podem vir de novos estudos sobre o assunto ou do interesse de outro estudioso.



Como testar uma hipótese ou uma teoria científica?

O astrônomo dinamarquês Tycho Brahe, que viveu na mesma época de Kepler e de Galileu , foi um dos primeiros cientistas a dar a devida importância para a precisão das medidas que usava para construir suas teorias.

Na época em que Tycho Brahe realizou o seu trabalho um novo tipo de ciência estava sendo construída. Essa nova ciência seguia o que poderia ser chamado de "programa de Galileu", ou seja:

a verdade deve ser procurada na natureza e não na tradição dos antigos e a linguagem através da qual a natureza nos fala é a matemática.

- Ok, professor! Mas, como é que a gente faz perguntas para a natureza?

- Construímos hipóteses e as testamos. No tempo de Tycho Brahe isto era uma novidade. Lembre-se que os artesãos simplesmente construíam seus artefatos e faziam testes com eles para verificar se funcionavam. Eles não construiam hipóteses para explicar o funcionamento dos seus aparelhos.

Galileu, nos seus estudos, construía hipóteses e, talvez inspirado no trabalho dos artesãos, passou também a realizar o que hoje chamaríamos de "experimentos", para testar suas hipóteses.

Nesses testes ele media certas características que julgava importante para conhecer o fenômeno que estava estudando. A esses aspectos ou características especiais dos fenômenos damos o nome de Grandezas Físicas. Então:

Uma hipótese (ou teoria) faz previsões sobre o comportamento das grandezas físicas relacionadas ao fenômemo que estamos estudando. Logo, testar uma hipótese (ou teoria) significa verificar se essas previsões são corretas. Para isto medimos as grandezas físicas relacionadas ao fenômeno.

Qual a utilidade das Grandezas Físicas?

- Mas, professor: Qual é a utilidade dessas Grandezas Físicas?

- A natureza é muito complexa, meu amigo, ou então a nossa mente é muito limitada. Fato é que para ter alguma possibilidade de entender um fenômeno físico temos que escolher alguns aspectos desse fenômeno e trabalhar apenas com eles.

No entanto, saber escolher quais aspectos do fenômeno são adequados é uma arte difícil de dominar. Parte importante do trabalho científico é saber determinar, entre as milhares de características existentes, quais são aquelas que nos colocará no caminho para conseguir uma explicação para o fenômeno.

Essas escolhas são coletivas. Por exemplo, a comunidade dos físicos que estuda o movimento dos corpos julga interessante conhecer a rapidez com que um movimento é feito. Depois de alguma discussão chega-se ao consenso de que "a razão entre a distância percorrida por um objeto e o intervalo de tempo que o objeto levou para percorrê-la" fornece um número que expressa adequadamente a rapidez de um movimento.

Pronto, criou-se uma nova Grandeza Física. Essa, em particular, leva o nome de "Velocidade Média".

Eventualmente a experiência pode levar os estudiosos a conclusão de que fizeram as escolhas erradas. O consenso entre eles é desfeito. Quando isto acontece algumas Grandezas Físicas podem ser abandonadas e novas Grandezas são inventadas em substituição.

Repare que as Grandezas Físicas são conceitos inventados. São, como dizia Einstein, livres criações da mente humana. Servem apenas para dar conta de algum aspecto dos fenômenos da natureza. Portanto, elas devem ser empregadas dentro do contexto em que foram criadas. Somente assim elas são capazes de fornecer informações úteis.

Outro erro comum é o de querer "forçar a barra" e buscar nas Grandezas Físicas informações que elas não podem dar. Claro, proceder desse modo leva, invariavelmente, a conclusões erradas.

Uma dica importante para o estudante de Física

- Estudar Física é também resolver problemas de Física. Quando você estiver tentando resolver um problema não esqueça do seguinte:



Na próxima aula faremos uma pequena recordação de matemática. Vamos estudar a técnica usada para escrever de maneira adequada o resultado da medida de uma grandeza física.

Se desejar clique no botão abaixo para acessar o resumo desta aula.



Resumo das principais ideias desta seção

  1. Não existe um método rígido para se fazer ciência. Segundo Einstein as teorias são uma criação livre da mente do cientista;
  2. No entanto, existem certos critérios que devem ser usados. O mais básico deles é:
    Uma teoria, por mais sedutora e bonita que seja, somente é considerada uma teoria científica se for possível testa-la;
  3. De maneira geral e de forma esquematizada o trabalho científico segue os seguintes passos:
    1. Começa na observação de um fato;
    2. Depois vem a criação de uma hipótese;
    3. Passa, em seguida, para a experimentação (quando testamos essa hipótese);
    4. Termina com a generalização e criação de um modelo ou teoria para explicar o fato observado.
  4. Testar uma hipótese significa verificar se as previsões da hipótese se confirmam;
  5. Para isto realizam-se experimentos. Neles o cientista faz medidas de Grandezas Físicas;
  6. As Grandezas Físicas são aspectos do fenômeno que estamos estudando. Elas estão relacionadas umas as outras e nos levam a uma explicação para o fenômeno.

Material Complementar


   
   
   
  
   
   
   
   
   
   
   
   
   
Dicas para resolver exercícios