A natureza da ciência Alexandre Bagdonas Henrique

Resumo Através de exemplos da História da Astronomia, discutir a nossa visão da ciência Senso comum da ciência Grécia antiga Galileu Francis Bacon: Indução David Hume: Críticas à indução Karl Popper: Falsificacionismo A Revolução Copernicana Filósofos contemporâneos

Senso comum da ciência Conhecimento científico é provado Teorias são derivadas rigorosamente dos dados experimentais, obtidas através de informações sensoriais Ciência é objetiva, e, portanto, confiável

Grécia antiga Conhecimento obtido pelas observações não é confiável Muito progresso em filosofia e matemática, mas avanço reduzido em ciências empíricas Filosofia de Aristóteles (séc.IV ac) ainda é estudada, mas sua Física é pouco conhecida

Aristóteles (séc. IV aC) Elementos Lugar natural Terra Centro da Terra Água Superfície da Terra Ar Atmosfera Fogo Limites da atmosfera Proporções dos elementos determinam propriedades das substâncias Movimentos além dos naturais pressupõem uma causa

Região sublunar Mudança, criação e destruição Da Terra até a órbita da Lua

Região sobrelunar Caráter ordenado e regular Estrelas são o limite externo do universo Inexistência de espaços vazios Éter: meio com propensão natural a mover-se ao redor do centro do universo em círculos perfeitos

Ptolomeu (séc. II dC) Sistema astronômico Geocêntrico Lua Terra Vênus Sol Marte Estrelas Fixas

Geocentrismo Epiciclos Visão de mundo dominante nos próximos séculos

Copérnico (1473-1543) Sistema Heliocêntrico

Galileu (1564-1642) Mudança de atitude ao fazer ciência baseando-se em observações Aceita-se os dados experimentais como verdade, então se constrói uma teoria que os explique Telescópio: embate entre escritos aristotélicos e a Bíblia e as observações

Observações de Galileu Fases de Vênus Luas de Júpiter Crateras na Lua

Primeiras Observações - Como tudo começou ... 7 de Janeiro de 1610

Primeiras Observações - Como tudo começou ... 12 de Janeiro de 1610

Primeiras Observações - Como tudo começou ... 13 de Janeiro de 1610

Primeiras Observações - Como tudo começou ... 14 de Janeiro de 1610

Polêmica Por que observação com telescópio é preferível a olho nu? Teoria óptica: Kepler (contemporâneo), que projetou sistema astronômico Apontar para objetos terrestres Desenho de Galileu contém crateras inexistentes

Francis Bacon (1561-1626) Formulou princípios da indução científica Desde então sua teoria vem sendo modificada e aperfeiçoada Ainda hoje há filósofos indutivistas

Indutivismo Observação com órgãos dos sentidos normais, registro fiel, isento de preconceitos Observações geram afirmações singulares Ex: Uma bola de futebol caiu no chão quando são solta A ciência é feita de afirmações universais Ex: Existe uma força de atração entre todos os corpos materiais. Indução: Obtenção, a partir de uma série finita de proposições de observação, de uma lei universal

Indução Número de observações deve ser grande Observações devem ser repetidas sob uma ampla variedade de condições Nenhuma observação deve conflitar com a lei universal Ex: barra metálica aquecida

FATOS ADQUIRIDOS PELA OBSERVAÇÃO PREVISÕES E EXPLICAÇÕES LEIS E TEORIAS Indução Dedução FATOS ADQUIRIDOS PELA OBSERVAÇÃO PREVISÕES E EXPLICAÇÕES Ex: Newton e a maçã

Críticas ao Indutivismo David Hume (1711-1776) Como justificar o princípio da indução? Lógica? É possível chegar a uma conclusão falsa obtida indutivamente a partir de premissas verdadeiras Ex: Todos os corvos são pretos Experiência? Trata-se de uma argumentação circular

Mais críticas ao Indutivismo Ciência começa com observação Observação é uma base segura

Observações imparciais Observações dependem da experiência, formação cultural, expectativas, etc. do observador

Dependência da teoria Proposições de observação pressupõem teorias, e podem ser falsas Quanto mais rigoroso for o teste de uma proposição, mais teoria é necessária Ex: Giz

Falsificacionismo Karl Popper (1902-1994). Observações são orientadas pela teoria Teorias não podem ser provadas, são apenas tentativas. Uma vez propostas, as teorias devem ser testadas pelas observações, podendo ser falsificáveis Quanto mais falsificável uma teoria, melhor ela é

Base lógica: é possível deduzir a partir de proposições singulares, que uma teoria é falsa Ex: Um corvo que não era preto foi visto. Logo, nem todos os corvos são pretos Modificações “ad hoc” Acréscimos de postulados para proteger teorias de falsificações potenciais que não tenham conseqüências testáveis devem ser eliminados Ex: Galileu vs. Aristóteles, crateras da Lua

Argumentos a favor Planetas interiores sempre próximos ao Sol

Laçadas planetárias Geocêntrico

Laçadas planetárias Heliocêntrico

Argumentos contrários Corpos jogados de cima de uma torre Corpos deveriam cair da Terra em rotação Movimento da Lua

Paralaxe Paralaxe de Marte Paralaxe Estelar

A mecânica de Galileu Iniciou bases de uma nova mecânica que substituiu a Aristotélica Lei circular da inércia, movimento circular uniforme Defesa de Copérnico: argumento da Torre

Newton (1643-1727) Força como causa dos movimentos Inércia linear Gravitação Explicou porque corpos não caem da Terra Unificação da física celeste e terrestre

Limitações do Falsificacionismo A aceitação de teorias é sempre tentativa, mas a rejeição de teorias pode ser decisiva Proposições de observação são falíveis. Num choque entre teoria e observação, a observação pode estar errada Ex: Vênus e Copérnico, Lua no horizonte Inadequação histórica: muitas teorias boas teriam sido descartadas no começo Ex: Copérnico, Newton

Filosofia da Ciência Visão do senso comum da ciência é ingênua Filósofos contemporâneos Thomas Kuhn Lakatos Feyerabend

Referências Jennings, B. K., On the Nature of Science (http://arxiv.org/PS_cache/physics/pdf/0607/0607241.pdf) Chalmers, A. F., O que é ciência afinal? Agradecimentos Adalberto e Eder (antigos monitores) Profa. Cibelle Prof. Djalma

EXTRAS

Teorias não podem ser falsificadas Complexidade das situações de teste reais Previsão de uma teoria envolve muitas premissas Caso a previsão se revele falsa, não é fácil descobrir qual das premissas é falsa.