Tuesday, March 18, 2008

Ainda sobre teoria e experimentos...

Uma das minhas pequenas obsessões, como os que lêem com alguma freqüência devem ter percebido, é a relação entre teoria e experimentos e como essa dinâmica contribui com o conhecimento humano. E o Zumbi do Feynman concorda comigo: teoria tem que ser escrava dos experimentos. E um caso interessante é o efeito Mpemba.

Erasto B. Mpemba simplesmente descobriu que é mais rápido fazer gelo a partir de água morna do que de água fria. Parece meio doido porque é preciso roubar mais calor da água quente, mas a chave está na transferência de energia, mais fácil na água quente do que na água fria (explicações detalhadas aqui ou no artigo original, extremamente legível).

Mas o que me interessa aqui é a perspectiva histórica. Mpemba fez a sua descoberta neste último século, quando a idéia da relação entre temperatura e energia já estava bastante consolidada e testada. Mas vamos fazer um exercício mental e supor que isso tivesse sido descoberto no meio do século XIX, naquele período entre Carnot e Joule (essa suposição não faz muito sentido porque refrigeradores só surgiram a partir dos estudos sobre a relação entre calor e energia, mas...). Essa descoberta teria tumultuado bastante o meio: o efeito Mpemba seria um obstáculo experimental gigantesco à teoria. Sem usar os conceitos termodinâmicos da mecânica estatística e de transporte de calor, que só viriam décadas depois, seria muito arriscado relacionar o calor a energia interna.

Mas como toda a história aconteceu meio século depois, seria difícil para Mpemba falar que a teoria precedente estava errada. Quando um experimento vai contra a hipótese vigente, é preciso criar uma nova hipótese que satisfaça o experimento e todos os outros experimentos anteriores. Ou é preciso ao menos explicar porque experimentos anteriores estava errados. Mpemba não poderia falar que o calor não tem nada a ver com a energia interna de vibração: o funcionamento da geladeira em que o experimento foi feito depende disso. Em outras palavras: se alguém descobrir que a evolução está errada, não vai ser possível mudar o paradigma para o criacionismo simplório. Será preciso uma hipótese nova que explique também a ossada de dinossauros, a universalidade do DNA, a semelhança entre as várias espécies que permitiu uma árvore genealógica e tudo que foi feito antes.

7 comments:

  1. Não sei não... Não seria melhor dizer que existe uma relação de feedback entre teoria e experimento? Experimentos corrigem teorias e teorias corrigem (e propõe) experimentos? Feynman falava aquilo apenas pra ser provocativo (ele provavelmente estava combatendo as ideias de Gell Mann sobre quarks não observáveis ou supercordas em d > 3 dimensões). E devemos lembrar também que Cosmologia e Astronomia não são escravas de experimentos, mas de observações. E, finalmente, teorias matemáticas, lógicas ou computacionais não são escravas de nenhum experimento: são ciências formais, não empíricas, mas ainda ciências.

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  2. Concordo (quase) totalmente. Aliás eu estou usando observação e experimento como sinônimos. Eles são conceitos diferentes mas nesse contexto é mais fácil trabalhar com as duas idéias de forma unificada.

    O que é interessante pra mim é que o mecanismo de feedback não é tão fácil quanto o de feedforward. O resultado do experimento/observação pode simplesmente confirmar ou refutar a hipótese. O teste de uma nova hipótese pode ser extraído da diferença entre a hipótese atual e a hipótese anterior. O complicado é gerar essa nova hipótese que seja testável, que explique todos os resultados anteriores e que explique o novo resultado.

    A parte não mecânica do processo parece vir sempre na geração de nova hipótese, que é quando os cientistas fazem o seu voodoo. É meio complicado isso porque em áreas de biologia, a nova hipótese já vem casada com o experimento... eu precisaria de um tempo para reformular a afirmação de um jeito mais fechado a críticas. Seria muito bom se a internet tivesse um mecanismo socrático de discussão!

    Acho que a formalidade e empirismo não são dicotômicos não. O empirismo matemático vem quando uma pessoa altera um axioma matemático ou formal. "E se a gente parar de assumir que paralelas não se cruzam nunca?". A repercussão se dá de forma diferente porque você não precisa se encaixar nas teorias anteriores até a etapa de generalização.

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  3. Shridhar, onde é que você pegou o HTML para mostrar tags na sidebar?

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  4. Talvez te interessem esses dois papers do David Goodstein:

    http://www.its.caltech.edu/~dg/HowScien.pdf

    http://www.its.caltech.edu/~dg/conduct_art.html

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  5. Desculpa aí a demora na resposta, mas o semestre está chegando ao fim... Aí vai o link do Label Cloud:

    http://phy3blog.googlepages.com/Beta-Blogger-Label-Cloud.html

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  6. Caro, que bacana o seu blog! Cada vez mais acho interessante acompanhar discussões no campo da ciência, em especial as de bioética (filosofia da ciência é uma área que me encanta). Você tem mais páginas para indicar? Virei assinante do Entropicando. Abs e até!

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  7. Janaína:
    Bom, eu recomendo o "Roda de Ciência" que é um blog comunitário que foca em temas de ética na ciência. Outros, de Portugal é o De Rerum Natura (http://dererummundi.blogspot.com/). Em inglês, o mais tradicional é Pharyngula (scienceblogs.com/pharyngula/). Tem também o do Marcelo Leite da Folha.

    Eu gosto bastante de filosofia da ciência, mas minhas incursões são bastante presunçosas porque eu honestamente não sei muito não... muito jovem!

    Obrigado pela visita!

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