Muito freqüentemente o método científico é apresentado nas escolas e livros escolares como uma "receita" para se fazer ciência com etapas delimitadas inclusive! Sei que muitos tem dito coisas mais profundas sobre o assunto mas aqui estão alguns comentários informais sobre o método científico exposto como um conjunto de regras práticas e gerais para se fazer ciência. Os cientistas aprenderam estas por meio da tentativa e do erro ao longo de toda a história da ciência.

Os Métodos da Ciência

Até mesmo observações despreocupadas nos demonstram que a natureza, como é percebida por nossos sentidos, tem regularidades confiáveis e padrões de comportamento. O uso de instrumentos de medida e aparelhos científicos confirmam isso e revelam ainda mais, e mais detalhadamente, os padrões da natureza. Por intermédio de cuidadosos e sistemáticos estudos os cientistas descobriram que essas regularidades poderiam ser padronizadas, freqüentemente com modelos matemáticos de grande precisão.

Algumas vezes estes modelos falham quando ampliados (extrapolados). Extrapolação é o processo de estender um modelo ou lei além de seus limites de aplicabilidade. Ocasionalmente a extrapolação de uma lei ou modelo para novas situações efetivamente funciona mas às vezes falha miseravelmente. Isso nos diz que seria melhor testar rigorosamente cada modelo em relação a sua validade, em todas as situações possíveis, sendo que estes testes devem ser capazes de expor qualquer falha no modelo. Isto é, eles devem ser capazes de demonstrar que o modelo não é completamente verdadeiro.

Mesmo em modelos aprovados em tais testes devemos garantir apenas aceitação "provisória". No futuro pessoas mais inteligentes com técnicas de medida mais sofisticadas e estruturas conceituais científicas mais avançadas podem expor as deficiências do modelo que não notamos.

Quando verifica-se que os modelos são incompletos ou deficientes freqüentemente os consertamos refinando os detalhes do modelo até que funcione. Mas quando progressos rápidos em observações experimentais ocorrem um modelo pode se encontrar tão seriamente inadequado para adaptar-se ao novos dados que podemos descartar uma grande parte dele e começar novamente com um novo modelo. Relatividade e Mecânica Quântica são exemplos disso.Estas situações são com freqüência chamadas "revoluções científicas".

Quando tais revoluções ocorrem e modelos velhos são substituídos por novos isso não significa que os velhos estavam "errados". Eles ainda funcionam em seu âmbito geral de aplicação. A física de Newton não estava subitamente errada e nem estavam suas predições ditas não-confiáveis ou incorretas quando adotamos a relatividade de Einstein. A relatividade teve maior âmbito de aplicação do que a física Newtoniana. Mas ela também repousava sobre um base conceitual diferente.

Quando um um novo modelo inclui significativamente novos conceitos isso pode proporcionar um enorme estímulo para avanços futuros. Isso mexe com nossos confortáveis hábitos de pensamento nos forçando a pensar sobre a natureza de maneiras diferentes. Novamente, isso não significa que os conceitos do velho modelo estavam errados ou eram piores dos que o do novo. Significa apenas que os conceitos do novo modelo podem ser mais férteis e adaptáveis a progressos posteriores. Mas sempre existe o outro lado da moeda. Os novos conceitos aparentemente "melhores" podem de fato nos atrair para um beco sem saída. Tal era o caso relativo ao conceito do éter luminoso. Esses equívocos são varridos para debaixo do tapete da história quando são substituídas.

Experiências passadas mostraram que os modelos matemáticos da natureza tem enormes vantagens sobre o anterior, mais atraente, modelos que usaram analogias com fenômenos conhecidos do cotidiano de nossa experiência sensorial direta. Modelos matemáticos são menos carregados de bagagem emocional, sendo puros e abstratos. Além disso, a Matemática aparenta ser infinitamente adaptável e flexível. Se algum fenômeno natural não se submete à matemática conhecida podemos inventar novas formas de matemática para lidar com ele.

A história da ciência tem sido um processo de descoberta de modelos descritivos da natureza bem-sucedidos. Primeiro encontramos os fáceis. À medida que a ciência progrediu os cientistas foram obrigados a lidar com os mais sutis e difíceis problemas. Tão poderosos são nossos modelos atualmente que freqüentemente nos enganamos pensando que somos muito espertos para sermos capazes como a natureza "realmente" funciona. Podemos até imaginar que alcançamos o "entendimento". Mas em uma reflexão racional percebemos que simplesmente delineamos uma descrição mais sofisticada e detalhada.

Quaisquer que sejam os modelos ou teorias que usemos eles comumente incluem alguns detalhes e conceitos que não se relacionam diretamente com aspectos observados ou mensuráveis da natureza. Se uma teoria é bem-sucedida podemos supor que seus detalhes igualam-se aos da natureza e são "reais" mesmo quando não verificáveis experimentalmente. A "realidade" deles é admitida por algumas pessoas (e pela maioria dos estudantes) para ser demonstrada pelo fato de que a teoria "funciona" na previsão de coisas que podemos verificar e que continuam a se verificar. Não é necessariamente assim. Por isso cientistas freqüentemente falam de energia, cinética, funções de onda e campos de força como se estivessem no mesmo estado que objetos da experiência diária como rochas, árvores e água. Num sentido prático (para encontrar respostas) essa fusão de conceitos reais e inventados podem não importar. Mas em outro nível uma mudança de modelo científico pode abolir um campo de força como entidade conceitual mas não aboliria uma floresta, montanha ou lago.

A noção de que podemos encontrar verdades absolutas e definitivas é ingênua. Se existem "verdades" essenciais da natureza nossos modelos são apenas aproximações delas - descrições úteis que "funcionam" por predizer corretamente o comportamento da natureza. Não estamos em posição de responder à questão filosófica "Existem verdades absolutas?". Não podemos nem mesmo determinar se há uma "realidade" essencial a ser encontrada. Embora nossas leis e modelos (teorias) se tornem cada vez melhores não há razão para esperar que elas sejam concluídas. Então não temos justificativa alguma para fé absoluta ou crença em qualquer uma delas. Elas podem ser substituídas algum dia por algo completamente diferente em aparência e com diferentes conceitos essenciais. De qualquer forma serão modificadas. Mas isso não fará os modelos velhos "incorretos" pois eles funcionarão tão bem como sempre funcionaram. Todas essas reservas e qualificações da verdade, realidade e crença não importam - tais minúcias filosóficas não são relevantes para se fazer ciência. Podemos fazer ciência muito bem sem 'responder' essas questões - questões que podem até mesmo nem ter resposta. A ciência limita-se a questões finitas as quais se possa chegar a respostas práticas.

Aprendemos que nem todas as questões que podemos perguntar possuem respostas a serem encontradas. Qualquer questão que em princípio ou na prática não é examinável não é considerada uma questão científica válida. Preferimos pensar que não perdemos tempo com elas mas parece estas aparecem inesperadamente na internet ou discussões em sala de aula com freqüência. Muitas pessoas pensam que questões sem resposta são as mais profundas e importantes. Perguntas como: "Qual o significado disso tudo?", "O que existe fora do universo?" ou "O que impulsionou o universo?". Os cientistas devem reservar estas para a a reflexão profunda de filósofos, preocupando-se em responder perguntas mais acessíveis.

A ciência progride por meio da tentativa e do erro, em maior parte pelo erro. Cada nova teoria ou lei deve ser ser testada rigorosamente e de um ponto de vista cético antes de sua aceitação. A maioria fracassa e são varridas para debaixo do tapete mesmo antes da publicação. Outras, como a do éter luminoso, florescem por um tempo e então suas inadequações se acumulam até que se tornam intoleráveis, sendo discretamente abandonadas quando surge algo melhor. Tais erros serão descobertos. Sempre há alguém que terá grande prazer em expô-los. A ciência progride cometendo erros, corrigindo erros e depois preocupando-se com outro assuntos. Se parássemos de cometer erros cessaria o progresso da ciência.

Este documento, escrito em janeiro de 2000 e editado em 26 de abril de 2000, é © 2000 do Dr. Donald E. Simanek. Ele pode ser reproduzido para fins educacionais não-lucrativos, contanto que não seja alterado, e este aviso de direitos autorais seja claramente indicado. O autor aprecia ser notificado de qualquer uso deste ensaio para publicação ou na Internet, e uma cópia da publicação onde ele é usado.

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Notas do Tradutor

1 - O autor parece não se preocupar muito com a formalidade da linguagem então preferiu-se, por uma questão de fidelidade ao texto e ao modo de se expressar do autor, manter certas expressões em um sentido informal.

2 - Às vezes o autor utiliza expressões repetitivamente. Por isso procurou-se usar sinônimos da língua portuguesa, evitando a repetição. No entanto, devido às restrições da língua inglesa, principalmente quanto aos pronomes, algumas repetições foram necessárias para que não se prejudicasse o sentido da frase.

3 - Obrigado por ter lido!