A produção de conhecimento científico

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“No caso do movimento browniano, descoberto em 1828 por Robert Brown, mantinha-se por explicar o movimento de zig-zag de partículas em suspensão num líquido, a questão se seriam esses movimentos manifestações de vida (orgânicos) ou inorgânicos. Para Einstein, a explicação deste fenómeno tinha consequências mais profundas, podia esclarecer questões importantes para as quais ainda não havia resposta, como verificar se as leis da Termodinâmica eram verdadeiras no sentido absoluto ou só num sentido estatístico, a existência de flutuações estatísticas e a existência de átomos, uma questão que continuava a dividir os cientistas no início do século XX. O facto que causou desconforto a Einstein neste assunto, foi o tratamento diferenciado que a Termodinâmica dava às partículas dissolvidas e às partículas suspensas num líquido. Na sua perspectiva, a única diferença entre estas partículas era o seu tamanho. Com uma aproximação estatística, analisou os fenómenos de transporte num líquido, a difusão, viscosidade e a condução, e aplicou a Teoria Cinética aos líquidos. Explicou o movimento de zig-zag das partículas suspensas como sendo resultado de flutuações estatísticas no movimento das moléculas do líquido, e provou a existência de átomos. Com esta aproximação, Einstein verificou que a interpretação probabilística de Boltzmann da Termodinâmica era assim válida. Fez previsões acerca das dimensões moleculares que viriam a ser verificadas experimentalmente.

  No artigo de Junho, sobre a teoria da relatividade restrita, é onde, na minha opinião, podemos observar mais claramente a maneira de Einstein fazer ciência. O ponto de partida para a sua reflexão que levaria a este artigo, é o facto de existirem incoerências entre as leis de Maxwell e a mecânica de Newton. Einstein estabelece então dois axiomas: a velocidade da luz é constante e as leis da física são as mesmas em todos os referenciais inerciais. A partir daqui, Einstein vai construir uma teoria cujas consequências são à primeira vista contra-intuitivas. Vai concluir que o éter não existe (o que explica as tentativas experimentais falhadas para demonstrar a sua existência) e que a simultaneidade é um conceito relativo, dois acontecimentos simultâneos para um observador podem não ser simultâneos para outro. Deduz as equações de Lorentz e atribui-lhes um significado físico: espaço e tempo não são absolutos, um observador em repouso que observe um objecto a mover-se a velocidades próximas da da luz, vê o objecto contraído espacialmente, e para um observador em movimento, o tempo passa mais lentamente que para um observador em repouso. Conclui também que a velocidade da luz é um limite, mas mantém a noção de causalidade, a causa antecede sempre o efeito. Como já tinha referido, são visíveis marcas características de Einstein nesta construção. Parte de contradições nas teorias existentes, baseia-se em poucos axiomas, e de forma simples, mantendo a simetria e a causalidade, generaliza as premissas de forma a chegar a conclusões. Conclusões essas que explicam factos experimentais e prevêem acontecimentos possíveis de serem confirmados.

  Einstein partilhou as suas ideias sobre o que era fazer ciência e a que critérios uma teoria científica devia obedecer. Para além da estrutura que é visível nas suas próprias teorias, ele também escreveu ensaios e notas autobiográficas em que reflectia acerca do processo de construir uma teoria. Segundo ele, uma teoria não deve contradizer os dados empíricos, e deve ter premissas lógicas e simples. A sua aplicabilidade deve ter uma escala cosmológica, Einstein acreditava que a busca de uma visão unificada era a mais elevada tarefa do cientista. No entanto, tinha consciência das limitações do seu trabalho, e que conceitos e relações mentais criados livremente pelo pensamento, não eram mais que instrumentos para nos orientarmos na panóplia de impressões sensoriais de que dispomos. Einstein tinha uma forte convicção na racionalidade do universo, e para ele o essencial em ciência era manter vivo o sentimento de espanto. Quando analisamos todas as informações que retiramos do trabalho de Einstein, vemos que facilmente podemos detectar a estrutura do modelo tridimensional. Temos a relação com os factos empíricos, Einstein sempre tentou explicá-los nas suas teorias e prever resultados, a parte analítica, proveniente dos seus axiomas e deduções matemáticas, e, finalmente a componente temática. Estes pressupostos temáticos estão englobados na sua motivação científica, o facto da simplicidade e da beleza estética de uma teoria (conceitos difíceis de definir), serem considerados factores importantes traduz a componente mais pessoal que um cientista pode colocar no seu trabalho. Tal como dizia Einstein, é normal os cientistas começarem uma investigação com ideias pré-concebidas, para conseguirem os factos essenciais. Podemos ver um exemplo disto na sua convicção numa teoria que representasse os acontecimentos e não a probabilidade da sua ocorrência, o que levou Einstein a criticar a Mecânica Quântica, mesmo quando esta fazia previsões válidas. Muitas vezes os pressupostos temáticos podem levar um cientista a não acreditar em certas teorias ou a suspender a dúvida com outras, mas é a diversidade de temas e a sobreposição destes, que evitam que a ciência caminhe numa única direcção, contribuindo para a liberdade intelectual e para o aparecimento de novas ideias em ciência.”

Referência bibliográfica:  http://cosmo.fis.fc.ul.pt/~crawford/aulas/Sandra%20Raimundo.htm

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