Sim, New York Times, existe um método científico
Imagem de microscópio eletrônico de varredura no nível subcelular. Imagem de domínio público pelo Dr. Erskine Palmer, USCDCP.
Um péssimo editorial sobre como a ciência não é diferente de outras disciplinas deixa escapar alguns fatos fundamentais.
A filosofia da ciência é tão útil para os cientistas quanto a ornitologia é para os pássaros. – Richard Feynman
Existem muitas maneiras diferentes de fazer ciência que são igualmente válidas; um método científico não se adapta necessariamente a todos os casos. Em astronomia, os experimentos são praticamente impossíveis, pois tudo o que você pode fazer é observar o que o Universo nos dá. Nos primórdios da física quântica, os resultados foram tão surpreendentes que levou muitos anos até que fosse possível formular hipóteses de maneira sensata, pois as regras desafiavam a intuição. E em muitos campos, há muitas variáveis em jogo para modelar com precisão o sistema, mesmo quando todas as equações governantes subjacentes são 100% conhecidas. No entanto, as diferenças nos detalhes de como a ciência é realizada não invalidam de forma alguma a astronomia, a física quântica, o dobramento de proteínas ou a modelagem climática como ciências. Da mesma forma, no entanto, as semelhanças entre esses esforços científicos e poesia ou filosofia não não elevar esta última ao status de ser considerada ciência.
Carta mostrando os signos do zodíaco e do sistema solar com o mundo no centro. De Andreas Cellarius Harmonia Macrocosmica, 1660/61. Crédito da imagem: Loon, J. van (Johannes), ca. 1611-1686.
Em 4 de julho, um artigo de opinião foi publicado no New York Times declarando que não há método científico. O autor esclarece que quer dizer que não há distintamente método científico e, em seguida, descreve como conceitos como justiça e coragem são difíceis de definir de uma forma abrangente, apesar do fato de que os conhecemos e reconhecemos quando os vemos. Em seguida, ele pega dois exemplos - um da primeira lei de Kepler (que os planetas se movem em elipses ao redor do Sol) e um da descoberta de Galileu do movimento de objetos em queda livre - e traz os fatos que:
- Kepler poderia ajustar círculos, círculos com epiciclos ou ovais aos dados tão facilmente quanto uma elipse, e poderia ter chegado a uma lei totalmente diferente como resultado.
- Galileu precisou desprezar a resistência do ar, uma força conhecida, para chegar ao seu resultado.
E, portanto, a conclusão foi, a ciência não é diferente de qualquer outro esforço arbitrário.
Modelo sólido platônico de Kepler do sistema solar de Mysterium Cosmographicum (1596). Crédito da imagem: J. Kepler.
Exceto que a ciência é completamente diferente do que cada outro empreendimento, e Kepler e Galileu realmente fornecem exemplos extraordinários de mostrar exatamente como, se apenas James Blachowicz teria cavado um pouco mais fundo. O modelo original de Kepler, acima, era o O Mistério do Cosmographicum , onde detalhou sua teoria excepcionalmente criativa para o que determinava as órbitas planetárias. Em 1596, ele publicou a ideia de que havia uma série de sólidos platônicos invisíveis, com as órbitas planetárias residindo nas esferas inscritas e circunscritas. Esse modelo predizia suas órbitas, suas distâncias relativas e – se estivesse certo – corresponderia aos excelentes dados obtidos por Tycho Brahe ao longo de muitas décadas.
Dados de Marte de Tycho Brahe, ajustados à teoria de Kepler. Crédito da imagem: Wayne Pafko, 2000, via http://www.pafko.com/tycho/observe.html .
Mas a partir do início de 1600, quando Kepler teve acesso ao conjunto completo de dados de Brahe, ele descobriu que não corresponder ao seu modelo. Seus outros esforços em modelos, incluindo órbitas ovais, também falharam. A questão é que Kepler não disse apenas, bem, não combinava, com algum grau arbitrário de precisão. Ele tinha o melhor modelo científico anterior – o modelo geocêntrico de Ptolomeu com epiciclos, equantes e deferentes – para compará-lo. Na ciência, se você deseja que sua nova ideia substitua o modelo antigo, ela precisa provar ser superior por meio de experimentos e observações. Isso é o que torna a ciência . E é por isso que as elipses foram bem-sucedidas, porque forneceram previsões melhores e mais precisas do que todos os modelos anteriores, incluindo os modelos anteriores de Ptolomeu, Copérnico, Brahe e até mesmo os modelos anteriores de Kepler.
O uso de uma cabaça oca para reter o líquido. Crédito da imagem: Nick Hobgood do flickr, sob licença cc-by-2.0.
O ponto de Galileu é outra ilustração profunda de como a ciência realmente funciona. Um dos primeiros experimentos científicos de todos - há mais de 2.500 anos - foi feito por Empédocles, na tentativa de responder à questão de saber se o ar ocupa espaço. O dispositivo acima é conhecido como clepsidra (grego para ladrão de água), que é uma cabaça com um orifício na parte superior e um para muitos orifícios na parte inferior. Você submerge a cabaça em uma fonte de água até encher, depois coloca o polegar sobre o buraco no topo e carrega a água para todos os lugares. Embora os gregos não conhecessem o vácuo ou o conceito de pressão do ar, eles podiam ver que a água no fundo não estava caindo, e a única coisa que poderia estar empurrando contra ela era o ar. Portanto, o ar ocupa espaço e preenche todo o espaço ao nosso redor na Terra, e quando esse ar se move em relação a um objeto, exerce uma força.
Um membro dos Cavaleiros de Ouro do Exército dos EUA demonstra resistência aérea. Crédito da imagem: usuário do flickr Gerry Dincher sob uma licença cc-by-2.0.
Galileu também conhecia a resistência do ar, embora não pudesse quantificá-la. Ele sabia que se você soltasse duas massas de pesos diferentes de uma altura pequena e uma grande, a grande queda levaria a uma diferença maior quando essas duas massas atingiram o solo, e essa diferença se devia à resistência do ar. O avanço revolucionário de Galileu, como detalhei aqui , era determinar que os objetos caíam a uma distância proporcional à quantidade de tempo que eles estavam caindo ao quadrado , quando esses outros efeitos foram ignorados. Isso era tão verdadeiro para bolas lançadas de uma torre quanto para objetos rolados por uma rampa. Quando finalmente chegamos a um mundo sem ar, realizamos o experimento de Galileu exatamente como foi idealizado: sem resistência do ar.
Mas outros efeitos realmente existem, e a ciência não terminou com os avanços de Kepler e Galileu. Ao contrário, esses avanços tornaram-se os pontos de partida pelas teorias que os aperfeiçoariam, em ambos os casos por Isaac Newton. Para o problema do movimento planetário de Kepler, os efeitos gravitacionais dos planetas uns sobre os outros foram a próxima imperfeição a ser explicada, e depois que pregamos isso, não houve mais melhorias até Einstein no século 20. Newton também nos permitiu – por meio de seu desenvolvimento da mecânica – contabilizar quantas forças adicionais quisermos, incluindo a resistência do ar, uma vez que o F dentro F = m para é na verdade a soma de todas as forças relevantes em um sistema.
Muitas vezes há muitas forças negligenciadas em um sistema quando o modelamos, para tornar o problema tratável. Acima, é mostrada uma seleção de forças relevantes para uma seção de uma viga sob condições estáticas. Crédito da imagem: Bpuccio do Wikimedia Commons sob uma licença c.c.a.-s.a.-3.0.
A única coisa que limita a precisão com que podemos modelar algo se entendermos a dinâmica subjacente é a incerteza inerente em como um sistema se comporta ou é configurado, e quanto das forças reais em jogo podemos praticamente incluir em nosso modelo. A ciência é mais do que um corpo de conhecimento – embora exija esses fatos, esses dados e esses resultados – mas também é um processo. É um processo de autocorreção onde deve ser sempre confrontado com o mundo real, com o que observamos e medimos, com quais são suas novas previsões e com o conjunto completo de modelos e ideias que vieram antes. O que é realmente chocante, porém, é que um dos primeiros filósofos, Tales de Mileto, sabia de tudo isso e o enunciou com bastante clareza em seu livro. filosofia do naturalismo . Então, quando Blachowicz pergunta,
Se o método científico é apenas uma forma de um método geral empregado em toda investigação humana, como é que os resultados da ciência são mais confiáveis do que o fornecido por essas outras formas?
tudo o que precisamos fazer é apontar seus próprios exemplos – cheios de ciência ilustrativa – de volta para ele para chegar à resposta.
Esta postagem apareceu pela primeira vez na Forbes , e é oferecido a você sem anúncios por nossos apoiadores do Patreon . Comente em nosso fórum , & compre nosso primeiro livro: Além da Galáxia !
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