A natureza da ciência

2. A natureza da ciência Alexandre Bagdonas Henrique

3. 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

4. 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

5. 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

6. Aristóteles(séc. IV aC) Proporções dos elementos determinam propriedades das substâncias Movimentos além dos naturais pressupõem uma causa

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

8. 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

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

10. Geocentrismo • Epiciclos • Visão de mundo dominante nos próximos séculos

11. Copérnico(1473-1543) • Sistema Heliocêntrico

12. 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

13. Observações de Galileu • Fases de Vênus • Luas de Júpiter • Crateras na Lua

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

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

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

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

18. 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

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

20. 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

21. 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

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

23. 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

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

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

26. 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

27. 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

28. 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

29. Argumentos a favor • Planetas interiores sempre próximos ao Sol

30. Laçadas planetárias Geocêntrico

31. Laçadas planetárias Heliocêntrico

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

33. Paralaxe Paralaxe de Marte Paralaxe Estelar

34. 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

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

36. 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

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

38. 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

39. EXTRAS

40. 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.