Artigo de divulgação científica que reflete sobre a relação entre o conhecimento científico e as teses deterministas e fatalistas

Durante Pereira Alves, Daniel

Portuguese

PhilPapers

Ciência e DeterminismoDaniel Durante Pereira Alves10 de agosto de 2007A mesa de meu escritório tem 80 centímetros de altura. Isto é um fato real. Vamosagora inventar uma estória usando este fato real. Imaginemos que ao esticar a mão paraapanhar uma borracha, eu esbarro no grampeador, empurrando-o para fora da mesa.Como estamos imaginando, nossa estória pode continuar de muitas e interessantes ma-neiras: o grampeador pode transformar-se em um pára-quedas e cair suavemente, oupode ficar flutuando à minha frente, ou ainda pode enfurecer-se com meu descuido eatacar-me com seus grampos afiados. Ele pode até cair no chão, demorando 0,4 segun-dos no percurso. Se você estivesse em um show de perguntas e respostas da TV e fosseperguntado sobre qual destas alternativas ocorreria na realidade, qual você escolheria?Eu sei, antes da ocorrência do fato, que tanto o grampeador, quanto uma moeda ouqualquer coisa não muito leve que cair de minha mesa de 80𝑐𝑚 de altura levará 0,4segundos para chegar ao solo. Nada cairá em menos tempo e apenas folhas de papelou coisas grandes e leves cairão em mais tempo. Uma velha equação da cinemática nosajuda a separar a ficção da realidade, indicando qual é a única continuação verossímilpara nossa estória. Qualquer coisa não muito leve que caia de uma altura ℎ não muitogrande em metros vai demorar√︁ℎ5segundos para chegar ao solo. As outras alternativasde nossa estória podem até render boas bilheterias no cinema, mas não correspondemà realidade. Não há como mudarmos isso. O tempo de queda dos objetos não dependede nossa vontade. Se por acaso eu não puder mais conviver com a idéia de que tudoque cai de minha mesa demora 0,4 segundos para atingir o solo, tenho apenas duasopções: ou mudo a altura de minha mesa, ou instalo meu escritório na Lua, onde ascoisas demoram√1,2ℎ segundos para cairem de uma altura de ℎ metros. Os objetoslevariam 0,98 segundos para caírem de minha mesa, com a monótona desvantagem deque as folhas de papel e demais coisas grandes e leves também levariam os mesmos0,98 segundos para a cair.Há muitos outros fatos que podemos conhecer antecipadamente com esta segurançae precisão. Sei, por exemplo, que no dia 1∘ de agosto de 2008 haverá um eclipse totaldo Sol, mas não será visível do Brasil. O próximo eclipse total em nossas terras sóocorrerá em 2045. Este tipo de conhecimento seguro, preciso, que nos torna capazes deseparar a ficção da realidade e prever o futuro é, de acordo com o filósofo Karl Popper,o grande legado da ciência natural e a principal característica que define e distingue oconhecimento científico.Mas se a ciência nos torna capazes de prever o futuro, então o futuro já está deter-minado hoje, e tal determinação nos retira o poder de atuar, interferir e decidir sobre osfatos. Se sei hoje que haverá um eclipse total do Sol em 2045, então este evento futuro*Artigo publicado no volume 89 da revista Comciência (ISSN 1519-7654) eidtada pelaSBPC/UNICAMP em agosto de 2007 (http://www.comciencia.br)1já está determinado hoje e não há nada que possamos fazer quanto a isso. Se a previsãode uma certa cartomante de que eu jamais me tornarei milionário for verdadeira, entãoeu não tenho poder algum para mudar esta situação. Faça o que eu fizer. O determi-nismo, segundo esta abordagem, seria um subproduto inevitável da ciência, e a nossaliberdade de atuação estaria cada vez mais limitada, quanto mais a ciência avançasse. Adescrição científica de um fenômeno representaria uma sentença de sua inevitabilidadee de nossa impossibilidade de modificar a situação descrita.Mas um momento! Há dois problemas com esta linha de raciocínio que vincula a ci-ência ao determinismo paralisante. O primeiro deles, mais simples, já tem sido bastantediscutido, desde que o filósofo Francis Bacon, no início do século XVII, ressaltou que oconhecimento das leis gerais e universais que regem os fenômenos naturais, ao invésde retirar-nos poder de atuação, ao contrário, constitui-se em instrumento de poder,controle e dominação sobre a natureza. A maneira mais eficiente de eu evitar que osobjetos que por ventura caiam de minha mesa demorem estes irritantes 0,4 segundospara atingir o solo é conhecer a equação 𝑡 =√︁ℎ5e assegurar-me de que a altura da mesanão seja de 80 centímetros. Para controlarmos e dominarmos a natureza, não devemosdesafiar suas leis, mas segui-las com inteligência. A espantosa capacidade de ingerêncianos fenômenos naturais que a tecnologia dos nossos dias nos proporciona é uma provairrefutável do sucesso desta estratégia. O telefone celular, a bomba atômica, o coquetelanti-AIDS, a soja transgênica, o avião e todos os produtos tecnológicos com os quaisatuamos, modificamos e controlamos diversos aspectos da natureza não desafiam suasleis. Ao contrário, as seguem. E sua construção só foi possível porque ampliamos muitoo conhecimento das inexoráveis leis da natureza.A informação de uma cartomante nos paralisa, porque ela nos dá acesso apenas aosresultados e não às suas regras de previsão. A cartomante ou não nos diz o quê de-termina nosso futuro ou, se diz, atribui esta determinação a elementos completamentefora de nosso alcance, tais como uma certa carta de baralho, uma predisposição divina,ou uma relação mística entre configurações astronômicas e padrões de comportamento.As previsões da ciência, ao contrário, não são paralisantes porque elas explicitam emdetalhes as regras de determinação do futuro e estas regras envolvem fatores naturaismanipuláveis. Se queremos modificar o tempo de queda de determinado objeto, mu-demos a sua altura. É claro que nem todos os elementos presentes nas leis de previsãocientíficas são manipuláveis. Não há muito o que podemos fazer para evitar o eclipsetotal do Sol em 2045. Mas os elementos manipuláveis presentes nas informações cien-tíficas são suficientes para nos dar esta espantosa capacidade de controlar e modificar anatureza, distanciando-nos bastante da aparente paralisia determinista.O outro problema ligado à vinculação da ciência ao determinismo é um pouco maissutil. O aspecto sistemático e organizado do conhecimento científico costuma exigir dasteorias mais do que meras regras de descrições dos fenômenos. A equação cinemática𝑡 =√︁ℎ5descreve a queda livre, apontando como, sob determinadas circunstâncias, otempo de queda dos objetos varia com relação a altura da queda. Mas muitas vezesos cientistas vão além da descrição sobre o “como” dos fenômenos e perguntam: porque? A teoria descritiva do movimento dada pela cinemática não é capaz de explicareste porque. Quem explica porque, na queda livre, o tempo varia com relação a alturacomo descrito na equação acima é a Mecânica que, para explicar a cinemática, postuladuas novas entidades: massa e força.A mecânica não se limita a descrever de modo preciso os fenômenos que observa-2mos. Ela atribui causas a estes fenômenos e trata de coisas que não podemos observar.Você já “viu” uma força? Eu nunca “vi”. Todas as informações empíricas que temossobre as forças são indiretas. São, de fato, conseqüência das forças e não as forças pro-priamente ditas. Sei que quando pulo, volto ao chão. Sinto o movimento, a aceleraçãoinicial, me sinto quase parado quando a subida termina e a queda se inicia, sinto o im-pacto da queda com o solo,... mas a força de gravidade eu não sinto nem vejo. A forçade gravidade é algo que explica estes fenômenos, mas estes fenômenos perceptivos nãosão a força de gravidade.Talvez um exemplo da astronomia ajude a esclarecer. Disse antes que em 2045haverá um eclipse do Sol. Pois bem, esta previsão é baseada em uma concepção as-tronômica que descreve os movimentos da Terra do Sol e da Lua de acordo com a teoriaheliocêntrica de Copérnico. O Sol é o centro do sistema solar, é orbitado pela Terra quepor sua vez é orbitada pela Lua. Quando a Lua fica diretamente no caminho entre oSol e a Terra, esta faz uma sombra na Terra, durante o dia, e esta sombra representao eclipse total do Sol. Conseguimos prever o eclipse do Sol de 2045 porque Kepler eoutros astrônomos aperfeiçoaram as teorias de Copérnico e forneceram dados precisossobre posições, velocidades e percurso das órbitas da Lua, da Terra e demais planetas.Mas você já deve ter ouvido falar na antiga astronomia geocêntrica de Ptolomeu,que descrevia o cosmos de uma maneira radicalmente diferente. A Terra era estacio-nária e o centro do universo. Sol, Lua, demais planetas e estrelas orbitavam a Terra.Para Ptolomeu havia várias esferas celestes, uma para a Lua, outra para o Sol, umapara as estrelas fixas e para cada planeta. Estas esferas ligavam-se à Terra por finasengrenagens. Todos os movimentos eram descritos como complicadas composições demovimentos circulares. Pois bem, acontece que com esta cosmologia quase mitológicapara os nossos padrões contemporâneos, também conseguimos prever o eclipse do Solque ocorrerá em 2045! Ptolomeu, em seu famoso livro Almagesto, apresenta dados edescrições detalhadas deste sistema antigo de astronomia. E o sistema funciona paracalcularmos a posição aparente dos planetas, da Lua, prever eclipses da Lua e do Sole para praticamente todas as informações astronômicas que conseguimos coletar cominstrumentos simples. Ora, como é possível que uma teoria tão equivocada, segundoos nossos parâmetros contemporâneos tenha tamanho sucesso preditivo? Como podemduas teorias tão radicalmente diferentes (a ptolomaica e a copernicana) concordaremna descrição aparente de tantos fenômenos?Para responder a estas perguntas precisamos perceber que as teorias astronômicas,tanto a de Ptolomeu, quanto a Copérnico, não são meramente descritivas. São tambémexplicativas. Ambas vão além dos fenômemos que podemos observar e perceber e in-cluem elementos que explicam estes fenômenos. Se nos concentrarmos apenas no quepodemos observar e perceber, poderíamos fazer um mapa celeste e nele descrevermosos movimentos da Lua, Sol, planetas e estrelas neste mapa. Se esquecermos os significa-dos dos termos tanto dos usados nos cálculos geocêntricos quanto dos heliocêntricos, enos concentrarmos unicamente na posição dos astros no mapa celeste dadas pelas duasteorias astronômicas, veremos que a única divergência entre elas é que, em cada umadelas, usamos contas diferentes para chegarmos aos mesmos resultados. Elas concor-dam com a posição dos planetas e estrelas no mapa e prevêem com a mesma acuidadesuas posições futuras.Reparem que a única informação empírica que temos dos fenômenos astronômicos éo posicionamento e contínuo deslocamento dos astros no mapa celeste. Ptolomeu acres-centou a estes fenômenos engrenagens, esferas celestes e epicíclos que não vemos, mas3que explicam e dão estrutura ao que vemos. Copérnico, por seu turno, também acres-centou estruturas não perceptivas aos fenômenos celestes. Afinal de contas algum devocês já experimentou a sensação do movimento de rotação da Terra? Eu me sinto bemparado agora, enquanto estou sentado em casa escrevendo este texto. Não temos acessoa nenhuma informação empírica ou experiência fenomênica perceptível que comproveo movimento de rotação da Terra.É claro que não estou defendendo o geocentrismo. Temos hoje um caminhão derazões para preferirmos a astronomia heliocêntrica à geocêntrica, mas não é inconcebí-vel que possamos ter uma astronomia geocêntrica que seja compatível com as demaisciências físicas. O único problema é que uma mudança tão profunda e central em nos-sas estruturas de entendimento exigiria tantas outras mudanças de concepções, tantasalterações em outras teorias já aceitas, que simplesmente não vale a pena. Melhor con-centrar esforços em descobrir novos aspectos da realidade do que gastar tanto trabalhoe energia numa mudança deste tipo. Estas mudanças radicais só costumam ocorrer empoucos momentos da história da ciência e constituem o que o filósofo Thomas Khunchamou de Revoluções Científicas. Vale lembrar que a revolução copernicana (a substi-tuição contrária, do geocentrismo pelo heliocentrismo) foi um processo lento e muitasvezes violento, que levou mais de 150 anos para se consolidar.De qualquer forma, nenhuma revolução científica, por mais radical que seja, nos faráesquecer as coisas que já sabemos, ou fará parar de funcionar as coisas que já funcio-nam. Da mesma forma que não perdemos a capacidade de prever o eclipse total do Solque ocorrerá em 2045 quando trocamos o geocentrismo pelo heliocentrismo, nenhumarevolução científica fará os aviões caírem, ou os celulares pararem de funcionar, ou ocoquetel anti-AIDS perder seus efeitos, ou o meu grampeador levar menos de 0,4 segun-dos para cair de minha escrivaninha ao chão. As revoluções científicas não interferemna característica mais fundamental das teorias científicas: a sua capacidade preditiva.A ciência parece então possuir dois tipos de conteúdo, um que é cumulativo e imuneàs revoluções científicas, que vou chamar de descritivo, mas que também poderia sernomeado preditivo, ou empírico ou, como prefere meu aluno Arthur V. Lopes, a quematribuo esta classificação, fenomênico. Em Física, a Cinemática e a Termodinâmica sãoexemplos de teorias cujo conteúdo é quase que exclusivamente descritivo. O outro tipode conteúdo, a que chamarei de explicativo, é aquele que explica e dá estrutura ao con-teúdo descritivo da ciência. É este o tipo de conteúdo que é substituído nas revoluçõescientíficas, que é incerto e contingente, é teórico ou, como prefere Arthur, hipotético.Ele corresponde às idéias mais abstratas das quais não temos experiência fenomênica eque organizam racionalmente as descrições científicas. As teorias científicas definido-ras de paradigmas, na nomenclatura de Thomas Khun, são exemplos claros de teoriasque apresentam alto grau de conteúdo explicativo, tais como a Mecância de Newton, asAstronomias de Ptolomeu e Copérnico, ou a Teoria da Evolução de Darwin.Estes dois tipos de conteúdo são partes essenciais do conhecimento científico. Sem-pre que em alguma área ou disciplina um dos tipos prevalece sobre o outro, os cientistassentem um incômodo, ou porque precisam explicar melhor os fenômenos que descre-vem, quando falta conteúdo explicativo e sobra descritivo, ou porque precisam verificarse suas idéias correspondem aos fatos, quando falta conteúdo descritivo e sobra expli-cativo.Bem, e o determinismo? Por que defendo que esta distinção pode ajudar a nos pre-venir de uma postura determinista com relação a ciência? Se por um lado a capacidadepreditiva da ciência representa uma aproximação com o determinismo, embora não o4paralisante, conforme já vimos, por outro lado, devemos lembrar que o termo deter-minismo costuma ser relacionado ao princípio segundo o qual um conhecimento sufi-cientemente detalhado do presente, nos daria capacidade para prever qualquer acon-tecimento do futuro e reconstituir qualquer acontecimento passado. Ora, conformedissemos, o conteúdo explicativo é essencial à atividade científica. Mas o conteúdo ex-plicativo é contingente, corrigível, não verificável, passível de substituição, como nasrevoluções científicas. Mais ainda, mesmo que nenhuma revolução científica seja ca-paz de destruir o que já sabemos, deixando intacto o conteúdo descritivo da ciência,as revoluções científicas podem (e em geral o fazem) propiciar um grande aumento noconteúdo descritivo das teorias científicas. Por exemplo, já havia descrições cinemáti-cas bastante precisas antes de Newton propor sua Mecânica, mas não havia nenhumacinemática lunar, simplesmente porque não havia nenhum movimento por lá para serdescrito. Nossa equação de queda livre lunar 𝑡 =√1,2ℎ só se tornou possível comoconseqüência do conteúdo explicativo proporcionado pela Mecânica de Newton. A Re-volução Copernicana, a Teoria da Evolução, a Relatividade, a Mecânica Quântica, todasas revoluções científicas trouxeram possibilidades novas e ampliaram muito o conteúdoexplicativo da ciência.Como não temos razão nenhuma para crer que nossas teorias exprimem conteúdosexplicativos definitivos, uma vez que este conteúdos não são nem testáveis; como umamudança paradigmática é sempre possível, não temos jamais razão para crer que pos-samos vir a ter este conhecimento suficientemente detalhado do presente que nos dariaacesso a todo o futuro e todo o passado. A ciência possui sim um aspecto cumulativo,sem dúvida prevê o futuro e nos ajuda a distinguir a realidade da ficção, mas ela jamaisnos levará à paralisia do determinismo.5

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