O método das Ciências da Natureza

O método das ciências da natureza – Cap. 31

• O método experimental

Classicamente o método experimental das ciências da natureza passa pelas seguintes etapas: observação, hipótese, experimentação, generalização (lei) e teoria.

Comecemos pelo procedimento levado a efeito por Claude Bernard (1813-1878), médico e fisiólogo francês conhecido não só por suas experiências em biologia, mas também pelas reflexões sobre o método experimental. As etapas do método científico podem ser observadas numa experiência feita por Bernard com coelhos.

As etapas da experiência:

• Observação: a todo momento estamos observando, mas a observação comum é com frequência fortuita, feita ao acaso, dirigida por propósitos aleatórios. A observação científica, ao contrário, é rigorosa, precisa, metódica, orientada para a explicação dos fatos e, mais do que isso, já orientada por uma teoria.

No exemplo dos coelhos, Claude Bernard já sabia que os animais herbívoros têm urina turva e alcalina, e o fato de ela estar clara e ácida chamou sua atenção.

Sendo assim, há situações em que apenas nossos sentidos são suficientes para a observação, já em outras, exigem instrumentos como microscópio, telescópio, sismógrafo, balança e termômetro. Isso aumenta a precisão e diminui a subjetividade, por exemplo, é mais objetivo medir a temperatura com um termômetro do que pelo tato.

Perguntamos: Será que a observação decorre sempre da observação de fatos? Mas quais fatos?

Quando observamos, já privilegiamos alguns aspectos entre as inúmeras informações caoticamente recebidas. Por exemplo, duas pessoas que observam a mesma paisagem não a registram como uma câmara fotográfica, porque o olhar humano é dirigido por uma intenção e, portanto, tende para certos pontos e não para outros.

Com maior razão, o olhar do cientista acha-se orientado por pressupostos que escapam ao leigo. Se olharmos uma lâmina ao microscópio, quando muito distinguimos cores e formas. Mas a teoria “nos ensina a ver”. Portanto, os fatos nunca constituem o dado primeiro, mas resultam de nossa observação interpretativa. Em outras palavras, a observação científica está impregnada de teoria.

• Hipótese: é a explicação provisória dos fenômenos observados, a interpretação antecipada que deverá ser ou não confirmada. A hipótese propõe uma solução. Portanto, o papel da hipótese é reorganizar os fatos de acordo com uma ordem e tentar explica-los provisoriamente.

Qual é a fonte da hipótese?

A formulação da hipótese não depende de procedimentos mecânicos, mas de engenhosidade. Nessa etapa do método científico, o cientista pode ser comparado ao artista que, inspirado, descobre uma nova forma de expressão. Nesse sentido, a construção de hipótese é um processo de invenção e descoberta.

Hipótese não é algo misterioso, pois mesmo em casos em que há nitidamente a intuição adivinhadora, esta é antecipada por conhecimentos, diante dos quais a descoberta representa apenas o momento culminante.

 

Tipos de raciocínio: há vários tipos de raciocínios que orientam o cientista na proposição de uma hipótese, são eles:

- Indução: trata-se da generalização de casos diferentes e particulares, por exemplo, na experiência das quedas dos corpos de Galileu, em que ele supõe que todos os corpos caem ao mesmo tempo, independentemente do peso.

- Raciocínio hipotético – dedutivo: é quando é formulada uma hipótese e comprovam-se empiricamente as consequências que são tiradas dela; por exemplo, a hipótese da teoria da relatividade de Einstein supôs o desvio da luz por um campo gravitacional, o que foi verificado em 1919, por ocasião de um eclipse.

- Analogia: é quando são estabelecidas relações de semelhança entre fenômenos; por exemplo, o modelo atômico de Bohr é feito por analogia ao modelo do sistema solar; conclusões em experiências feitas com animais são transpostas para os humanos etc.

Hipótese

Critérios de valor da hipótese: são os critérios usados para julgar o valor ou a aceitabilidade das hipóteses:

- Relevância: pode haver muitas hipóteses para explicar um fenômeno, mas apenas algumas serão relevantes, por terem maior poder explicativo e preditivo que outras, pela sua abrangência e precisão.

- Possibilidade de ser submetida a testes: a hipótese deve ser passível de teste empírico, que é complicado de realizar.

Como observar radiações, elétrons, partículas e ondas, por exemplo?

O astrônomo Leverrier, observando o percurso de Urano, percebeu uma anomalia que apenas seria explicada se existisse um outro planeta ainda desconhecido. Usando as leis de Newton, calculou não só a massa como a distância em relação à Terra do suposto planeta, o que permitiu Gall, outro astrônomo, confirmar a hipótese ao identificar que o planeta era Netuno.

Isso se dá, pois bastou realizar uma nova observação orientada pela hipótese. Em outras ciências, porém, o teste é mais complexo e deve ser feito por meio de experimentação.

- Compatibilidade com hipóteses já confirmadas: uma característica da ciência é a abrangência de diversas hipóteses compatíveis entre si, compondo um todo coerente, que exclui enunciados contraditórios. O exemplo de Leverrier confirma isso. No entanto, não se pode superestimar este terceiro critério, porque às vezes a incompatibilidade com teorias anteriores pode indicar um novo caminho válido a ser percorrido, que foi o caso da teoria da relatividade, que se confirmou com a teoria newtoniana.

• Experimentação: é o estudo dos fenômenos em condições determinadas pelo experimentador. Trata-se de observação provocada para fim de controle da hipótese.

A experimentação proporciona condições privilegiadas de observação, porque permite:

- repetir os fenômenos;

- variar as condições de experiência;

- tornar mais lentos os fenômenos muito rápidos. Ex: o plano inclinado de Galileu tornou possível observar a queda dos corpos.

- simplificar os fenômenos. Ex: para estudar a variação de volume, mantém-se constante a pressão dos gases.

Como já foi dito, toda observação está impregnada de teoria. Na experimentação isso é igualmente verdadeiro, sobretudo em ciências mais avançadas, como a física, quando o pesquisador não pode observar diretamente os fatos.