Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
Introduç
Introdução ao Estudo dos
Fenômenos Fí
Físicos
Aula 03
O método científico em física
Ciência versus pseudociência:
Mitos, lendas, pseudociência.
A navalha de Ockham.
IEFF – 2009/01
Prof. Jair C. C. Freitas
Ciência versus pseudociência
“Assim como casas são feitas de pedras, a ciência é feita de fatos. Mas uma
pilha de pedras não é uma casa e uma coleção de fatos não é, necessariamente,
ciência.” [Jules H. Poincaré]
Pseudociência é um termo que se aplica a qualquer teoria, metodologia, crença
ou prática que se diz científica, ou que é feita parecer científica, mas que não se
enquadra no método científico, carece de evidências ou plausibilidade
suficientes, ou que de alguma outra forma não possua o status científico.
[Wikipedia]
Pseudociência é qualquer assunto que pareça superficialmente ser científico,
ou cujos proponentes alegam ser científico, mas que não satisfaz a exigência
de ser verificável ou que se desvia substancialmente de outros aspectos
fundamentais do método científico. [Wikipedia]
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Ciência versus pseudociência
Algumas características comuns a teorias pseudocientíficas:
Uso de afirmações vagas, exageradas ou não verificáveis.
Aceitação de verdades sem confirmação experimental.
Suporte exageradamente concentrado em confirmações e não em possíveis refutações.
Ausência de abertura a testes efetuados por pesquisadores independentes.
Evolução limitada e ausência de correções com o passar do tempo.
Personalização dos debates e das discussões.
Uso de linguagem enganosa (em muitos casos artificialmente sofisticada).
“Pseudociências são distinguíveis de filosofias,revelações, teologias ou
espiritualidade pois elas dizem revelar a verdade do mundo físico por
meios científicos. Sistemas de pensamento que se baseiam em
pensamentos de origem "filosófica","divina" ou "inspirados" não são
considerados pseudociência se eles não afirmam serem científicos ou
não vão contra a ciência.” [Wikipédia]
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Ciência versus pseudociência
Alguns exemplos de teorias pseudocientíficas:
•Astrologia.
•Criacionismo.
•Ufologia.
•Design inteligente.
•Misticismo quântico.
•Telepatia.
•Terapia magnética.
•Regressão hipnótica.
•Terapia com uso de cristais.
•Homeopatia.
•Racismo científico.
Alguns exemplos de temas antigamente considerados pseudocientíficos (e
que hoje são reconhecidos como de fato científicos):
•Existência de meteoritos.
•Movimento dos continentes.
•Fenômenos elétricos na atmosfera.
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A navalha de Ockham
Guilherme de Ockham (1288-1348): frade inglês e
filósofo escolástico, com contribuições em lógica, física e teologia.
Navalha de Ockham ou Princípio da Parcimônia:
“Entidades não devem ser multiplicadas além do necessário.”
Se em tudo mais forem idênticas as explicações sobre um
fenômeno, então a mais simples é a que deve ser escolhida.
Ideia central: eliminação de conceitos supérfluos.
A resposta mais simples não é necessariamente a mais fácil de ser
compreendida. Normalmente é aquela que contém o menor número
de hipóteses ou elucubrações.
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A navalha de Ockham
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Projeto Ockham, www.projetoockham.org.
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O método científico em física
Projeto Ockham, www.projetoockham.org.
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Projeto Ockham, www.projetoockham.org.
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O método científico em física
Projeto Ockham, www.projetoockham.org.
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http://www.dhmo.org/
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Aula 03
Modelos em física
O que são modelos.
Tipos e exemplos de modelos:
Modelos mecânicos.
Modelos físicos e matemáticos.
Idealizações e aproximações.
Modelagem computacional.
Exemplos e aplicações.
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Modelos científicos
O que são modelos.
Um modelo científico é uma representação física, matemática ou lógica
de um sistema de entidades, fenômenos ou processos.
O modelo é uma estrutura artificial simplificada que serve de analogia para um
fenômeno natural. É mais simples, de melhor compreensão e, como a maquete
de um navio, de mais fácil manuseio do que o original. Pode ser adaptado e
aprimorado até que suas propriedades passem a refletir as observações
empíricas com exatidão suficiente para gerar confiança no seu poder de
predizer.
H. C. von Baeyer. A física e o nosso mundo, 2004
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Modelos mecânicos
Os modelos mecânicos desempenharam importante papel na física do
século XIX, quando se imaginava que o universo funcionava como um
enorme e primorosamente sincronizado mecanismo de relógio.
A mecânica era considerada (e assim o fora por muito tempo) a grande
teoria capaz de explicar todos os fenômenos físicos.
Até os dias de hoje usamos a palavra mecanismo para descrever
fenômenos químicos, elétricos, térmicos, etc.
William Thomson (Lorde Kelvin) (1824-1907):
“Eu nunca me satisfaço até que eu tenha construído um modelo mecânico
do assunto que estou estudando. Se eu sou bem sucedido em construí-lo, eu
entendo o assunto, senão eu não entendo.”
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Modelos mecânicos: alguns exemplos
Modelos do sistema solar:
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Modelos mecânicos: alguns exemplos
Na termodinâmica: o calórico.
Na eletrodinâmica: o fluido elétrico.
Ainda hoje usamos termos como corrente, fluxo, divergente, rotacional, etc.
Na eletrostática e na magnetotástica: o conceito de linhas de força e
linhas de indução.
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Modelos mecânicos: alguns exemplos
Em ótica: o éter luminífero.
A sucessão de resultados experimentais
passou a exigir do éter algumas propriedades
esdrúxulas e até contradiatórias...
Navalha de Ockham: o éter
luminífero simplesmente não existe!
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Modelos mecânicos: alguns exemplos
Em física moderna: o modelo planetário de Bohr.
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Modelos físicos e matemáticos
A função principal de um modelo é ajudar a explicar uma parte de uma teoria
mais avançada, ou mais “abstrata”, em termos de uma teoria já conhecida e
aceita.
Algumas características principais do fenômeno a ser explicado são isoladas e
uma situação mais ou menos artificial é construída, cujo princípio pode ser
descrito pela nova teoria, embora essa descrição não possa, em um primeiro
momento, ser completa ou na forma matemática requerida.
A mesma situação artificialmente imaginada é, por sua vez, parcialmente
descrita – ou interpretada – em termos da antiga teoria, por meio do modelo
construído.
Dessa forma, equações matemáticas são transferidas de uma teoria para a
outra, embora a interpretação original do formalismo seja apenas parcialmente
mantida: faz-se uso das similaridades e analogias na estrutura e no
funcionamento descritos pelas equações.
E. Hutten, The Ideas of Physics, 1967.
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Modelos físicos e matemáticos
Para que um fenômeno possa ser tratado matematicamente, é
necessário, em primeiro lugar, caracterizá-lo por um conjunto
de parâmetros suscetíveis de medição: é a chamada
construção do modelo físico.
Esse modelo deve obedecer, segundo critérios estabelecidos
pelo investigador, a certas leis, teorias e/ou hipóteses.
O conjunto dessas leis, teorias e/ou hipóteses impostas ao
modelo físico permite escrever certas equações (e/ou
inequações) que constituem o modelo matemático do
problema.
P. Lucie, Física Básica, Vol. 1, 1979.
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Modelos físicos e matemáticos
P. Lucie, Física Básica, Vol. 1, 1979.
Alguns ingredientes típicos dos modelos físicos:
Abstração.
Idealizações.
Formulação matemática.
Aproximações e correções sucessivas.
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Exemplos de modelos – gás ideal
Equação de van der Waals:
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Exemplos de modelos – movimento dos projéteis
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P. Lucie,
Física
Básica,
Vol. 1, 1979.
Leitura obrigatória:
“Ciência e pseudociência”, M. Knobel. Física na Escola, 9(1), 6-9, 2008.
“Astronomia versus astrologia”, C. A. Wuensche. Ciência Hoje, 43(256), 2429, 2009.
“A modelagem científica de fenômenos físicos e o ensino de física”, R. V.
Brandão, I. L. Araujo, E. A. Veit. Física na Escola, 9(1), 10-14, 2008.
Bibliografia sugerida:
Curso de Física Básica. Vol. 1 - Mecânica, Moisés Nussenzveig, Edgar Blücher,
1996.
Física Básica. Primeiro Volume. Mecânica, Pierre Lucie, Editora Campus, 1979.
The Ideas of Physics, Ernest H. Hutten, Oliver & Boyd, 1967.
A Física e o nosso mundo, Hans Christian von Baeyer, Elsevier, 2004.
Os Grandes Experimentos Científicos, Michel Rival, Editora Zahar, 1997.
A Gênese do Método Científico, Pierre Lucie, Editora Campus, 1978.
Scientific Methods. An online book, Richard D. Jarrard, 2001. Disponível para
download livre em http://www.emotionalcompetency.com/sci/sm0.htm.
Na internet:
http://pt.wikipedia.org
http://en.wikipedia.org
http://www.projetoockham.org.
http://www.sbfisica.org.br/fne
http://www.pion.sbfisica.org.br/pdc/
http://www.explorelearning.com/