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Eletromagnetismo e Relatividade

Segunda Parte
A Evolução do Realismo

 

2 - A Evolução do Realismo

a) Realismo Vulgar

////////Conquanto a doutrina realista tenha vingado na idade média, suas raízes são milenares. Atribui-se a Pitágoras a seguinte afirmação: "O que é, é, e não pode não ser, enquanto for." O Sol continua a existir, ainda que seja noite; os elétrons existem, mesmo quando não observados. Mas: O que é o Sol? E o que é um elétron? O que são "universais"? E o que são as "coisas em que se manifestam"? Sol e elétrons têm alguma coisa em comum?

////////Não resta dúvida que os objetos materiais, que impressionam nossos órgãos dos sentidos, constituem um tipo de universal. Podemos então definir o mais primitivo grau de realismo por:

Realismo vulgar: Os objetos materiais existem, independentemente de os estarmos ou não observando.

////////O realismo vulgar pode também ser chamado realismo ingênuo, primitivo ou do senso comum. E por relacionar os universais às nossas sensações, adapta-se ao que Demócrito chamou "ciência da opinião".

////////"Existem duas formas de conhecimento: o conhecimento autêntico e a opinião. Correspondem à opinião: a visão, a audição, o olfato, o paladar e o tato. O conhecimento autêntico é completamente distinto: quando o objeto é demasiado pequeno e não pode ser conhecido através da opinião, não pode ser visto, ouvido, cheirado nem tocado; quando se exige maior profundidade ao conhecimento, então atua o autêntico, que possui um instrumento para captar a verdade: o pensamento." (Demócrito de Abdera, 460-370 a.C) (11).

////////Se a existência de um objeto, que se materializa pelo seu poder (ou potencial) de se manifestar, independe da observação e, conseqüentemente, independe de quem observa, isto leva-nos a pensar no conceito de identidade entre objetos materiais. Decorre então, do realismo vulgar e da experimentação em seu nível mais primitivo, os seguintes princípios:

Princípios de Identidade:

  1. Se A identifica-se com B, então B identifica-se com A.

  2. Dois objetos idênticos a um terceiro, são idênticos entre si.

////////Pode-se negar ou não aceitar os Princípios de Identidade e, ao mesmo tempo, conservar a crença no realismo vulgar. Por outro lado, o realismo, por si só, não se opõe, como também não induz, a que se generalize tais princípios ao estudo do comportamento de objetos outros, não observáveis diretamente como, por exemplo, os elétrons. Se, como afirmou Demócrito, a verdade, e portanto o sucesso, é captável pelo pensamento, o outro lado da moeda, dirão os positivistas, nada mais é que o fracasso, o engodo, a decepção. E a virtude está no meio: é o confiar desconfiando, o duvidar para acreditar, lema este que orientou uma parcela significativa de cientistas que fizeram contribuições de grande vulto à ciência.

b) Realismo Intuitivo

////////Um passo além e o homem, enquanto cientista primitivo, começou a se dar conta de características de objetos materiais que transcendiam o atributo existência. Com efeito, um mesmo objeto manifesta-se a nós de diversas formas, na dependência do órgão sensorial estimulado e, também, da nossa capacidade de analisar o estímulo e/ou particularizar efeitos elementares. Surgiu assim uma nova família de universais, ainda em sintonia com a "ciência da opinião" referida por Demócrito: tamanho, forma, cor, sabor, movimento, cheiro, etc. (12) Se a estes novos universais, que retratam características específicas de objetos ou sistemas materiais, dermos o nome de propriedades físicas, poderemos conceituar o segundo estágio do realismo por:

Realismo intuitivo: As propriedades físicas de um sistema independem dos observadores.

////////Sob o clima criado pelo ideal realista, o homem pré-renascentista passou a identificar a expressão "as coisas em que se manifestam", do realismo medieval (13), aos aparelhos de... medida! Sim, o homem começou a perceber, a exemplo de Arquimedes, em tempos idos, que a mensuração não era uma exclusividade das propriedades geométricas. E começou a utilizar-se de um princípio intuitivo, verificável experimentalmente e enunciado, parcialmente, alguns séculos mais tarde:

Princípio do Equilíbrio: Dois sistemas em equilíbrio com um terceiro, estão em equilíbrio entre si.///[Retornar ao capítulo 3]

////////Medir um sistema (ou classificá-lo, quando a propriedade considerada for não-mensurável) nada mais é que verificar qual sistema padrão equilibra-se com o mesmo. É importante não confundir "equilíbrio entre sistemas" com "sistema (no singular) em equilíbrio". É importante, também, não dogmatizar o princípio: é sempre bom ser cauteloso quando das generalizações. Em que condições as propriedades físicas de um elétron, por exemplo, adaptam-se ao princípio do equilíbrio? A resposta só poderá ser dada se soubermos o que são propriedades físicas de um elétron.

c) Funções de Estado

////////Se, por um lado, para cada tipo de equilíbrio podemos associar pelo menos uma propriedade física, por outro existe um grupo especial de propriedades físicas caracterizáveis (e portanto, mensuráveis) por métodos outros. Localizar um prédio numa cidade, por exemplo, pressupõe o conhecimento de um caminho, de uma rota; e caminhos diversos podem nos levar a um mesmo local. Propriedades físicas como a localização podem ser definidas pela procura do que há de comum entre as diferentes rotas que nos levam ao mesmo destino; o destino, no caso, é o estado atual do sistema. No caso da localização, todas as rotas têm em comum a integral do vetor deslocamento, entre o estado inicial (ponto de partida) e o estado final (ponto de chegada).

////////Estas propriedades, embora traduzam uma característica do sistema como ele é, relacionam-se a uma história, em geral fictícia, ou seja, a de como o sistema atingiu tal estado a partir de um hipotético estado de referência. São exemplos, além do vetor posição de um objeto puntiforme, a energia interna de um sistema, a entropia de um gás, etc. Tais propriedades, a rigor "funções de estado", justificam-se experimentalmente graças ao princípio da equivalência entre transformações naturais, do qual a primeira lei da termodinâmica é um importante caso particular:

Princípio da Equivalência: Duas transformações equivalentes a uma terceira são equivalentes entre si.

////////Um outro princípio, relacionado a transformações de estado e, ao que parece, bastante geral, é o chamado princípio da mínima ação. Feynman comenta-o com grande paixão, fato este que deixa transparecer na seguinte frase: "Estes princípios são fascinantes e sempre vale a pena verificar até onde chega sua generalidade." (14)

////////Dentre os princípios até aqui enunciados, o princípio da mínima ação (vide abaixo) é o primeiro a se referir, especificamente, ao tempo, o que lhe dá uma posição impar no relacionamento entre os fenômenos naturais e sua possível explicação mecânica. Refere-se, ainda, a um chamado "valor médio da ação" que, para algumas funções de estado, costuma ser definido por:

valor médio da ação = DfE/Dt

onde DfE representa a função de estado e Dt o tempo. Poincaré enuncia-o da seguinte forma:

Princípios da Ação Mínima: Ao passar da situação inicial que ocupa no tempo to à situação final que ocupa no tempo t, o sistema deve seguir um caminho tal que, no intervalo de tempo que decorre entre os dois tempos to e t, o valor médio da ação seja tão pequeno quanto possível (15).

d) Realismo Transcendental

////////O Realismo atingiu a maturidade com Galileu. Uma de suas contribuições foi decifrar um enigma milenar que apoiava-se na idéia de que as leis naturais são "universais". Aristóteles questionou-se sobre: Porque os astros conservam um movimento perpétuo, quando o natural seria sua evolução para o repouso (como acontece com os objetos que nos cercam)? Tamanha era a sua fé na universalidade das leis que postulou a existência dos "motores divinos principais", os quais responderiam pela discrepância observada.

////////Galileu, ciente do caráter provisório da explicação, ao invés de responder ao questionamento, simplesmente reformulou a pergunta: Porque os objetos que nos cercam evoluem para o repouso, quando o natural seria a manutenção do movimento (como acontece com os objetos celestes)? Daí à comprovação experimental, deu-se apenas dois passos: foi suficiente reduzir o atrito ao mínimo e introduzir a idéia física de limite: no limite, quando o atrito tende a zero, os corpos que nos cercam comportam-se de maneira semelhante aos astros (o limite matemático, muito provavelmente, surgiu em decorrência desta idéia).

////////As leis naturais são, via de regra, verificadas experimentalmente em condições limites, justificando-se então a expressão:

Realismo Transcendental: As leis naturais são universais. (16)

////////Note-se que, a esta altura, o termo observador, ou "as coisas em que se manifestam os universais", começa a se nos configurar como redundante, podendo mesmo ser omitido. A expressão universal já se nos afigura como algo que manifesta-se de alguma forma; e, se o agente estimulado é passivo, ou um mero espectador, nada se perde ao ignorá-lo.

////////Partindo do realismo transcendental, Galileu chegou à lei da inércia. Sua generalização nos conduz ao:

Princípio da Continuidade: Se as propriedades de estado de um sistema isolado permanecem inalteradas em observações sucessivas não periódicas, elas permanecerão inalteradas enquanto persistir o isolamento.

////////Similaridade, localidade, continuidade e relatividade contribuíram, como vimos, para o sucesso da ciência experimental e confirmação do realismo. A causalidade, pouco a pouco, foi se impondo, à medida que as leis de inter-relacionamento entre os objetos, ou leis de campo, começaram a ser decifradas. Sobreveio, então, o cataclisma descrito no início do capítulo. E a crise da ciência, conquanto aparentemente superada, deu lugar à crise do realismo, que perdura até os dias atuais: "Surgiram conseqüências aparentemente opostas à nossa intuição e ao nosso senso comum." A relatividade, a localidade e a causalidade, colaboraram sobremaneira para esta dissensão.

Continua em Parte III:
    3- O Realismo Relativista

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Referências:

  1. WIECHOWSKI, S.: Historia del Átomo, Editorial Labor S.A., Barcelona, 1966. Voltar

  2. Alguns destes universais possibilitam uma classificação dicotômica e relativa como tamanho (grande-pequeno) e movimento (rápido-lento). Outros admitem uma classificação em espectros: cor. E um terceiro tipo admite uma classificação complexa que talvez um dia possa vir a ser melhor compreendida com a evolução e generalização do conceito de fractais; o exemplo típico é a forma. Voltar

  3. Vide parágrafo quinto de Física e Realismo, item 1b deste artigo. Voltar

  4. FEYNMAN, R.; R.B.LEIGHTON: Fisica, vol II, Electromagnetismo y materia, Addison-Wesley Iber, 1987. Voltar

  5. POINCARÉ,H.: A Ciência e a Hipótese, 1902, Edit. Univ.de Brasília, Brasília, 1988. Voltar

  6. O termo realismo transcendental, com freqüência, é conceituado como "doutrina que afirma que o espaço, o tempo e os fenômenos são coisas em si" [Vide FERREIRA, A. B. H.: Novo Dicionário Aurélio, Ed. Nova Fronteira S.A., Rio de Janeiro, 1986.]. Compare esta conceituação com aquela referente a "materialismo mecanicista", a ser vista no item 3c (segundo parágrafo) desta série. Voltar