domingo, 3 de fevereiro de 2013

Resenha – documentária da BBC sobre o Átomo


O documentário da BBC – Atom apresentado pelo físico Jim Al Khalli mostra a retomada de uma teoria central cuja função é explicar a constituição da matéria: a existência de átomos. O documentário apresenta os diversos conflitos enfrentados por duas gerações de físicos - a nova geração e os tradicionalistas – na tentativa de tentar descrevê-lo.

A ciência sempre sofreu influências da sociedade e a influenciou também. No século XIX, com a Revolução Industrial, cientistas buscavam maneiras mais eficientes de usar o vapor e para que isso acontecesse precisavam entender o processo do mesmo. Boltzmann retoma uma teoria já apresentada pelos gregos como solução para explicar a constituição da matéria. Segundo ele, tudo seria feito de constituintes básicos: os átomos. No entanto, se considerarmos Kuhn, novos paradigmas não são aceitos instantaneamente na comunidade científica. Logo, Boltzmann foi ridicularizado e acabou por suicidar-se.

Um fato que contribuiu para a aceitação dos átomos foi a retomada de um experimento de Brown, quando Einstein ligou o movimento de grãos de pólen à existência de partículas minúsculas na água. Um novo paradigma se estabelece estando pronto para ser aperfeiçoado.

As mudanças de descrição do átomo apresentadas no documentário se encaixam com a epistemologia de Lakatos. A existência de átomos na constituição da matéria seria o núcleo firme e as descrições do mesmo seriam hipóteses auxiliares para evitar a falsificação dessa teoria central, o que se chama de cinturão protetor.

Uma das observações mais marcantes para o entendimento da estrutura atômica foi a emissão de uma estranha e poderosa energia do elemento Urânio. Vários cientistas começaram a explorar essas emissões. Entre eles: Rutherford e seu experimento de bombardeamento de uma folha de ouro com partículas alfa (emitidas pelo elemento rádio). A partir desse, Rutherford deduziu um átomo muito diferente do que se esperava: constituído por um núcleo muito pequeno e positivo, uma eletrosfera e por espaço vazio. Assim, observa-se que hipóteses auxiliares começam a aparecer e proteger o núcleo firme que antes da mesma poderiam ser falsificados facilmente.

No entanto, problemas surgem. O problema do modelo atômico de Rutherford era a possível instabilidade entre os elétrons negativos e o núcleo positivo. Para proteger o núcleo firme, surgem os postulados de Bohr com seus saltos quânticos. Sendo que os elétrons seriam estáveis e poderiam saltar entre os níveis de energia quando excitados. Esses saltos seriam uma solução não apenas para o modelo de Rutherford, mas também para os espectros.

Bohr apresentou uma visão bem diferente do átomo e isso não agradou os tradicionalistas que preferiam simplificá-lo ligando-o a conhecimentos dominados por eles como a onda-piloto do De Broglie. Segundo Kuhn, a comunidade científica de uma geração cresce familiarizada com determinadas teorias e para que o conhecimento se modifique é necessário que uma nova geração desapegada surja. 

A nova geração tinha nomes fortes como Bohr e Heisenberg, isso atraia novos cientistas a Copenhage fortificando a cada dia a mecânica quântica - que descreve o átomo como intrinsecamente incognoscível existindo um limite do que podemos saber sobre o mesmo. Essa visão matemática e abstrata da quântica foi considerada heresia para tradicionalistas como Einstein.

O embate formal ocorreu na Conferência de Solvay que reuniu os maiores nomes da física da época. A quântica da nova geração saiu vitoriosa e até o momento ninguém conseguiu falsificá-la, mesmo sendo colocada a prova várias vezes – identificando-se com Popper. Logo, a velha geração tradicionalista e conservadora foi substituída pela nova.

Ao longo do documentário podem-se relacionar os fatos históricos com as epistemologias de Kuhn, Lakatos e Popper entre outros que não foram mencionados. Mas também ao senso comum quando analisamos o discurso do apresentador. Segundo ele, Einstein “provou” a existência de átomos; no entanto, essa concepção de que a ciência é infalível e exata não é aceita atualmente.

Após analisar o documentário, pode-se observar diversificadas formas de relaciona-lo com epistemólogos e suas teorias. Os paradigmas de Kuhn são importantes para entendermos o surgimento (teoria retomada) da ideia de que tudo é constituído de átomos e também a necessidade de uma nova geração cientifica nascer para que haja a mudança de um paradigma. O cinturão protetor de Lakatos é interessante no que se diz ao surgimento de teorias auxiliares para a proteção do núcleo firme. Mas também, o falsificacionismo de Popper mostra essa dinâmica na ciência, sendo que ela não é algo certo e verdadeiro; e sim algo que pode ser falsificado. A mecânica quântica ainda não foi falsificada, mas nada impede que ela seja algum dia.


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