A ciência como atividade intelectual sistemática

Margaret Bourke-White/Time & Life Pictures/Getty Images O astrônomo Edwin Hubble observando os céus com o telescópio espacial Hubble, em 1937, no Observatório Mt. Wilson

A ciência é uma atividade intelectual. Fazer observações e recolher dados não são os únicos objetivos. Os dados precisam ser analisados e utilizados para que compreendamos o mundo que nos cerca. Isso requer raciocínio indutivo, ou a capacidade de derivar generalizações com base em observações específicas. Existem muitos exemplos clássicos de raciocínio indutivo na História da ciência, mas observemos um deles para compreender como funciona esse exercício intelectual.

Em 1919, quando Edwin Hubble (cujo nome se tornou famoso em função do Telescópio Espacial Hubble) chegou ao Monte Wilson, na Califórnia, para usar o Telescópio Hooker, os astrônomos em geral acreditavam que o Universo consistisse em uma única galáxia - a Via Láctea. Mas quando Hubble começou a fazer observações com o telescópio Hooker, ele descobriu que objetos celestes conhecidos como nebulosas (e inicialmente considerados como parte da Via Láctea), na verdade, estavam localizados bem além de suas fronteiras. Ao mesmo tempo, ele observou que essas nebulosas estavam se afastando rapidamente da Via Láctea. Hubble usou essas observações para oferecer uma generalização revolucionária, em 1925: o universo não consistia em uma galáxia, mas de milhões delas. Não só isso, argumentou Hubble, mas todas as galáxias estavam se distanciando umas das outras devido a uma expansão uniforme do universo.

A ciência faz previsões e as testa usando experiências. Generalizações são ferramentas poderosas porque permitem que cientistas façam previsões. Por exemplo, quando Hubble afirmou que o universo se estendia bem além da Via Láctea, tornou-se necessário que astrônomos observassem essas outras galáxias. E, com as melhorias nos telescópios, eles descobriram novas galáxias - milhares e milhares delas, de todas as formas e tamanhos. Os astrônomos hoje acreditam que existam cerca de 125 bilhões de galáxias no universo. Ao longo dos anos, os cientistas também puderam conduzir diversas experiências que apóiam o conceito de Hubble, de um universo em expansão.

Uma experiência clássica se baseia no efeito Doppler. A maioria das pessoas conhece o efeito Doppler como um fenômeno sonoro. Por exemplo, quando uma ambulância passa por nós na rua, o som se torna mais agudo com sua aproximação e mais grave quando ela se afasta. Isso acontece porque a ambulância ou está se aproximando mais das ondas sonoras que cria (o que reduz a distância entre os picos das ondas e torna o som mais agudo), ou está se afastando delas (o que aumenta a distância entre os picos das ondas e torna o som mais grave).

Os astrônomos trabalharam com a hipótese de que ondas de luz criadas por objetos celestes se comportariam da mesma maneira. Eles partiram dos seguintes palpites:

• caso uma galáxia distante esteja correndo em direção à nossa, estará mais próxima das ondas de luz que produz (o que diminui a distância entre os picos das ondas e altera a cor para banda azul do espectro);
• caso uma galáxia distante esteja se afastando da nossa, ela se afastará das ondas de luz que está criando (o que aumenta a distância entre os picos das ondas e altera a cor para a banda vermelha do espectro).

Para testar a hipótese, os astrônomos empregaram um instrumento conhecido como espectógrafo, para observar o espectro - as faixas de cores no céu que os diversos objetos celestes produzem. Eles registraram os comprimentos de onda de linhas espectrais e as intensidades das bandas, recolhendo dados que acabaram provarando que a hipótese estava correta.

A ciência é sistemática, rigorosa e metódica, exigindo que os testes sejam repetidos de modo que os resultados possam ser verificados. O desvio para o vermelho, previsto pela hipótese, foi provado em repetidas experiências. De fato, ele foi tão bem documentado que se tornou parte integrante da teoria do Big Bang, que descreve a expansão do universo a partir de um estado extremamente denso e quente.

Assim, a ciência pode ser considerada como uma forma de pensar, mas também como uma forma de se trabalhar - um processo que requer que os cientistas façam perguntas, formulem hipóteses e as testem por meio de experiências. Esse processo se tornou conhecido como método científico e seus princípios básicos estão em uso por pesquisadores de todas as disciplinas, em todas as partes do mundo.

Mas a situação nem sempre foi essa - o avanço em direção ao processo científico de investigação evoluiu lentamente com o tempo. Na próxima seção, estudaremos mais de perto a história do método científico, para compreender como ele se desenvolveu.