domingo, 29 de abril de 2012

O Caminho da Física. Parte I


Costuma-se dizer que a física é uma ciência fundamentada sobre o princípio da indução. Em poucas palavras, isso significa que todas as suas conclusões universalmente válidas são formuladas depois de um número finito de experimentos que sempre conduzem aos mesmos resultados. Desse modo, afirmações universalmente válidas, como por exemplo, "não havendo obstáculos, todo objeto abandonado por um observador na terra executa uma trajetória de queda", ou, "sempre que uma corrente elétrica flui por um fio condutor, um campo magnético pode ser medido nas imediações do fio", são verdadeiras porque sempre que se realizou o experimento, o mesmo efeito se observou. Essas afirmações não garantem que os efeitos enunciados se cumprirão necessariamente em um próximo experimento, pois a conclusão indutiva sempre se baseia em um número finito de experimentos anteriores.

No entanto, alguém poderia imaginar que a física deveria também ter exemplos de conclusões fundamentadas no princípio da dedução. Einstein criou uma teoria postulando que a velocidade da luz é constante e que as leis da física são as mesmas qualquer que seja o referencial inercial no qual um observador realize um experimento. A partir desses postulados, chega-se à conclusão de que o espaço e o tempo são necessariamente relativos.

Antes de Einstein ter chegado à essa conclusão, nunca nenhum observador tinha percebido que o tempo e o espaço dependem do referencial. Além disso, Einstein alegou que tinha desconhecimento dos experimentos de sua época que não identificaram diferenças na velocidade da luz ao ser medida em diferentes referenciais. Apesar disso, depois da sua formulação, nunca foi obtido nenhum resultado experimental inconsistente com as conclusões da teoria da relatividade restrita.

Isso significa então que a física quebrou o paradigma do processo indutivo como método único para chegar às suas conclusões? Sim, mas é necessário entender que foram necessárias muitas conclusões fundamentadas em processos indutivos para que tenha chegado a essa possibilidade. Isso porque a teoria de Einstein pressupõe a existência de leis físicas, postuladas invariantes pela sua teoria. Em particular, a teoria de Einstein se refere às leis expressas pelas equações de Maxwell. Essas equações se estabeleceram na física como a ferramenta que descreve de maneira mais simples e completa as observações experimentais envolvendo campos elétricos e magnéticos, correntes elétricas e carga elétrica. Foram obtidas a partir de um processo indutivo, isto é, sua única justificativa é experimental, não havendo nenhuma dedução partindo de algum enunciado mais geral a partir da qual elas tenham sido deduzidas.          

Já se sabia antes de Einstein que as equações de Maxwell só poderiam ser invariantes com relação ao referencial se o espaço e o tempo fossem relativos. Einstein postulou sem provar a invariância das leis da física e aceitou a relatividade do espaço e do tempo que decorrem como conclusão lógica de seus postulados. Se não havia nenhuma evidência experimental a respeito da relatividade do espaço e do tempo, o que deu segurança para Einstein estabelecer aqueles postulados?

Einstein fez uma escolha -- que talvez alguns possam considerar arbitrária e subjetiva -- fundamentada em uma expectativa de que a natureza deve ser de um modo e não de outro. E essa expectativa é a de que deve existir uma lógica ou ordem intrínseca à propria natureza. Se as leis variassem de acordo com o referencial, então simplesmente deixariam de ser leis universais. Não haveria apenas uma lei, mas muitas leis, uma para cada referencial. Em outras palavras, Einstein preferiu preservar a existência das leis universais à imutabilidade do espaço e do tempo. E, ao que tudo indica, nenhum experimento foi capaz de contestar as conclusões decorrentes da sua escolha.

Infelizmente, até hoje muitos utilizam a teoria de Einstein para justificar o enunciado "tudo é relativo" em contextos estranhos à física. Em primeiro lugar, a teoria da relatividade não postula e nem chega à conclusão de que "tudo é relativo". Pelo contrário, postula que a velocidade da luz e as leis da física são absolutas e não relativas e que portanto nem tudo é relativo. Sem querer entrar no mérito da questão relativa à aplicação do enunciado "tudo é relativo" em outros contextos, como a ética, pode-se dizer com toda a certeza que utilizar a teoria da relatividade para justificar esse enunciado nesse contexto é uma falácia grosseira.

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