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TRÊS EPISÓDIOS DE DESCOBERTA CIENTÍFICA: DACARICATURA EMPIRISTA A UMA OUTRA HISTÓRIA1

Fer nan do Lang da Sil ve i raLuiz O. Q. Pe duz zi

1 Intro du ção

Aris tó te les (384 - 322 a.C.) já pro pug na ra que não há nadano in te lec to que não “es ti ves se an tes nos ór gãos dos sen ti dos”(Lo see, 1993, p. 108). Essa afir ma ção é con sis ten te com o em pi -ris mo: “con cep ção que fun da men ta nos so co nhe ci men to, ou oma te ri al com o qual ele é cons tru í do, na ex pe riên cia atra vés doscin co sen ti dos” (HONDERICH, 1995, p.226).

O em pi ris mo, como con cep ção so bre o co nhe ci men to ci -en tí fi co, afir ma que os ci en tis tas ob têm as te o ri as ci en tí fi cas (leis, prin cí pi os etc.) com base na ob ser va ção, na ex pe ri men ta ção, em me di das. Ao re la tar um epi só dio de des co ber ta ci en tí fi ca, a his -tó ria da ciên cia em pi ris ta apre sen ta os da dos, os re sul ta dos ob -ser va ci o na is/ex pe ri men ta is com base nos qua is o ci en tis ta, apli -can do as re gras do mé to do ci en tí fi co, produziu conhecimento.

Embo ra não se pos sa di zer que exis ta uma his tó ria da ciên -cia nos li vros-tex to do en si no mé dio, e tam bém uni ver si tá ri os, de um modo ge ral, mas sim uma ca ri ca tu ra des sa his tó ria, ela écon sis ten te com a epis te mo lo gia em pi ris ta. O ob je ti vo des te tra -ba lho é o de cri ti car o re la to em pi ris ta, in de pen den te men te doseu grau de so fis ti ca ção, mos tran do, em três co nhe ci dos epi só -di os de des co ber ta ci en tí fi ca, que exis te uma ou tra his tó ria,muito mais rica e complexa, sobre a produção do conhecimentocientífico.

Nes sa pers pec ti va, dis cu te-se o pa pel que a ex pe ri men ta -ção de sem pe nhou ou não na gê ne se da fí si ca de Ga li leu (as ex -pe riên ci as de Pisa e do pla no in cli na do), na gê ne se da te o ria dare la ti vi da de res tri ta (as ex pe riên ci as de Mi chel son-Mor ley) e nagê ne se do mo de lo atô mi co de Bohr (os es pec tros de emis sãoatô mi ca). Para cada um des ses te mas, apre sen ta-se uma sín te -se his tó ri ca em pi ris ta se gui da de uma ou tra his tó ria.

1 Pu bli ca do ori gi nal men te no v.23, n.1, 2006 do pe rió di co Ca der no Bra si le i ro de

Ensi no de Fí si ca.

2.A Os ex pe ri men tos de Pisa e do pla no in cli na do e a te o riada que da dos gra ves de Ga li leu: a his tó ria em pi ris ta

Ga li leu (1564 - 1642) é o fun da dor do mé to do ci en tí fi co epro du ziu a te o ria da que da dos gra ves com base na ob ser va çãoe na ex pe ri men ta ção. So men te de po is de fa zer ex pe ri men tos,con clu iu que a te o ria aris to té li ca es ta va er ra da.

Ao ex pe ri men tar, de i xan do si mul ta ne a men te cair dois ob je -tos do alto de uma tor re, Ga li leu cons ta tou que, não im por tan doqua is eram os seus pe sos, eles atin gi am o pé da tor re ao mes mo tem po. Quem me lhor do que Vi vi a ne, seu pri me i ro bió gra fo, para des cre ver a len dá ria ex pe riên cia re a li za da na ci da de de Pisa?

Na que le tem po (1589-1590), ele es ta va con ven ci do de quea in ves ti ga ção dos efe i tos da na tu re za exi gia ne ces sa ri a -men te um co nhe ci men to ver da de i ro da na tu re za dos mo vi -men tos, de acor do com o axi o ma ao mes mo tem po fi lo só fi -co e vul gar ig no ra to motu ig no ra tur na tu ra. Foi en tão que,para gran de in dig na ção de to dos os fi ló so fos, ele de mons -trou – com o au xí lio de ex pe riên ci as, pro vas e ra ci o cí ni osexa tos – a fal si da de de nu me ro sís si mas con clu sões deAris tó te les so bre a na tu re za do mo vi men to, con clu sõesque, até en tão, eram ti das como per fe i ta men te cla ras e in -du bi tá ve is. Assim, en tre ou tras, a de que as ve lo ci da des demó ve is da mes ma ma té ria, mas de si gual men te pe sa dos emo ven do-se atra vés do mes mo meio, não obe de cem à pro -por ção de seus pe sos, como é de cla ra do por Aris tó te les,mas se mo vem, to dos, com a mes ma ve lo ci da de. O que de -mons trou em re pe ti das ex pe riên ci as, fe i tas no alto do cam -pa ná rio de Pisa, na pre sen ça de to dos os ou tros pro fes so -res e fi ló so fos de toda a Uni ver si da de (VIVIANE apud KOYRÉ,1988, p. 200. Gri fo no ori gi nal).

A úni ca ra zão pela qual os dou to res da Uni ver si da de dePisa, que as sis ti ram aos ex pe ri men tos, não se con ven ce ram da fal si da de da te o ria aris to té li ca é a de que eram dog má ti cos.Com os ex pe ri men tos de Pisa, Ga li leu as ses tou um gol pe mor -tal na ve lha te o ria aris to té li ca, lan çan do as ba ses de uma novadi nâ mi ca.

Ga li leu con ti nu ou apli can do o mé to do ci en tí fi co, re a li zan do uma sé rie de no vos ex pe ri men tos. Ao fa zer me di das so bre o mo -vi men to dos cor pos em pla nos in cli na dos, des co briu que:

1) o mo vi men to é uni for me men te va ri a do;2) quan to mais in cli na do o pla no, ma i or é a ace le ra ção.Em face des ses re sul ta dos ex pe ri men ta is, con clu iu, afir -

man do que, no vá cuo, in de pen den te men te do peso, to dos oscor pos caem com a mes ma ace le ra ção.

2 Fer nan do Lang da Sil ve i ra & Luiz O. Q. Pe duz zi

2.B Os ex pe ri men tos de Pisa e do pla no in cli na do e a te o riada que da dos gra ves de Ga li leu: ou tra his tó ria

Ga li leu é um per so na gem de múl ti plas in ter pre ta ções den -tro da his tó ria da ciên cia.2 Como um dos pos sí ve is con tras tescom a ver são em pi ris ta, apre sen ta-se a in fluên cia pi ta gó ri co-pla -tô ni ca na física de Galileu.

A fí si ca ga li le a na foi pro fun da men te in flu en ci a da e mo ti va -da pe las con vic ções co per ni ca nas de Ga li leu. Des de o iní cio, ate o ria co per ni ca na so fria im por tan tes ob je ções as tro nô mi cas eme câ ni cas3, além das re li gi o sas, por par te de seus opo si to res. O com pro mis so de Ga li leu com as idéi as co per ni ca nas le vou-o aen fren tar tais ob je ções, e a sua te o ria dos mo vi men tos de sem pe -nhou um im por tan te pa pel na con fu ta ção de al guns ar gu men tosme câ ni cos con tra o mo vi men to da Ter ra. Mas o que te ria le va doCo pér ni co, e mais tar de Ga li leu e Ke pler, a con si de rar o Sol enão a Ter ra o cen tro do mundo?

No iní cio do Com men ta ri o lus, obra na qual Co pér ni co di vul -gou em 1510, “sem pro vas e sem de mons tra ções ma te má ti cas”, a es sên cia de seu sis te ma, ele ma ni fes tou a sua in sa tis fa çãocom a as tro no mia pto lo ma i ca, re pu di an do o equan te4. A in tro du -ção de cír cu los equan tes de ter mi na va que um pla ne ta “não pa -re cia mo ver-se numa ve lo ci da de uni for me nem em seu orbe de -fe ren te e nem ao re dor do cen tro de seu epi ci clo. Assim tal es pe -cu la ção não pa re cia nem bas tan te ab so lu ta, nem bas tan te ra ci o -nal” (COPÉRNICO, 1990, p. 113). “Aque le fa mo so equan te que in -tro du zi ra nos céus um mo vi men to não uni for me, pa re cia-lhe ver -da de i ra men te inad mis sí vel” (KOYRÉ, 1988, p. 82). Ou seja, os cír -cu los equan tes rom pi am com o an ti go pres su pos to de que o mo -vi men to dos pla ne tas de ves se ser uni for me em re la ção ao cen trode suas tra je tó ri as, e tal pres su pos to era caro a Co pér ni co5.

As ob je ções ao equan te (es té ti cas e fí si cas) de mons tra vama in sa tis fa ção de Co pér ni co com a as tro no mia pto lo ma i ca, masnão jus ti fi cam a ori gem da hi pó te se he li os tá ti ca. A nova or dempara o uni ver so, ins ti tu í da por Co pér ni co, re ser vou a po si çãocen tral ao seu as tro mais im por tan te, a fon te da luz e da vida, o

Cadernos IHU Idéias 3

2 Zylbers ztajn (1988) dis cu te qua tro di fe ren tes pers pec ti vas da obra ga li le a na:

‘Ga li leu – o em pi ris ta’, ‘O her de i ro da fí si ca me di e val’, ‘O pla to nis ta’ e ‘O ma ni -

pu la dor de idéi as’.

3 Para uma dis cus são de ta lha da, pode-se con sul tar Me de i ros e Mon te i ro (2002).

4 Nes te ar ran jo ge o mé tri co da as tro no mia pto lo ma i ca, o cen tro do epi ci clo de

um pla ne ta (C) não se des lo ca com ve lo ci da de an gu lar cons tan te nem em re la -

ção ao cen tro de seu de fe ren te (D), que não co in ci de com o cen tro da Ter ra (T),

nem em re la ção à Ter ra. O mo vi men to uni for me ocor re ape nas para um pon to

pró xi mo a es tes dois úl ti mos, de no mi na do equan te (Q), isto é, à me di da que o

pla ne ta se mo vi men ta, o seg men to CQ des cre ve ân gu los igua is em in ter va los

de tem po igua is.

5 A Nar ra tio pri ma, es cri ta por seu dis cí pu lo Jor ge Jo a quim Ré ti co a pe di do de Co -

pér ni co, tam bém ex pu nha a in sa tis fa ção da nova as tro no mia com o equan te.

Sol. Ou seja, o Sol está no cen tro por uma ra zão tran sem pí ri caque de no ta, jun ta men te com o pres su pos to de que a ma te má ti -ca é im pres cin dí vel para a com pre en são do mun do, a he ran çada me ta fí si ca pi ta gó ri ca, pla tô ni ca e ne o pla tô ni ca na obra de Co -pér ni co6. O De re vo lu ti o ni bus, der ra de i ro li vro de Co pér ni co, pu -bli ca do em 1543, foi um fan tás ti co pro du to ins pi ra do nes sa me -ta fí si ca. Segundo Copérnico:

No meio de to dos os as sen tos, o Sol está no tro no. Nes tebe lís si mo tem plo po de ría mos nós co lo car esta lu mi ná rianou tra po si ção me lhor de onde ela ilu mi nas se tudo ao mes -mo tem po? Cha ma ram-lhe cor re ta men te a Lâm pa da, a Men -te, o Go ver na dor do Uni ver so; Her mes Tri me gis to cha -ma-lhe o Deus Vi sí vel, a Elec tra de Só fo cles cha ma-lhe Oque vê tudo. Assim, o Sol sen ta-se como num tro no real go -ver nan do os seus fi lhos, os pla ne tas que gi ram à vol ta dele(COPÉRNICO apud KUHN, 1990, p. 155).

Ou seja, con tra ri a men te ao di ta me da epis te mo lo gia em pi -ris ta7, há uma in du bi tá vel ins pi ra ção me ta fí si ca na gê ne se dohe li o cen tris mo.

Ke pler (1571-1630) tam bém ma ni fes tou ra zões me ta fí si caspara si tu ar no Sol as ca u sas do mo vi men to dos pla ne tas. A in -fluên cia ne o pla tô ni ca é bem ilus tra da pela se guin te pas sa gemde um de seus tex tos:

Em pri me i ro lu gar, a me nos que tal vez um cego pos sanegá-lo pe ran te ti, den tre to dos os cor pos do uni ver so, o mais no tá vel é o Sol, cuja es sên cia in te gral nada mais éque a mais pura das lu zes (...), a fon te da vi são, pin tor deto das as co res (...), de no mi na do rei dos pla ne tas (...),co ra ção do mun do (...), olho do mun do; por sua be le za,úni co que po de mos con si de rar me re ce dor do DeusAltís si mo (...) Pois se os ger mâ ni cos ele gem como Cé -sar o que tem o po der má xi mo em todo o im pé rio, quemhe si ta ria em con fe rir vo tos dos mo vi men tos ce les tesàque le que já vem ad mi nis tran do to dos os de ma is mo vi -men tos e mu dan ças por gra ça da luz, que é a sua pos seex clu si va? (...) Ne nhu ma par te do mun do e ne nhu ma es -tre la é me re ce do ra de tão gran de hon ra; en tão, pe las ra -zões mais ele va das, vol ta mos ao Sol, o úni co que pa re -


6 Para os pla tô ni cos e ne o pla tô ni cos o Sol “tem a mes ma fun ção no uni ver so das

co i sas vi sí ve is do que a idéia do bem no uni ver so das idéi as” (POPPER, 1982, p.

214). O Sol, por con fe rir luz, vi ta li da de, cres ci men to e pro gres so às co i sas vi sí -

ve is, deve ocu par o sta tus mais ele va do na or dem das co i sas da na tu re za.

“Cer ta men te ne nhu ma po si ção in fe ri or no es pa ço ou no tem po po dia ser com -

pa tí vel com a dig ni da de do Sol e com sua fun ção cri a ti va. (...) As suas fon tes

(fon tes de Co pér ni co) ime di a tas são ne o pla tô ni cas” (KUHN, 1990, p. 155).

7 Um dos dog mas do em pi ris mo, exa cer ba do na ver são do po si ti vis mo ló gi co do

Cír cu lo de Vi e na, é que ciên cia se faz sem me ta fí si ca. Como a me ta fí si ca não

tem fun da men ta ção em pí ri ca, os po si ti vis tas ló gi cos con si de ra ram as idéi as

me ta fí si cas ca ren tes de sig ni fi ca do cog ni ti vo.

ce, em vir tu de de sua dig ni da de e po der, ade qua do aessa mis são mo to ra e dig no de tor nar-se a mo ra da dopró prio Deus. (KEPLER apud BURTT, 1991, p. 45-6)

Como se viu an te ri or men te, des de a sua for mu la ção, a te o -ria co per ni ca na es te ve en vol ta em im por tan tes ob je ções as tro -nô mi cas e me câ ni cas, além de re li gi o sas, por par te de seus opo -si to res. No âm bi to da as tro no mia, en con tra vam-se as pre vi sõesnão-cor ro bo ra das em pi ri ca men te de que

s Mar te e Vê nus de ve ri am so frer gran des mo di fi ca ções noseu ta ma nho apa ren te quan do ob ser va dos da Ter ra;s Vê nus de ve ria exi bir fa ses, como a Lua;s as es tre las de ve ri am apre sen tar pa ra la xe.Ao apon tar o te les có pio para o céu, por vol ta de 1610, Ga li -

leu, co per ni ca no con vic to, con tes tou a pro pa la da per fe i ção docos mo aris to té li co no do mí nio su pra lu nar, ob ser van do es tre lasnun ca an tes vis tas, ir re gu la ri da des na su per fí cie lu nar, man chasno Sol, “ore lhas” em Sa tur no, bem como va ri a ções nos ta ma -nhos apa ren tes de Mar te (1:60) e Vê nus (1:40), e fa ses emVê nus8.

Ain da que não cor ro bo ras sem ape nas o sis te ma de Co pér -ni co (as fa ses de Vê nus, por exem plo, eram igual men te pre vis -tas pelo sis te ma de Tycho Bra he), e em que pese a au sên cia deuma te o ria óp ti ca para o te les có pio, as evi dên ci as pro pi ci a daspor aque le “novo” ins tru men to eram tão es pe ta cu la res que Ke -pler, mes mo sem olhar atra vés de suas len tes, re fe ren dou as ob -ser va ções de Ga li leu. O co per ni ca nis mo de am bos en se ja vaisso.

O sig ni fi ca do das no vas ob ser va ções enal te ce, ain da mais, ores pe i to de Ga li leu para com os he li o cen tris tas que o pre ce de ram:

Estas são as di fi cul da des que me fa zem ad mi rar como éque Aris tar co e Co pér ni co (...) te nham con fi a do tan to noque a ra zão lhes di ta va, a pon to de con fi a da men te te remafir ma do não po der a es tru tu ra do uni ver so ter ou tra for maque a por eles apon ta da (GALILEI apud BANFI, 1983, p. 158.Gri fo nos so).Como já afir mei an tes, ter ele (Co pér ni co) con ti nu a do a afir -mar, gui a do pe las ra zões aqui lo que as ex pe riên ci as sen sí -ve is mos tra vam o con trá rio: por que eu não pos so de i xar desur pe en der-me que ele te nha cons tan te men te per sis ti doem di zer que Vê nus gire em tor no do Sol, e que está afas ta -do de nós mais de seis ve zes num caso do que no ou tro,em bo ra se mos tre sem pre igual a si mes mo, quan do de ve -ria mos trar-se qua ren ta ve zes ma i or (GALILEI, 2001, p. 424.Gri fo nos so).

Ga li leu sa bia das res tri ções (de toda a or dem) ao he li o cen -tris mo, mas exer ci ta va uma con cep ção epis te mo ló gi ca que pri vi -


8 A pa ra la xe das es tre las so men te veio a ser ob ser va da em 1837 por Bes sel.

le gia a ra zão9 em de tri men to da em pi ria. Essa pos tu ra era con -sis ten te com a sua ins pi ra ção pla tô ni ca: Pla tão (428/7-348/7 a.C.)ar gu men ta va que o Mun do Sen sí vel (o mun do per ce bi do pe loscin co sen ti dos) en con tra va-se em con tí nua al te ra ção e mu dan -ça. Como o ver da de i ro sa ber tem as ca rac te rís ti cas da ne ces si -da de ló gi ca e da va li da de univer sal, não se pode pro cu rá-lo no

Mun do Sen sí vel. Para Pla tão exis te um se gun do mun do - Mun -

do das Idéi as -; este tem re a li da de in de pen den te do ho mem,exis te objeti va men te, fora de nós, ape sar de ser ima te ri al. Os ob -je tos do Mun do Sen sí vel são cópias dis tor ci das das Idéi as; porexem plo, um cor po pode ter a for ma apro xi ma da de um triân gu -lo re tân gu lo, mas nun ca será ver da de i ra men te um Triân gu lo Re -tân gu lo. Entre tan to, nós co nhe ce mos o Triân gu lo Re tân gu lo etam bém sa be mos, por exem plo, que a soma dos qua dra dos dos ca te tos é igual ao qua dra do da hi po te nu sa10.

Den tre as ob je ções me câ ni cas ao mo vi men to de ro ta çãoda Ter ra, con fu ta das por Ga li leu nos Diá lo gos so bre os doismáximos sis te mas do mun do (Ga li lei, 2001), des ta cam-se asse guin tes:

s ar gu men to da tor re: um ob je to aban do na do no topo deuma tor re não pode cair ver ti cal men te se a Ter ra es ti verem mo vi men to;s ar gu men to do ca nhão: o al can ce de um pro jé til de ca -

nhão não pode ser o mes mo para o les te e para o oes tecaso a Ter ra es te ja em mo vi men to;s ar gu men to da ex tru são: caso a Ter ra es te ja em mo vi men -

to, os cor pos de ve ri am ser ex tru di dos, ex pul sos da suasu per fí cie.

A re ti ra da da Ter ra do cen tro do uni ver so agre ga va no vosques ti o na men tos:

s De acor do com os aris to té li cos, os gra ves ca íam de vi do à ten dên cia na tu ral que têm em se di ri gi rem para o cen trodo uni ver so. Para onde, en tão, iri am, se a Ter ra não es ti -ves se mais nes se cen tro?


9 A su pre ma cia da ra zão so bre a em pi ria é a ca rac te rís ti ca do ra ci o na lis mo. O ra -

ci o na lis mo é a “po si ção epis te mo ló gi ca que vê no pen sa men to, na ra zão, a

fon te prin ci pal do co nhe ci men to” (HESSEN, 1987, p. 60); a ex pe riên cia ex ter na

ou sen sí vel é se cun dá ria, po den do até ser pre ju di ci al ao co nhe ci men to. “Em

sen ti do es tri to, (o ra ci o na lis mo é o) con jun to das fi lo so fi as que sus ten tam que

bas ta o pen sa men to puro, tan to para a ciên cia for mal, como para a ciên cia fá ti -

ca” (BUNGE, 1986, p. 165).

10 O co nhe ci men to ma te má ti co, es pe ci al men te a ge o me tria, ser viu como mo de lo

para Pla tão e os de ma is ra ci o na lis tas; nes sa con cep ção, o pen sa men to im pe ra

ab so lu ta men te in de pen den te de toda a ex pe riên cia, cons ti tu in do um co nhe ci -

men to con cep tu al e de du ti vo. Com base em al guns con ce i tos e axi o mas, todo

o res to é de du zi do. Por tan to, não é de se ad mi rar que di ver sos ra ci o na lis tas,

como Des car tes (1596-1650) e Le ib niz (1646-1716), te nham sido tam bém

ma te má ti cos.

s O cos mo aris to té li co era or ga ni za do sob o pres su pos toda di co to mia exis ten te en tre os mun dos su blu nar e su -pra lu nar. Se a Ter ra se mo vi men ta como os de ma is pla -ne tas, não se po de ria mais fa lar de di fe ren ças na com po -si ção da ma té ria ter res tre e ce les te; quem de se ja ria ouera ca paz de sub ver ter tudo isso?

Mes mo ten do Co pér ni co li da do com al guns des ses pro ble -mas com base no con ce i to de im pe tus, in tro du zi do por Jean Bu -ri dan (Pe duz zi, 1998), Ga li leu con si de ra va que ape nas uma nova fí si ca po de ria su pe rar to das es sas di fi cul da des. Assim a fí si ca de Ga li leu, em es pe ci al a te o ria do mo vi men to, foi for te men te mo ti -va da na ne ces si da de de dar su por te à te o ria de Co pér ni co, istoé, de su pe rar as ob je ções me câ ni cas ao mo vi men to da Ter ra. Aúni ca al ter na ti va para co lo car a Ter ra em mo vi men to era cri aruma nova te o ria dos mo vi men tos.

Mas como, en fim, Ga li leu che gou à sua te o ria do mo vi men -to de que da dos gra ves? Cer ta men te, rom pen do, pri me i ro, coma tra di ção da aná li se do mo vi men to pe las suas ca u sas. Em suaobra Duas No vas Ciên ci as, ele afir ma:

Não me pa re ce ser este o mo men to opor tu no para em pre -en der a in ves ti ga ção da ca u sa da ace le ra ção do mo vi men -to na tu ral, a res pe i to da qual vá ri os fi ló so fos apre sen ta ramdi fe ren tes opi niões... Estas fan ta si as, e mu i tas ou tras, con -vi ri am ser exa mi na das e re sol vi das com pou co pro ve i to(GALILEI, 1988, p.164).

Mais adi an te, des ta ca que:

Antes de tudo con vém in ves ti gar e ex pli car a de fi ni çãoque cor res pon de con ve ni en te men te a esse mo vi men to,tal como a na tu re za o uti li za. (...) O que acre di ta mos terfi nal men te des co ber to de po is de lon gas re fle xões (...) Fi -nal men te, no es tu do do mo vi men to na tu ral men te ace le -ra do, fo mos, por as sim di zer, con du zi dos pela mão, gra -ças à ob ser va ção das re gras se gui das ha bi tu al men tepela pró pria na tu re za em to das as suas ou tras ma ni fes ta -ções nas qua is faz uso de me i os mais ime di a tos, mais sim -ples e mais fá ce is. (...)Qu an do, por tan to, ob ser vo uma pe dra que cai de umacer ta al tu ra a par tir do re pou so e que ad qui re pou co apou co no vos acrés ci mos de ve lo ci da de, por que nãopos so pen sar que tais acrés ci mos de ve lo ci da de nãoocor rem se gun do a pro por ção mais sim ples e ób via? Se con si de rar mos aten ta men te o pro ble ma, não en con tra -re mos ne nhum acrés ci mo mais sim ples que aque le quesem pre se re pe te da mes ma ma ne i ra. (...) con ce be mosno es pí ri to que um mo vi men to é na tu ral men te ace le ra do,quan do, em tem pos igua is qua is quer, ad qui re au men tosigua is da ve lo ci da de (GALILEI, 1988, p. 156-60).


Con for me se pode no tar, nes ta pas sa gem não há re fe rên -cia a qual quer ex pe ri men to que o in du za a pro por que o mo vi -men to de que da dos gra ves seja um mo vi men to com ace le ra çãocons tan te. Ao con trá rio, no va men te a ra zão é invocada, porGalileu.

E quan to aos fa mo sos ex pe ri men tos no pla no in cli na doque, se gun do a his tó ria em pi ris ta, te ri am pro pi ci a do a base in du -ti va para a te o ria de que da dos gra ves de Ga li leu? Efe ti va men te,eles pa re cem ter sido re a li za dos. Entre tan to, na for ma como sãoapresen ta dos por Ga li leu em Duas No vas Ciên ci as, não cons ti -tu em ex pe ri men tos dos qua is se ob tém in du ti va men te comocon clu são que o mo vi men to é uni for me men te ace le ra do.

De po is de dis cor rer, em Duas No vas Ciên ci as, so bre o mo -vi men to de que da dos gra ves, Sal vi a ti, ex po si tor das idéi as ga li -le a nas, é ad mo es ta do por Sim plí cio, re pre sen tan te do aris to te -lis mo (é bom lem brar que o em pi ris mo é a epis te mo lo gia deAris tó te les):

Sim plí cio – ... Mas, se é essa a ace le ra ção da qual se ser vea na tu re za no mo vi men to de que da dos gra ves, te nho nomo men to mi nhas dú vi das. Pa re ce-me, pelo que diz res pe i -to a mim e a ou tros que pen sam como eu, que te ria sidoopor tu no nes te lu gar apre sen tar uma das mu i tas ex pe riên -ci as que, em di ver sos ca sos, con cor dam com as con clu -sões de mons tra das (GALILEI, 1988, p. 175).

Ao que Sal vi a ti res pon de:

Como ver da de i ro ho mem de ciên cia, sua exi gên cia ému i to ra zoá vel; pois é as sim que con vém pro ce der nasciên ci as, que apli cam de mons tra ções ma te má ti cas aosfe nô me nos na tu ra is, (...), as qua is con fir mam com ex pe -riên ci as sen sa tas seus prin cí pi os (GALILEI, 1988, p. 175.Gri fo nos so).

Para as se gu rar-se (ou, em ter mi no lo gia atu al, tes tar a hi pó -te se) de que a ace le ra ção dos gra ves em que da se dá de modoa que os es pa ços d per cor ri dos em qual quer tem po t es tão en tresi na ra zão du pla des ses tem pos, isto é, para cer ti fi car-se a va li -da de da re la ção ma te má ti ca d µ t2, Ga li leu de sen vol veu ex pe ri -men tos com o pla no in cli na do. Com esse dis po si ti vo, ele di lu iu ara pi dez da que da, tor nan do pos sí ve is me di das de dis tân cia e detem po. Na tu ral men te ele tem cla ro o pres su pos to in cor re to deque a ace le ra ção de uma es fe ra que rola so bre o pla no é a com -po nen te da ace le ra ção de que da na di re ção pa ra le la ao pla no, e


que, por tan to, o mo vi men to da es fe ra tem ace le ra ção cons tan -te11. Con for me Ga li leu:

O que foi de mons tra do no re fe ren te às que das ver ti ca is,tam bém acon te ce do mes mo modo para os mo vi men tosque se re a li zam em pla nos in cli na dos qua is quer; su pu se -mos, com efe i to, que em tais pla nos os gra us de ve lo ci da de aumen tam sem pre na mes ma pro por ção, ou seja, pro por -ci o nalmen te ao tem po, ou ain da, se gun do a sim ples sé riedos nú me ros in te i ros (GALILEI, 1988, p. 177).

O pla no in cli na do cons ti tu iu-se de uma ca na le ta com cer cade 12 bra ças (apro xi ma da men te 7 m), es ca va da em uma viga de ma de i ra e for ra da com per ga mi nho. “Fa zía mos des cer por eleuma bola de bron ze du rís si ma per fe i ta men te re don da e lisa”(GALILEI, 1988, p. 175). Ten do me di do, com um re ló gio d’á gua, o tem po para que a bola per cor res se toda a ca na le ta, “fi ze mosdes cer a mes ma bola por uma quar ta par te do com pri men to to -tal da ca na le ta; e, me di do o tem po de que da, re sul ta va ser sem -pre ri go ro sa men te igual à me ta de do ou tro” (GALILEI, 1988, p.175-6). Se gue re la tan do que para ou tras ex pe riên ci as “sem prese en con tra va que os es pa ços per cor ri dos es ta vam en tre sicomo os qua dra dos dos tem pos e isso em to das as in cli na çõesdo pla no” (GALILEI, 1988, p. 176).

Sim plí cio pa re ce ple na men te sa tis fe i to:

Te ria tido gran de sa tis fa ção em pre sen ci ar tais ex pe riên ci as;con tu do, es tan do cer to de seu zelo em efe tuá-las e de suafi de li da de em re la tá-las, não te nho es crú pu lo em ace i tá-lascomo ver da de i ras e cer tas (GALILEI, 1988, p. 176).

Des sa for ma, con tra ri a men te à his tó ria em pi ris ta, o ex pe ri -men to ser viu como um tes te para a te o ria e não como o pon to de par ti da para a te o ria.

Ale xan dre Koy ré, fí si co e his to ri a dor da ciên cia, de mons -trou em 1937 que os fa mo sos ex pe ri men tos da tor re de Pisa nun -ca fo ram fe i tos por Ga li leu, são um mito (KOYRÉ, 1988). Koy ré re -la ta ex pe ri men tos re a li za dos por ou tros ci en tis tas que, ten dode i xado cair do topo de uma tor re ob je tos de pe sos di fe ren tes,cons ta ta ram que o cor po mais pe sa do atin gia o solo an tes docor po mais leve. Em es pe ci al, apre sen ta uma car ta de Vin cen zoRe ni e ri, pro fes sor da Uni ver si da de de Pisa, em que re la ta a seumes tre Ga li leu ter ex pe ri men ta do na Tor re de Pisa com uma bala de ca nhão e com uma bala de mos que te, am bas de chum bo, e


11 De acor do com a me câ ni ca new to ni a na, sabe-se que o pres su pos to de que

ace le ra ção de uma es fe ra que rola seja uma com po nen te da ace le ra ção gra vi -

ta ci o nal está er ra do. Na ver da de, esta ace le ra ção é me nor do que a com po -

nen te da ace le ra ção gra vi ta ci o nal na di re ção pa ra le la ao pla no, pois a es fe ra

que rola so fre tam bém uma for ça de atri to. Ape nas no des li za men to sem atri to

é que a ace le ra ção do cor po é a com po nen te da ace le ra ção gra vi ta ci o nal na di -

re ção pa ra le la ao pla no.

ve ri fi ca do que “quan do a mais pe sa da e a mais leve caem des tecam pa ná rio, a ma i or pre ce de a me nor de mu i to” (RENIERI apudKOYRÉ, 1988, p. 203). Em sua res pos ta, Ga li leu li mi ta-se a re me -ter Re ni e ri ao seu li vro (Duas No vas Ciên ci as) no qual de mons -trou que não po dia acon te cer de ou tro modo. Ou seja, Ga li leu ti -nha uma te o ria qua li ta ti va para a que da em me i os re sis ti vos quepre via que, se duas es fe ras de mes ma den si da de fos sem de i xa -das cair si mul ta ne a men te do topo de uma tor re, a es fe ra ma i orse adi an ta ria em re la ção à me nor. Por isso, Ga li leu nun ca re a li -za ria um ex pe ri men to, de i xan do cair jun tos de uma tor re dois ob -je tos, com o ob je ti vo de de mons trar em pi ri ca men te que o ob je to mais pe sa do che ga ria si mul ta ne a men te com o mais leve aosolo, pois sa bia que o ob je to mais pe sa do se adi an ta ria em re la -ção ao ou tro.

Qu an to ao re la to de Vi vi a ne, não se sabe, ao cer to, qual oseu pro pó si to. Koy ré (1988) de mons tra a sua com ple ta im pro ce -dên cia, ana li san do as con di ções de hi e rar quia da uni ver si da de à épo ca e o pa pel que nela po de ria de sem pe nhar um jo vem e des -co nhe ci do pro fes sor de ma te má ti ca re cém-con tra ta do.

Ga li leu nun ca sou be qual era o va lor da ace le ra ção de que -da li vre de um úni co cor po12. Entre tan to, afir mou que to dos oscor pos caem com a mes ma ace le ra ção no vá cuo. Na épo ca deGa li leu, dis cu tia-se se re al men te era pos sí vel exis tir vá cuo!!

Con for me se pro cu rou mos trar, a te o ria dos mo vi men tos de Ga li leu foi for te men te mo ti va da por um pro ble ma teó ri co, qualseja, o de dar su por te me câ ni co à te o ria co per ni ca na; os ale ga -dos ex pe ri men tos, quan do ocor re ram, ti ve ram uma fun ção di -ver sa da que la pro pug na da pela his tó ria em pi ris ta.

3.A Os ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley e a te o ria da re la -ti vi da de res tri ta de Eins te in: a his tó ria em pi ris ta

A idéia da luz como um fe nô me no on du la tó rio que de man -da um meio para a sua pro pa ga ção, de fen di da no sé cu lo XVII,en tre ou tros, por René Des car tes (1596-1650), Chris ti a an Huy -gens (1629-1695) e Ro bert Ho o ke (1635-1703), é re to ma da noiní cio do sé cu lo XIX, ba se a da nos tra ba lhos de Tho mas Young(1773-1829) e Agus tín Fres nel (1788-1827), após um lon go pe -río do de pre do mí nio da con cep ção cor pus cu lar.

Uma subs tân cia de pro pri e da des (ain da) des co nhe ci das ebas tan te con tra di tó ri as, o éter, era o (su pos to) meio de pro pa ga -


12 Em uma pas sa gem dos Diá lo gos so bre os dois má xi mos sis te mas do mun do,

Ga li leu es ti mou que um cor po em que da a par tir do re pou so des ces se nos pri -

me i ros cin co se gun dos cer ca de cem bra ças - apro xi ma da men te 58 m -

(GALILEI, 2001, p. 305), o que re sul ta ria em uma ace le ra ção de cer ca de 4,6 m/s2

(por tan to, me nos da me ta de do va lor cor re to). A pri me i ra me di da pre ci sa da

ace le ra ção gra vi ta ci o nal foi re a li za da 17 anos após a mor te de Ga li leu, em

1659, por Huy gens, que en con trou cer ca de 9,5 m/s2 (SILVEIRA, 1995).

ção da luz, per me an do todo o uni ver so13. Era com re la ção a eleque a luz (e as de ma is on das ele tro mag né ti cas) pos su ía a ve lo ci -da de, pre vis ta pe las equa ções de Max well e de ter mi na da ex pe ri -men tal men te, de cer ca de 300.000 km/s. Para mu i tos, o éter re -pre sen ta va, in clu si ve, a pos si bi li da de con cre ta do re fe ren ci al ab -so lu to com re la ção ao qual vi gi am as leis da me câ ni ca new to ni na.

Em 1881, o ci en tis ta ale mão Albert Abra ham Mi chel son(1852-1931) re a li zou ex pe ri men tos em Ber lim e Pots dam parade tec tar o ven to de éter. Ou seja, como a Ter ra se mo vi men taatra vés do éter, pre via-se te o ri ca men te que a ve lo ci da de de pro -pa ga ção da luz com re la ção à Ter ra fos se di fe ren te em di fe ren -tes di re ções.

Estes pri me i ros ex pe ri men tos apre sen ta ram re sul ta dos ne -ga ti vos. Em 1887, Mi chel son e o nor te-ame ri ca no Edward Wil -li ams Mor ley (1838 – 1923) re fi ze ram os ex pe ri men tos em Cle ve -land, com um equi pa men to mu i to mais sen sí vel que o an te ri or,não con se guin do mais uma vez ob ser var o ven to de éter.

Se gun do a his tó ria em pi ris ta, es tes ex pe ri men tos mos tra -ram que a hi pó te se da exis tên cia do éter era fal sa e que, por tan -to, não exis tia um sis te ma de re fe rên cia ab so lu to. Os ex pe ri men -tos de Mi chel son-Mor ley der ru ba ram a fí si ca clás si ca que pres -su pu nha um sis te ma de re fe rên cia ab so lu to (o es pa ço ab so lu tode New ton) e o tem po ab so lu to. Albert Eins te in (1879-1955) ace i -tou o ve re dic to ex pe ri men tal da cons tân cia da ve lo ci da de da luz,es ta tu in do-o como um dos pos tu la dos fun da men ta is da sua te o -ria em 1905. “A te o ria eins te i ni a na de pen de in te i ra men te do re -sul ta do da ex pe riên cia de Mi chel son e pode ser de ri va da dele”(PETZOLD apud THUILLIER, 1994, p. 237).

Ro bert Mil li kan (1868-1953), prê mio No bel em 1923, sin te ti -zou bem a su pos ta gê ne se em pí ri ca da te o ria da re la ti vi da deres tri ta:

A te o ria da re la ti vi da de res tri ta pode ser con si de ra da... es -sen ci al men te uma ge ne ra li za ção a par tir do ex pe ri men to de Mi chel son... Des car tan do to das as con cep ções a pri o ri so -bre a na tu re za da re a li da de... Eins te in to mou como pon tode par ti da fa tos ex pe ri men ta is cu i da do sa men te tes ta dos...in de pen den te men te de les pa re ce rem no mo men to ra zoá -ve is ou não... Mas este ex pe ri men to (de Mi chel son-Mor ley), de po is de ter sido re a li za do com ex tra or di ná ria ha bi li da de e re fi na men to pe los seus au to res, deu a res pos ta de fi ni ti va...que não exis te ne nhu ma ve lo ci da de ob ser vá vel da Ter raem re la ção ao éter. Este in crí vel e apa ren te men te inex pli cá -vel fato ex pe ri men tal per tur bou vi o len ta men te a Fí si ca dosé cu lo XIX e por qua se vin te anos os fí si cos... se es for ça rampor tor ná-lo ra zoá vel. Mas Eins te in nos cha mou a aten ção:


13 O éter de via ser um meio su til, atra vés do qual os pla ne tas e os de ma is as tros

po di am se mo ver li vre men te e, de for ma pa ra do xal, apre sen tar tam bém ca rac -

te rís ti cas de um só li do elás ti co, para pro pa gar on das lu mi no sas trans ver sa is.

va mos ace i tá-lo como um fato ex pe ri men tal es ta be le ci do eti rar as suas ine vi tá ve is con se qüên ci as... Assim nas ceu ate o ria da re la ti vi da de res tri ta (MILLIKAN, apud VILLANI, 1981,p. 36).

3.B Os ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley e a te o ria da re la -ti vi da de res tri ta de Eins te in: ou tra his tó ria

A con cep ção em pi ris ta-in du ti vis ta da ciên cia, que ain dahoje se en con tra for te men te dis se mi na da no meio aca dê mi co,concebe, fun da men tal men te, a te o ria da re la ti vi da de res tri ta comouma res pos ta ob je ti va e cor re ta aos ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley.

De modo ge ral, a di vul ga ção da pro du ção do co nhe ci men -to ci en tí fi co (atra vés de ar ti gos em re vis tas de cu nho mais po pu -lar, li vros de di vul ga ção, ma te ri a is di dá ti cos etc.) ve i cu la um con -tex to de de sen vol vi men to li ne ar e cu mu la ti vo, for ta le cen do ain -da mais a pro li fe ra ção da con cep ção em pi ris ta.

Con for me ar gu men ta o his to ri a dor da ciên cia Ge rald Hol -ton, o qua dro emi nen te men te po si ti vis ta14, em que se si tu am asidéi as de Eins te in no co me ço do sé cu lo pas sa do, aca bou fo men -tan do uma for te li ga ção en tre a sua te o ria da re la ti vi da de res tri ta eos ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley. Em tais cir cuns tân ci as,

... pa re ce ine vi tá vel que, du ran te a dé ca da que se se guiu otra ba lho de Eins te in de 1905 – es pe ci al men te na li te ra tu radi dá ti ca – se des se uma união sim bió ti ca en tre o enig má ti -co ex pe ri men to de Mi chel son e a in crí vel te o ria da re la ti vi -da de. O in du bi tá vel re sul ta do dos ex pe ri men tos de Mi chel -son po dia ser vis to como fon te de uma base ex pe ri men talpara a com pre en são da te o ria da re la ti vi da de que, por ou tro lado, pa re cia con trá ria ao pró prio sen so co mum; a te o ria da re la ti vi da de, por sua vez, po dia for ne cer uma ex pli ca ção do re sul ta do ex pe ri men tal de Mi chel son de for ma não ar ti fi ci alou ad-hoc, como pa re cia ser ba se a da na su pos ta con tra -ção de Lo rentz-Fitz Ge rald. Isto pro vou ser um ca sa men tode lon ga du ra ção (HOLTON apud VILLANI, 1981, p. 37).

A “vin cu la ção di dá ti ca” da te o ria da re la ti vi da de ao ex pe ri -men to de Mi chel son-Mor ley pa re ce ter de sem pe nha do, à épo ca, im por tan te pa pel para a sua ace i ta ção por par te de ci en tis tas,es tu dan tes e pú bli co em ge ral. O pró prio Eins te in “con si de ra vaque o ex pe ri men to de Mi chel son-Mor ley era ne ces sá rio para


14 Po si ti vis mo de sig na vá ri as dou tri nas fi lo só fi cas que se ca rac te ri zam pela “va lo -

ri za ção de um mé to do em pi ris ta e quan ti ta ti vo, pela de fe sa da ex pe riên cia sen -

sí vel como fon te prin ci pal do co nhe ci men to” (JAPIASSU e Mar con des,1990, p.

198), “pela ace i ta ção das par tes des cri ti vas da ciên cia, por cer ta des con fi an ça

da te o ria, e que re cu sa ad mi tir ou ne gar a re a li da de do mun do fí si co” (BUNGE,

1986, p. 164) e “que nega va lor cog ni ti vo à in ves ti ga ção fi lo só fi ca” (RAZINKOV,

1984, p. 342).

que a ma i o ria dos fí si cos ace i tas se a sua te o ria; mas isso é bemdi fe ren te de con si de rar o ex pe ri men to como gê ne se e base dare la ti vi da de” (VILLANI, 1981, p. 38).

Entre tan to, em seu fa mo so ar ti go de 1905, in ti tu la do So brea ele tro di nâ mi ca dos cor pos em mo vi men to (Eins te in, 1983), não há qual quer men ção aos ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley. Na pri me i ra fra se da que le tra ba lho, en con tra-se o se guin te: “Comoé sa bi do, a ele tro di nâ mi ca de Max well – tal como atu al men te secon ce be – con duz, na sua apli ca ção a cor pos em mo vi men to, aassime tri as que não pa re cem ine ren tes aos fe nô me nos” (Eins -te in, 1983, p. 47). Abra ham Pais, bió gra fo de Eins te in, em bo raacre di tan do que os ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley fos semde co nhe ci men to do ci en tis ta, con si de ra-os como se cun dá ri ospara a gê ne se da te o ria; a fra se ini ci al ex pli ca a mo ti va ção para o ar ti go de 1905: “Eins te in foi le va do à te o ria da re la ti vi da de res tri -ta prin ci pal men te por mo ti vos es té ti cos, isto é, por ar gu men tosde sim pli ci da de” (PAIS, 1993, p. 160).

Se gun do o pró prio Eins te in em suas No tas Au to bi o grá fi cas(Eins te in, 1982), a gê ne se da te o ria da re la ti vi da de res tri ta en -con tra-se em duas ver ten tes di fe ren tes:

1 – Eins te in per ce be ra, ain da es tu dan te, que, quan do seapli ca aos fe nô me nos ele tro mag né ti cos, as trans for ma ções deGa li leu, sur gem con tra di ções. O ex pe ri men to men tal da per se -gui ção do raio de luz é um exem plo dis to: ima gi ne-se vi a jan dojun to com uma onda ele tro mag né ti ca. Vê-se en tão um cam poelé tri co e um cam po mag né ti co que va ri am no es pa ço se no i dal -men te, mas que são cons tan tes no tem po. Entre tan to, se gun doas equa ções de Max well (lei de Fa ra day e lei de Ampé re-Max wellpara o vá cuo) não po dem exis tir tais cam pos. “A te o ria da re la ti -vi da de res tri ta se ori gi nou das equa ções do cam po ele tro mag -né ti co de Max well” (Eins te in, 1982, p. 63). De fato, se o prin cí pioda re la ti vi da de de Ga li leu for apli ca do à ele tro di nâ mi ca de Max -well, ori gi nam-se ”as si me tri as que não pa re cem ser ine ren tesaos fe nô me nos” (Eins te in, 1983, p. 47), pois as equa ções deMax well são in va ri an tes di an te das trans for ma ções de Lo rentz.

2 – Eins te in ace i tou as crí ti cas que Ernst Mach (1838-1916)ha via fe i to à me câ ni ca clás si ca, em es pe ci al às idéi as do es pa çoe do tem po ab so lu tos. Ou seja, Eins te in acre di ta va que a me câ -ni ca clás si ca es ta va com pro ble mas in sa ná ve is. Se gun do suaspró pri as pa la vras, es ta va

fir me men te con ven ci do da não-exis tên cia do mo vi men toab so lu to; meu pro ble ma re si dia em como con ci li ar issocom nos so co nhe ci men to de ele tro di nâ mi ca. Tal vez as simseja pos sí vel en ten der por que ra zão, na mi nha luta pes -so al, não de sem pe nhou qual quer pa pel, ou pelo me nos um pa pel de ci si vo, a ex pe riên cia de Mi chel son (EINSTEIN apudPAIS, 1995, p. 200-1).


Embo ra te nha sido ine gá vel a in fluên cia da fi lo so fia po si ti -vis ta de Mach – o em pi ri o cri ti cis mo15 – so bre o jo vem Eins te in,como ele res sal tou em suas No tas Au to bi o grá fi cas, per ce beupos te ri or men te as suas in su fi ciên ci as: Mach não re co nhe ceude vi da men te “a na tu re za es sen ci al men te cons tru ti va e es pe cu la -ti va de todo o pen sa men to e prin ci pal men te do pen sa men to ci -en tí fi co” (Eins te in, 1982, p. 29). A re je i ção da hi pó te se atô mi capor Mach é um exem plo, pois ao não ace i tar a pre sen ça des sesnão-ob ser vá ve is (os áto mos, as mo lé cu las) ele “con de nou a te o -ria pre ci sa men te nos pon tos em que esse ca rá ter cons tru ti vo-es -pe cu la ti vo é cla ro e in dis cu tí vel, como na te o ria ci né ti ca dos áto -mos” (Eins te in, 1982, p. 29). “Mach era tão bom em me câ ni cacomo de plo rá vel em fi lo so fia. Esta vi são mío pe so bre a ciên cia ole vou a re je i tar a exis tên cia dos áto mos” (EINSTEIN apud PAIS,1995, p. 334).

Para Eins te in, as ba ses axi o má ti cas da fí si ca não po demser ob ti das a par tir da ex pe riên cia, pois ne nhum ca mi nho ló gi copode con du zir das per cep ções aos prin cí pi os de uma te o ria. Osfun da men tos de uma te o ria ci en tí fi ca são li vres cri a ções do es pí -ri to hu ma no.

Sa be mos ago ra que a ciên cia não pode se de sen vol verape nas a par tir do em pi ris mo; nas cons tru ções da ciên cia,pre ci sa mos da in ven ção li vre, que só a pos te ri o ri pode sercon fron ta da com a ex pe riên cia para se co nhe cer a sua uti li -da de. Este fato pode ter es ca pa do às ge ra ções an te ri o res,para as qua is a cri a ção teó ri ca pa re cia de sen vol ver-se in -du ti va men te a par tir do em pi ris mo, sem a cri a ti va in fluên ciade uma li vre cons tru ção de con ce i tos. Qu an to mais pri mi ti -vo for o es ta do da ciên cia, mais ra pi da men te pode o ci en -tis ta vi ver na ilu são de que é um em pi ris ta puro. No sé cu loXIX, mu i tos ain da jul ga vam que a re gra fun da men tal de New -ton – “hypot he ses non fin go” – de via cons ti tu ir a base detoda a ciên cia na tu ral sa u dá vel (EINSTEIN apud PAIS, 1995,p. 14-5).

À luz des sa con cep ção epis te mo ló gi ca, pode-se en tão afir -mar que a te o ria da re la ti vi da de res tri ta, se gun do o seu pró prioide a li za dor, não foi uma res pos ta aos re sul ta dos ne ga ti vos dosex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley.

O pro je to ini ci al de Eins te in, com a te o ria da re la ti vi da deres tri ta (1905), era o de cri ar uma me câ ni ca te o ri ca men te con sis -ten te com o ele tro mag ne tis mo. Pos te ri or men te, com a re la ti vi da -de ge ral (1916), ele re sol ve o con fli to da re la ti vi da de res tri ta coma gra vi ta ção new to ni a na (pois ne nhu ma in for ma ção pode se pro -pa gar com ve lo ci da de su pe ri or a da luz).


15 Con cep ção que “eli mi na va to das as no ções ci en tí fi cas não ve ri fi cá ve is di re ta

ou in di re ta men te atra vés da ex pe riên cia sen sí vel” (Hon de rich, 1995, p. 229).

É ver da de que a te o ria da re la ti vi da de res tri ta teve comocon se qüên cia não-in ten ci o na da a ex pli ca ção dos re sul ta dos ne -ga ti vos dos ex pe ri men tos que vi sa vam a de tec tar efe i tos do mo -vi men to do sis te ma de re fe rên cia so bre a ve lo ci da de de pro pa -ga ção da luz, como, por exem plo, os re sul ta dos ne ga ti vos dosex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley. Entre tan to, his to ri ca men teé inverí di co que os ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley, ou an -te ri ormente as me di das de aber ra ção es te lar16, te nham sidocru ci a is para a ve lha fí si ca. Di ver sos ci en tis tas ex pli ca ram os re -sul ta dos ne ga ti vos em de tec tar o ven to de éter sem des car tar afí si ca clás si ca.

Por exem plo, H. A. Lo rentz (1853-1928), em 1904, no ar ti goin ti tu la do Fe nô me nos ele tro mag né ti cos num sis te ma que semove com qual quer ve lo ci da de in fe ri or à da luz (Lo rentz, 1983),su pon do a exis tên cia do éter, ex pli ca va não so men te os re sul ta -dos ne ga ti vos dos ex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley em de tec -tar o mo vi men to da Ter ra em re la ção ao éter, como os re sul ta dos ne ga ti vos ul te ri o res de Ray le igh-Bri ce (em 1902 so bre a du plare fra ção) e de Trou ton-No ble (em 1904 so bre tor que em um ca -pa ci tor).

Qu an do, em 1907, Mi chel son re ce beu o Prê mio No bel, nãohou ve re fe rên cia al gu ma aos seus fa mo sos ex pe ri men tos, nempor par te da co mis são que lhe con ce deu o prê mio, nem por elemes mo (Pais, 1995). A jus ti fi ca ti va da co mis são que ou tor gou oPrê mio No bel a Mi chel son foi a se guin te: Pe los ins tru men tos óp -ti cos de pre ci são e pe las in ves ti ga ções es pec tros có pi cas e me -tro ló gi cas re a li za das com a sua in ter ven ção.

“Mi chel son, que se afer rou ao éter até o amar go fim” (La ka -tos, 1989, p. 103), nun ca cren do que seus ex pe ri men tos o re fu ta -vam, acre di tou em 1925 ter de tec ta do ex pe ri men tal men te o ven -to de éter (Mi chel son mor reu em 1931).

Dessa for ma, a te o ria da re la ti vi da de res tri ta foi mo ti va dapor um pro ble ma teó ri co: re sol ver uma in con sis tên cia en tre ame câ ni ca e o ele tro mag ne tis mo. Os re sul ta dos ne ga ti vos dosex pe ri men tos de Mi chel son-Mor ley, ape sar de jus ti fi ca dos te o ri -ca men te pela te o ria de Eins te in, não fo ram cru ci a is para a fí si caclás si ca e par ti cu lar men te para Mi chel son (bem como para ou -tros ci en tis tas), não se cons ti tu í ram em uma re fu ta ção da hi pó te -se do éter.

4.A Os es pec tros de emis são atô mi ca e a te o ria do áto mo deBohr: a his tó ria em pi ris ta

No fi nal do sé cu lo XIX e iní cio do sé cu lo XX, o es pec tro deemis são do hi dro gê nio foi ob je to de ex ten sos es tu dos. Em 1885,


16 As me di das anô ma las para a aber ra ção es te lar ha vi am sido ex pli ca das pri me i -

ra men te por G. G. Sto kes (1819-1903), su pon do o ar ras to do éter pela Ter ra.

J. J. Bal mer (1825-1898) mos trou que os qua tro com pri men tosde onda do es pec tro do hi dro gê nio, até en tão co nhe ci dos, Ha,Hb, Hg e Hd, po di am ser en con tra dos atra vés de uma re la ção ma -te má ti ca bas tan te sim ples.

Sem co nhe cer o tra ba lho de Bal mer, J. R. Rydberg (1854-1919)su ge riu, em 1890, ha ver uma re la ção ge ral para a de ter mi na çãodas li nhas es pec tra is do hi dro gê nio em qual quer seg men to does pec tro ele tro mag né ti co. Essa re la ção, que in clu ía a sé rie deBalmer como um caso par ti cu lar – pre ven do tam bém ou tras sé ri es,que vi ri am a ser co nhe ci das ex pe ri men tal men te mais tar de, como aper fe i ço a men to dos ins tru men tos e das téc ni cas de aná li sees pec tral – tem a for ma

1 1 12 2l

= -æ

èç

ö

ø÷

n, m

HRm n

(1)

onde ln, m é o com pri men to da ra di a ção ele tro mag né ti ca emi ti dapelo áto mo de hi dro gê nio, n e m são nú me ros in te i ros (n > m) e RH é a cons tan te de Rydberg. A cons tan te de Rydberg pos su ía o va lor deapro xi ma da men te 109,7 cm-1 (de ter mi na do ex pe ri men tal men te).

Para m igual a 2 e a 3, res pec ti va men te, a fór mu la deRydberg re pro du zia os com pri men tos de onda das sé ri es deBal mer e de Pas chen, esta úl ti ma en con tra da em1908, na re giãodo in fra ver me lho.

Em 1912, Ni els H. D. Bohr (1885-1962), que tra ba lha va comErnest Rut her ford (1871-1937) em Man ches ter, in ves tiu um gran -de es for ço in te lec tu al para ex pli car te o ri ca men te por que o áto -mo de hi dro gê nio emi tia ra di a ção ele tro mag né ti ca de acor docom a fór mu la em pí ri ca de Bal mer.

Final men te, Bohr pos tu lou que as ór bi tas ele trô ni cas obe de -

ciam a um prin cí pio da quan ti za ção do mo men to an gu lar - isto é,so men te são pos sí ve is ór bi tas ele trô ni cas para as qua is a quan ti -da de de mo vi men to an gu lar seja um nú me ro in te i ro que mul ti pli -

ca a cons tan te de Planck - e que os elé trons so men te emi ti amra di a ção de for ma quan ti za da, quan do de ca íam de uma ór bi taes ta ci o ná ria para ou tra, ob ten do te o ri ca men te uma ex pres sãopara o com pri men to de onda da ra di a ção emi ti da. A par tir da sua te o ria, Bohr de mons trou a fór mu la em pí ri ca de Bal mer.

Ni els Bohr con se guiu não ape nas jus ti fi car te o ri ca men te afór mu la em pí ri ca de Bal mer, mas tam bém ob ter te o ri ca men te acons tan te de Rydberg nela pre sen te, como fun ção de cons tan -tes fí si cas fun da men ta is: a car ga do elé tron (e), a mas sa do elé -tron (m), a cons tan te de Planck (h), a ve lo ci da de de pro pa ga ção

da luz no vá cuo (c) e a per mis si vi da de elé tri ca do vá cuo (e0).

Cons tan te de Rydberg: Rm e

c hH =

e

.

. . .

4

038

(2)


4.B Os es pec tros de emis são atô mi ca e a te o ria do áto mo deBohr: ou tra his tó ria

As ori gens da mo der na fí si ca atô mi ca en con tram-se nos es -tu dos de sen vol vi dos por Mi cha el Fa ra day (1791-1867) so bre aele tró li se gal vâ ni ca, no re co nhe ci men to da na tu re za cor pus cu lar da ele tri ci da de, e na iden ti fi ca ção do elé tron a par tir dos fe nô me -nos de des car gas elé tri cas em ga ses ra re fe i tos, no fi nal do sé cu -lo XIX. A des co ber ta do nú cleo atô mi co, por Rut her ford, “com -ple tou nos so co nhe ci men to das uni da des es tru tu ra is da ma té -ria” (Bohr, 1995, p.21), como dis se Bohr em dis cur so no Con gres -so de Fí si ca e Bi o lo gia em me mó ria de Lu i gi Gal va ni (1737-1798)em 1937.

Com o áto mo de Rut her ford, re to ma-se a ques tão da ins ta -bi li da de dos sis te mas sa tur ni a nos (um cor pús cu lo cen tral car re -ga do po si ti va men te, cir cun da do por anéis de elé trons em mo vi -men to uni for me) ain da sem so lu ção, mas de mu i to in te res sepelo seu po ten ci al ex pli ca ti vo. Como se sabe, a es tru tu ra nú -cleo-pla ne tá ria de H. Na ga o ka (1904), já an te ci pa da por Jean B.Per rin (1870-1940) em 1901, re pre sen ta va uma ten ta ti va, em bo -ra bas tan te in ci pi en te, de in ter pre tar a) os es pec tros óp ti cos, atri -bu in do as li nhas es pec tra is a os ci la ções des ses anéis e b) aemis são ra di o a ti va de par tí cu las por nú cle os pe sa dos, vin cu lan -do o de ca i men to “à que bra do anel ex te ri or de elé trons do áto mo pe sa do” (ROSENFELD, 1989, p. 32).

De fato, des de o gran de im pul so que a es pec tros co pia tevea par tir de 1859, em fun ção dos tra ba lhos (al guns em con jun to)de sen vol vi dos por G. R. Kich hoff (1824-1887) e R. W. Bun sen(1811-1899), pa re cia não ha ver dú vi das de que a po si ção e o nú -me ro das li nhas es pec tra is exi bi das por um ele men to cons ti tu -íam evi dên ci as ine quí vo cas da exis tên cia de pro pri e da des ain dades co nhe ci das, que ja zi am no mais ín ti mo uni ver so do áto mo, eque, de al gu ma for ma, es ta vam re la ci o na das a vi bra ções atô mi -cas. E mais, que todo ele men to quí mi co pos sui um es pec tro que lhe é ca rac te rís ti co. Ao mos tra rem que a aná li se es pec tral po diaam pli ar o qua dro atô mi co (ao des co bri rem o cé sio e o ru bí dio)es tes dois ci en tis tas abri ram um novo e ex tra or di ná rio cam po dein ves ti ga ção no âm bi to da quí mi ca, e da fí si ca, por extensão.

Para Bohr, a aná li se es pec tral era uma evi dên cia in con tes te da es ta bi li da de in trín se ca das con fi gu ra ções ele trô ni cas dosáto mos. Por isso, con si de ra va que a es ta bi li da de ma cros có pi cada ma té ria é um re fle xo de sua es ta bi li da de mi cros có pi ca.

Con tu do, Bohr não via como com pa ti bi li zar a es tru tu ra in -ter na dos sis te mas atô mi cos com a fí si ca clás si ca. A ana lo giacom a di nâ mi ca do sis te ma so lar é in sus ten tá vel, pois quan doum cor po des se sis te ma é per tur ba do, não há re tor no a seu es -ta do ori gi nal. Já o áto mo de um ele men to ad mi te gran des trans -for ma ções (por exem plo, mu dan ças de es ta do fí si co da ma té -


ria), per ma ne cen do (em ge ral) o mes mo. Por sua vez, do pon tode vis ta da te o ria ele tro mag né ti ca, uma par tí cu la car re ga da emi -te ra di a ção. Assim, o áto mo de Rut her ford não po de ria exis tir por mais do que 10-9 s.

A cha ve para a so lu ção de todo esse di le ma está no quan -tum ele men tar de ação, de Planck:

A exis tên cia do quan tum ele men tar de ação ex pres sa, ari gor, uma nova fa ce ta da in di vi du a li da de dos pro ces sos fí si cos, a qual é des co nhe ci da das leis clás si cas da me -câ ni ca e do ele tro mag ne tis mo, e res trin ge a va li da dedes tas leis ba si ca men te aos fe nô me nos que en vol vemações gran des em com pa ra ção com o va lor de um úni -co quan tum, tal como for ne ci do pela nova cons tan te atô -mi ca de Planck. Essa con di ção, em bo ra am pla men tesa tis fe i ta nos fe nô me nos da ex pe riên cia fí si ca co mum,não é de modo al gum apli cá vel ao com por ta men to doselé trons nos áto mos e, a ri gor, so men te a exis tên cia doquan tum de ação im pe de a fu são dos elé trons e do nú -cleo num cor pús cu lo ne u tro ma ci ço, de ex ten são pra ti -ca men te in fi ni te si mal (BOHR, 1995, p. 22-3).

É im por tan te res sal tar que a in tu i ção fí si ca de que a cons ti -tu i ção do áto mo é go ver na da pelo quan tum de ação (a cons tan te de Planck) não foi uma idéia ex clu si va de Bohr. Con for me Segrè(1987, p.125), o as trô no mo bri tâ ni co J. W. Ni chol son já ha via ten -ta do in tro du zir a cons tan te de Planck h em mo de los atô mi cos, eo quí mi co di na mar quês N. Bjer rum, em mo de los mo le cu la res.Mas é com Bohr que o áto mo de Rut her ford é su je i to a no vas enun ca an tes ima gi na das con di ções, que o tor nam es tá vel. Ocon ce i to de es ta do es ta ci o ná rio, no qual o equi lí brio di nâ mi coera re gi do pe las leis da me câ ni ca clás si ca, e o pos tu la do daquan ti za ção do mo men to an gu lar, para a de ter mi na ção des seses ta dos, en se ja ram a cons tru ção re vo lu ci o ná ria de Bohr. A con -ser va ção da ener gia de ter mi na va a re la ção en tre a ener gia (emi -ti da ou ab sor vi da) e a fre qüên cia da ra di a ção, na pas sa gem deum es ta do es ta ci o ná rio a ou tro.

O re co nhe ci men to des sa si tu a ção su ge riu pron ta men tea des cri ção da li ga ção de cada elé tron no cam po ao re -dor do nú cleo como uma su ces são de pro ces sos in di vi -du a is, pe los qua is o áto mo pas sa de um de seus cha ma -dos es ta dos es ta ci o ná ri os para ou tro des ses es ta dos,com emis são de ener gia li be ra da sob a for ma de um úni -co quan tum de ra di a ção ele tro mag né ti ca. Essa vi são, in -ti ma men te apa ren ta da com a exi to sa in ter pre ta ção eins -te i ni a na do efe i to fo to e lé tri co, e tão con vin cen te men tecor ro bo ra da pe las be las pes qui sas de Franck e Hertzso bre a ex ci ta ção das li nhas es pec tra is pe los im pac tosdos elé trons nos áto mos, de fato não ape nas for ne ceuuma ex pli ca ção ime di a ta para as in tri gan tes leis ge ra is


das li nhas es pec tra is, des trin ça das por Bal mer, Rydberge Ritz, como tam bém, com o au xí lio de pro vas es pec -tros có pi cas, le vou gra da ti va men te a uma clas si fi ca çãosis te má ti ca dos ti pos de li ga ção es ta ci o ná ria de qual -quer elé tron num áto mo, for ne cen do uma ex pli ca çãocom ple ta das no tá ve is re la ções en tre as pro pri e da des fí -si cas e quí mi cas dos ele men tos, tal como ex pres sas nafa mo sa ta be la pe rió di ca de Men de le i ev (BOHR, 1995, p.22-3).

Como bem en fa ti zou La ka tos (1989, p. 75-92) no es tu doBohr: um pro gra ma de pes qui sa que pro gri de so bre fun da men -tos in con sis ten tes, a his tó ria do pro gra ma de pes qui sa de Bohrco me ça com um pro ble ma: o enig ma da es ta bi li da de do áto mode Rut her ford. O pro ble ma de Bohr não era ex pli car as sé ri es deBal mer e Pas chen. La ka tos en fa ti za isso por que, como as sé ri eseram co nhe ci das an tes de 1913, al guns his to ri a do res (e, tal vez,tam bém os au to res de li vros-tex tos) con tex tu a li zam o áto mo deBohr na pers pec ti va de uma as cen são in du ti va ba co ni a na17

cons ti tu í da por: a) o caos dos es pec tros de emis são e ab sor ção;b) uma lei em pí ri ca (Bal mer); c) a ex pli ca ção teó ri ca (Bohr).

O mo de lo atô mi co de Bohr en con tra-se em seu cé le bre tra -ba lho So bre a cons ti tu i ção de áto mos e mo lé cu las, pu bli ca doem 1913 no pe rió di co Phi lo sop hi cal Ma ga zi ne, em três par tes: apri me i ra em ju lho, a se gun da em se tem bro e a úl ti ma em no vem -bro. Nes tes três ar ti gos, Bohr mos trou que a sua te o ria:

s apli ca va-se ao pro ble ma da ra di a ção e da ab sor ção daener gia pela ma té ria, ex pli can do os es pec tros de emis -são, a fór mu la em pí ri ca e a cons tan te de Rydberg;s per mi tia um es bo ço de uma te o ria para a cons ti tu i ção de

áto mos com pou cos e mu i tos elé trons;s per mi tia um es bo ço de uma te o ria para a cons ti tu i ção de

com pos tos quí mi cos (mo lé cu las);s ti nha co ne xão com os pro ble mas do ca lor es pe cí fi co, da

ra di a ção do cor po ne gro e das pro pri e da des mag né ti casda ma té ria.

Cer ca de um ano an tes da pu bli ca ção da pri me i ra par te datri lo gia, em ju nho de 1912, Bohr en tre gou a Rut her ford o pri me i -ro es bo ço das suas idéi as. Nes te es tu do, já exis tia tudo o que iria cons tar na tri lo gia, ex ce to a dis cus são dos es pec tros de emis -são atô mi ca (ROSENFELD, 1989).


17 O fi ló so fo em pi ris ta Fran cis Ba con (1561-1626) pro pug na va um mé to do in du ti -

vo-ex pe ri men tal, sus ten tan do que o ci en tis ta de ve ria ini ci al men te es ta be le cer

os fa tos de uma ciên cia par ti cu lar e de po is “pro cu rar as cor re la ções en tre es tes

fa tos. E ele (Ba con) in sis tia so bre uma as cen são gra du al in du ti va, des de cor re -

la ções de ba i xo grau de ge ne ra li da de até as mais abran gen tes” (LOSEE, 1993,

p.68).

Em uma car ta da ta da de 31 de ja ne i ro de 1913, en de re ça da a Rut he ford por Bohr, en con tra-se a se guin te pas sa gem: “Nãotra to, de modo ne nhum, da ques tão do cál cu lo das fre qüên ci ascor res pon den tes às li nhas do es pec tro vi sí vel” (BOHR apudROSENFELD, 1989, p. 66).

Em 6 de mar ço de 1913, Bohr en via ou tra car ta a Rut her -ford, onde re pro duz na ín te gra a so lu ção do pro ble ma dos es -pec tros de emis são atô mi ca para o áto mo de hi dro gê nio, cal cu -lan do tam bém a cons tan te de Rydberg. Em um tre cho des ta car -ta en con tra-se o se guin te:

Como verá (Pro fes sor Rut her ford), o pri me i ro ca pí tu lo tra taprin ci pal men te do pro ble ma da emis são dos es pec tros deli nhas (...) pa re ce pos sí vel dar uma in ter pre ta ção sim plesda lei do es pec tro do hi dro gê nio (re fe re-se aqui à fór mu lade Bal mer), e que do cál cu lo re sul ta um acor do quan ti ta ti vo ín ti mo com as ex pe riên ci as (BOHR apud ROSENFELD, 1989,p. 67).

Leon Ro sen feld, ami go de Bohr, na in te res san tís si ma Intro -du ção ao li vro que con tém a tri lo gia de 1913, as sim se pro nun cia so bre a car ta de 6 de mar ço a Rut her ford:

Sa ben do quão lon ge ele (Bohr) es ta va ain da de todo oas sun to dos es pec tros de li nhas al gu mas se ma nas an -tes, não po de mos de i xar de fi car im pres si o na dos, ao ler -mos esta car ta, pela ma es tria que ad qui riu tão ra pi da -men te na ma té ria. Para pre ci pi tar este de sen vol vi men todra má ti co bas ta ra ape nas Bohr ter tido co nhe ci men todo tra ba lho de Rydberg so bre a clas si fi ca ção das sé ri eses pec tra is (ROSENFELD, 1989, p. 69).

Du ran te o mês de fe ve re i ro de 1913 - por tan to en tre a datada car ta onde Bohr di zia não tra tar dos es pec tros de emis são e

da car ta em que já ha via re sol vi do o pro ble ma -, o seu co le ga H.M. Han sen, fí si co de Co pe nha gue, per gun tou a Bohr como ex pli -ca ria, à luz da sua te o ria, os es pec tros de emis são (Id, p.69).

Bohr dis se-lhe que não se in te res sa ra, até en tão, por estepro ble ma, jul gan do que os es pec tros eram de ma si a do com ple -xos para da rem qual quer cha ve para o co nhe ci men to da es tru tu -ra dos áto mos.

Han sen ob je tou-lhe, acon se lhan do-o a dar uma olha da nafór mu la de Bohr. “Logo que vi a fór mu la de Bal mer, tudo se tor -nou cla ro para mim – de cla rou Bohr mu i tos anos mais tar de”(SEGRÈ, 1987, p.125. Gri fo nos so.).

Essa afir ma ção de Bohr, des con tex tu a li za da, pode sus ci tarum apor te em pi ris ta à sua te o ria (BASSO; PEDUZZI, 2003). Con tu -do, nota-se que de cor reu mu i to pou co tem po (cer ca de um mês) en tre o ques ti o na men to, a res pos ta de não-co nhe ci men to e apu bli ca ção do ar ti go, in clu in do a ex pli ca ção teó ri ca das sé ri eses pec tra is.


As pre vi sões teó ri cas do mo de lo de Bohr fo ram cor ro bo ra -das com a des co ber ta de ou tras sé ri es no es pec tro do hi dro gê -nio: uma no ul tra vi o le ta, por T. Lyman (1914) (cor res pon den te am=1, na equa ção (1)), e duas no in fra ver me lho, por F. S. Brac -kett (1922) e A. H. Pfund (1924) (para m = 4 e para m = 5,res pec ti va men te).

Assim, a te o ria do áto mo de Bohr, con tra ri a men te à his tó riaem pi ris ta, não co me çou com um pro ble ma em pí ri co, mas comum pro ble ma teó ri co, qual seja, dar sus ten ta ção à hi pó te se deRut her ford do áto mo com nú cleo. A te o ria de Bohr teve comocon se qüên cia não-in ten ci o na da18 a ex pli ca ção dos es pec tros de emis são do hi dro gê nio! Além dis so, adi an tou-se em re la ção àem pi ria, pre ven do no vas sé ri es es pec tra is.

5 Con clu são

Não há dú vi da que ex pe ri men tos, ob ser va ções, re sul ta dosde me di das são im por tan tes para o co nhe ci men to ci en tí fi co.Entre tan to a re la ção da em pi ria com a te o ria é mu i to mais com -ple xa do que a his tó ria em pi ris ta jul ga.

Nos três epi só di os dis cu ti dos, vi mos que os re sul ta dos ob -ser va ci o na is/ex pe ri men ta is de sem pe nha ram um pa pel di fe ren te da que le pro pug na do pe los em pi ris tas, nun ca se cons ti tu in do nabase in du ti va da qual os ci en tis tas as cen de ram à te o ria. A pro du -ção do co nhe ci men to ci en tí fi co não pode ser en ten di da atra vésda epis te mo lo gia em pi ris ta (ape sar dos li vros-tex to e mu i tos ci -en tis tas as sim acre di ta rem19) e não pode ser des cri ta como con -se qüên cia da apli ca ção de um mé to do ci en tí fi co que co me çacom re sul ta dos ob ser va ci o na is/ ex pe ri men ta is.

Por não re co nhe cer que os ci en tis tas in ven tam e es pe cu -lam, a his tó ria em pi ris ta se cala so bre as idéi as que não se mos -tra ram bem su ce di das. So men te as idéi as cor re tas me re cem um lu gar nes ta his tó ria, pois como al guém que se gue o mé to do ci -en tí fi co po de ria in cor rer em erro?

Em re la ção a Ga li leu, a his tó ria em pi ris ta não men ci o na que ele acre di ta va ser o mo vi men to pen du lar isó cro no para qual quer am pli tu de (além de con si de rar a cir cun fe rên cia como a cur va


18 Dizen do em ou tras pa la vras, a ex pli ca ção dos es pec tros de emis são por Bohr não

foi ad hoc, isto é, a sua te o ria não foi cri a da com o ob je ti vo de ex pli cá-los. A ex pli -

ca ção, como re la ta da an te ri or men te, acon te ceu de ma ne i ra não pre ten di da.

19 De acor do com a tese fa vo ri ta de La ka tos “A ma i o ria dos ci en tis tas ten de a sa -

ber um pou co mais so bre a ciên cia do que os pe i xes so bre a hi dro di nâ mi ca”

(LAKATOS, 1989, p.84). O fí si co e fi ló so fo da ciên cia Ma rio Bun ge re fe re-se a

esta epis te mo lo gia como o Cre do do Fí si co Ino cen te, fa zen do par te dele, en tre

ou tros dog mas, os se guin tes: “a ob ser va ção é a fon te e a fun ção do co nhe ci -

men to fí si co (...) hi pó te ses e te o ri as fí si cas não pas sam de ex pe riên cia con den -

sa da, isto é, sín te ses in du ti vas de itens ex pe ri men ta is (...) as te o ri as fí si cas po -

dem ser des co ber tas em con jun tos de da dos em pí ri cos. A es pe cu la ção e in ven -

ção di fi cil men te de sem pe nham qual quer pa pel na fí si ca” (BUNGE, 1973, p. 12).

bra quis tó cro na20), que a sua te o ria das ma rés não fa zia qual querre fe rên cia a efe i tos da Lua e se cons ti tu ía na pro va do mo vi men -to diá rio da Ter ra, que a sua te o ria so bre o mo vi men to vi o len to ou dos pro jé te is se va lia de idéi as aná lo gas a da for ça im pres sa deHi par co (170-125 a.C.).

Alguns fi ló so fos da ciên cia do sé cu lo XX, por exem plo Gas -ton Ba che lard (1884-1962) e Karl Pop per (1902-1994), des ta ca -ram o erro como um cons ti tu in te in trín se co ao pro ces so de cons -tru ção do co nhe ci men to ci en tí fi co. É pela re ti fi ca ção dos er rosque esse co nhe ci men to evo lui. Assim sen do, deve-se no tar tam -bém que Ga li leu, an tes de che gar à pro por ci o na li da de da ve lo ci -da de com o tem po em um mo vi men to re ti lí neo com ace le ra çãocons tan te, pen sa va exis tir uma pro por ci o na li da de en tre ve lo ci -da de e dis tân cia para esse mo vi men to.

No que se re fe re aos tra ba lhos de 1913 de Bohr, a ên fa seem pi ris ta so bre a re la ção do mo de lo com as sé ri es de Bal mer eRydberg des con si de ra toda a ri que za de uma cons tru ção teó ri ca que, ao pos tu lar a não-emis são de ra di a ção por um elé tron emum es ta do es ta ci o ná rio, se co lo ca va em con tra di ção com umate o ria bem cor ro bo ra da ex pe ri men tal men te, como o ele tro mag -ne tis mo de Max well.

As di fe ren tes re a ções à te o ria de Bohr – de apo io, como ade J. H. Je ans (1877-1946), quan do diz que “o Dr. Bohr con se -guiu uma ex pli ca ção en ge nho sís si ma e su ges ti va, e pen so quede ve mos acres cen tar con vin cen te, das leis das ris cas es pec tra -is” e des ta ca que o seu êxi to era, no mo men to, a úni ca (e degran de peso) jus ti fi ca ti va a fa vor das hi pó te ses fun da men ta is uti -li za das; de ca u te la, como a de J. W. S. Ray le igh (1842-1919),que “evi tou com pro me ter-se com uma ob ser va ção in te li gen te ees pi ri tu o sa so bre a in con ve niên cia de pes so as de mais de ses -sen ta anos pro fe ri rem ju í zos so bre idéi as mo der nas”; e de ce ti -cis mo, como a de H. A. Lo rentz (1853-1928) (ROSENFELD, 1989,p. 83) – cons ti tu em-se em in di ca ti vos im por tan tes do ar ro jo e daori gi na li da de do novo mo de lo para o áto mo, e da per ple xi da deque ca u sou à co mu ni da de ci en tí fi ca. Uma his tó ria em pi ris ta nãomos tra, ou re le va, isso. Cala-se tam bém so bre as de ma is con se -qüên ci as do mo de lo atô mi co de Bohr (lem bre mos que as idéi asde Bohr fo ram pu bli ca das em três ar ti gos em 1913, já sen do aex pli ca ção das sé ri es es pec tra is dada na se gun da se ção do pri -me i ro ar ti go), ul tra pas sa das pela nova me câ ni ca quân ti ca deWer ner He i sen berg (1901-1976) e Erwin Schrö din ger (1887-1961)em 1924-25.

Da mes ma for ma, des fi gu ra-se o tra ba lho ci en tí fi co de Eins -te in, quan do se as so cia uma epis te mo lo gia em pi ris ta à sua ciên -cia. “É a te o ria que de ci de o que po de mos ob ser var”, diz cla ra e


20 A bra quis tó cro na é a cur va que leva um cor po de um pon to a ou tro no me nor in -

ter va lo de tem po.

con vic ta men te Eins te in a Wer ner He i sen berg, ao con ver sa remso bre a im por tân cia de fun da men tar ou não uma te o ria fí si caape nas so bre gran de zas ob ser vá ve is (HEISENBERG, 1996; pp.73-85).

A his tó ria (ou ca ri ca tu ra) em pi ris ta não ape nas em po bre cea his tó ria da ciên cia. Ela in duz a vi sões dis tor ci das da na tu re zada ciên cia e do em pre en di men to ci en tí fi co. Os três exem ploscon si de ra dos nes te tra ba lho ilus tram isso. “A epis te mo lo gia sem con ta to com a ciên cia se tor na um es que ma va zio. A ciên cia sem epis te mo lo gia – até o pon to em que se pode pen sar em tal pos si -bi li da de – é pri mi ti va e pa ra li sa da” (EINSTEIN apud HOLTON,1978, p. 36). Do pon to de vis ta di dá ti co, em par ti cu lar, a fi lo so fiacon tem po râ nea da ciên cia abre imen sas e ain da pou co ex plo ra -das vias para uma in ter pre ta ção mais re a lis ta e hu ma na da his tó -ria do co nhe ci men to ci en tí fi co.

Com re la ção á edu ca ção e ao de li ne a men to de es tra té gi asque bus quem uma mu dan ça epis te mo ló gi ca da con cep ção em -pi ris ta para uma ou tra, mais rica e com pa tí vel com o fa zer ci en tí fi -co, é fun da men tal a con tex tu a li za ção his tó ri ca do co nhe ci men -to. Assim, por exem plo, uma pos sí vel es tra té gia para o en si no do áto mo de Bohr (Pe duz zi, Bas so, 2005) ba se a da na epis te mo lo -gia de La ka tos, a me to do lo gia do pro gra mas de pes qui sa ci en tí -fi ca (La ka tos, 1989, Sil ve i ra, 1996) en vol ve ria:

1. Estu dar as pec tos da fí si ca do fi nal do sé cu lo XIX e co me -ço do sé cu lo XX per ti nen tes ao tema, de modo a con tex tu a li zá-lohis to ri ca men te (o ele tro mag ne tis mo de Max well, as sé ri es es -pec tra is, o quan tum de Planck, a ex pli ca ção de Eins te in do efe i to fo to e lé tri co, o áto mo de Rut her ford).

2. Des ta car que, se gun do o ele tro mag ne tis mo de Max well,as ór bi tas dos elé trons do áto mo de Rut her ford eram ins tá ve is.

3. Intro du zir as hi pó te ses re vo lu ci o ná ri as de Bohr – o nú -cleo duro da sua te o ria ou, de acor do com a ter mi no lo gia de La -ka tos, do seu pro gra ma de pes qui sa –, en fa ti zan do que a mo ti va -ção pre cí pua des sas hi pó te ses era a de ex pli car a es ta bi li da dedo áto mo de Rut her ford.

4. Dis cu tir a im por tân cia da in te ra ção en tre te o ria e ex pe -riên cia no de sen vol vi men to dos pri me i ros mo de los do pro gra ma de pes qui sa de Bohr, des ta can do o ca rá ter pro gres si vo des sasidéi as (pre vi são de fa tos no vos, ex pli ca ção – ori gi nal men te nãoin ten ci o na da e, por tan to, não ad hoc – dos es pec tros de emis -são, cor ro bo ra ção ex pe ri men tal de al gu mas pre vi sões).

5. Exa mi nar as li mi ta ções da con cep ção em pi ris ta-in du ti vis -ta quan do con fron ta da com a his tó ria do pro gra ma de pes qui sade Bohr.

6. Des ta car que, com as “no vas” evi dên ci as ex pe ri men ta is,por exem plo os efe i tos Stark e Ze e man, o pro gra ma de pes qui sade Bohr co me çou a dar in dí ci os de sa tu ra ção, pois as in cur sõesao cin tu rão pro te tor, com o re cur so à re la ti vi da de e a no vas téc ni -


cas ma te má ti cas (no caso das ór bi tas elíp ti cas, usa das por Som -mer feld para ex pli car o des do bra men to das li nhas es pec tra is dohi dro gê nio em pre sen ça de um cam po mag né ti co) pro du zi amexpli ca ções ad hoc e, quan do ha via no vas pre vi sões, es tas nãoeram cor ro bo ra das ex pe ri men tal men te. Ou seja, o pro gra made pes qui sa de Bohr en trou na fase re gres si va, ca rac te ri za dapelo atra so do cres ci men to teó ri co com re la ção ao cres ci men -to em pí ri co.

Agra de ci men tos

Agra de ce mos à Prof.ª Ma ria Cris ti na Var ri a le, do IM-UFRGS,e ao Prof. Ro lan do Axt, do DEFEM/UNIJUÍ, pela le i tu ra crí ti ca des -te ar ti go e pe las su ges tões apre sen ta das.

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