Na ciência acontece muitas vezes que os cientistas dizem: "Sabes, é um argumento muito bom; a minha posição está enganada”, e depois mudam de ideias e nunca mais se ouve aquela visão antiga deles. Fazem-no mesmo. Não acontece com frequência, porque os cientistas são humanos e a mudança às vezes é dolorosa. Mas acontece todos os dias. Não me lembro da última vez que algo assim aconteceu na política ou na religião.[1][Tradução livre]
A astronomia deverá ter sido a primeira ciência a ser desenvolvida pela humanidade. Ela servia dois propósitos: permitir aos agricultores organizar as suas plantações e colheitas através de um calendário e estabelecer uma ligação entre os fenómenos celestiais e os fenómenos humanos (Rovelli, 2020, p. 28). Desta forma, durante a maior parte da História da Ciência, a astronomia e a astrologia andarão de mãos dadas. A necessidade de construir um calendário rigoroso perseguiu diversas civilizações da antiguidade: China, Babilónia ou Egito são apenas alguns exemplos. A partir dessa premissa, serão propostos numerosos modelos de descrição do movimento dos astros.
Aristarco terá sido a primeira pessoa a defender, no século III a. C., que era o sol, e não a Terra, que estava no centro do sistema planetário. Também pensava que as estrelas eram sóis distantes (Sagan, 1980, p. 222). Anaximandro de Mileto, no século VI a. C., sustentava que os humanos provinham de outros animais cujos recém-nascidos conseguiam sobreviver sozinhos melhor que nós, e que os primeiros animais teriam sido os peixes (Sagan, 1980, p. 207). São apenas alguns exemplos de hipóteses lançadas na antiguidade e que hoje sabemos serem verdadeiras.
Se hipóteses científicas tão relevantes foram apresentadas tão cedo, então por que motivo parece haver uma estagnação do conhecimento do cosmos até quase ao século XVII? Essencialmente por dois motivos: a reverência excessiva pelos filósofos pitagóricos e aristotélicos – que rejeitavam qualquer das hipóteses acima – e a falta de experimentação. Os pitagóricos consideravam a esfera uma figura perfeita, assim como o círculo, então não concebiam que os planetas se movessem de outra forma que não em círculos perfeitos (Sagan, 1980, p. 218). Foram apenas motivos filosóficos que impediram os gregos de deduzir as leis de Kepler, porque as observações usadas por Kepler, para formular as suas leis do movimento dos corpos celestes, são as de Tycho Brae, ou seja, sem recurso a telescópio (Sagan, 1980, p. 76). A cosmologia de Ptolomeu, com a Terra no centro e órbitas circulares, nunca teria sobrevivido às discrepâncias com as observações se não fosse esta fixação em movimentos circulares.[2]
O que mudou no século XVI foi a introdução de uma nova forma de validação do conhecimento científico e uma nova maneira de procurar a verdade. Essa alteração está associada a dois nomes: Francis Bacon (1561-1626) e René Descartes (1596-1650). Francis Bacon, na sua obra Novum Organon, defendia que os cientistas deviam usar uma linguagem rigorosa e compreensível pelas outras pessoas; deviam abordar as investigações de mente aberta e não a tentar provar o que já sabiam. O mais importante de tudo era repetir as suas experiências e observações para poderem estar certos dos resultados. Este é o método de indução, partir de uma observação empírica para tentar alcançar uma regra universal. Quantas mais vezes uma experiência é replicada, mais seguros estamos que a indução está correta. E se essa experiência for replicada vezes suficientes, podemos partir para generalizações – ou teorias científicas – que descreverão o modo como a natureza funciona. Conhecendo as regras que regem o universo, será possível fazer previsões, será possível saber quando ocorrerá um eclipse solar ou a posição de um determinado astro em determinado dia do ano (Bynum, 2018, p. 90).
Na noite de 10 de novembro de 1619, Descartes teve duas ideias que viriam a culminar na sua obra, Discurso do Método. Primeiro decidiu que, se queria alcançar o verdadeiro conhecimento, teria de ser pelos seus próprios meios. De nada lhe serviriam os ensinamentos de Aristóteles. Segundo, teria de duvidar de tudo e aceitar apenas coisas das quais pudesse estar certo (Bynum, 2018, p. 91). Então o método cartesiano desdobra-se em quatro etapas: não aceitar como verdadeiro algo que a razão não reconhece como tal (evidência); decompor o problema em várias partes (análise); reunir as diferentes partes e ordenar as observações da mais simples para a mais complexa (síntese); finalmente, garantir que nada foi omitido ou deixado de fora (enumeração)[3].
Bacon e Descartes oferecem duas respostas para a pergunta: qual a fonte última do conhecimento científico? Para Bacon é a experiência e observação, por isso é um empirista. Para Descartes é a razão, por isso é um racionalista.
Com isto, não queremos dizer que são estes dois pensadores que dão início à revolução científica, eles apenas providenciam os “manuais de boas práticas” da ciência moderna. Respeitando estas práticas, não podemos dizer que as conclusões de Copérnico (1473-1543), na obra Das Revoluções dos Corpos Celestes[4] – o Sol era o centro do universo e estava muito mais afastado das outras estrelas que da Terra –, fossem piores que as dos filósofos clássicos. Em primeiro lugar, a teoria de Copérnico é muito mais elegante na explicação do movimento dos planetas. Se tem alturas em que a posição de Marte parece retroceder, isso é porque este astro se move em volta do Sol e não da Terra. Em segundo lugar, isso é muito mais racional, e de acordo com as observações, que a explicação dos epiciclos de Ptolomeu. O modelo de Copérnico também viria a ser substituído por teorias melhores. Foi exatamente isso que veio a fazer Kepler, acrescentando que o movimento dos planetas é elíptico e não circular, além disso os planetas movem-se a uma velocidade maior quando estão mais perto do Sol (Bynum, 2018, pp. 72-76).
Galileu Galilei (1564-1642) tem 3 momentos da sua vida que serão verdadeiros divisores de águas na História da Ciência. Na fase inicial dos seus trabalhos, ocupa-se a fazer observações e medições da deslocação dos objetos. Numa das suas experiências mais famosas, fez uma esfera rolar por uma superfície inclinada, percebendo que havia uma relação entre a velocidade da esfera e o tempo decorrido desde que começara a rolar. A velocidade estava relacionada com o quadrado do tempo decorrido, i.e., após 2 segundos, a esfera rolaria 4 vezes mais depressa. O facto de repetir a suas experiências para contornar eventuais falhas humanas ou do equipamento, bem como de privilegiar o concreto em vez do abstrato, faz de Galileu um cientista moderno (Bynum, 2018, pp. 78-79). Também é nesta altura que percebe que se largarmos um objeto com 5 kg e outro com 1 kg, da mesma altura, eles cairão ao mesmo tempo no chão. Não é o peso que determina a aceleração dos objetos, terá de ser outra força.
Na segunda fase dos seus trabalhos, Galileu dedica-se a observar o céu com recurso a um instrumento novo, que ele próprio construiu[5], o telescópio. Viu que a Lua não era uma bola perfeita, tinha montanhas e crateras; viu que Júpiter tinha luas, tal como a Terra; e a Via Láctea, que parece uma mancha de luz, não é mais que um conjunto de milhares de estrelas muito distantes. Mas o maior incómodo que Galileu causou foi afirmar que Copérnico estava certo, de facto, e segundo as suas observações, a lua girava em torno da Terra e esta, por sua vez, em volta do Sol, tal como qualquer outro planeta. Publicou estas descobertas na sua obra, Diálogo sobre os Dois Principais Sistemas do Mundo, onde colocava Simplício (também em italiano se parece com simplório) a defender a cosmologia clássica e Salviati (nome que sugere sábio ou sensato) a defender a cosmologia de Copérnico. Este último apresenta os melhores argumentos e é óbvio de que lado está Galileu. A igreja pode saber o caminho para o céu, mas não sabe como o céu caminha. É por causa deste livro que será condenado pela igreja. Na retratação dirá que a Terra é o centro imóvel do universo, embora tivesse a certeza do contrário (Bynum, 2018, pp. 80-81).
Na fase final volta ao problema da queda de objetos. A sua obra, Duas Novas Ciências (1638), é um dos pilares da física moderna, nela se demonstra matematicamente que é possível medir a aceleração dos objetos. Esta obra torna possível calcular a trajetória de objetos atirados para o ar, como balas de canhão, e prever onde iriam cair. De certa maneira, esta obra antecipa os trabalhos de Newton sobre a gravidade (Bynum, 2018, p. 82), o génio de Isaac está em perceber que a mesma força que faz com que os objetos caiam, faz com que os planetas acelerem o seu movimento quando estão mais próximos do Sol.
Isaac Newton (1642-1727) era antipático, misantropo, irascível e tinha a mania da perseguição, mas era divinamente inteligente. Acordava e ficava horas sentado na cama a pensar, sem sequer se aperceber. Para contornar as limitações da matemática convencional, inventou o cálculo, mas não disse nada a ninguém por 27 anos (Bryson, 2020, p. 56). Como bom cientista, duvidou do princípio que dizia que a luz é branca e homogénea, defendido pelos filósofos da antiguidade e por Descartes. Experimentou fazer passar um raio de luz por um prisma de vidro, se a luz projetada na parede daquela sala fosse um círculo branco, Descartes teria razão, mas na parede apareceu uma faixa de várias cores, portanto a luz era um espectro (Bynum, 2018, p. 105). Também guardou isto para si durante três décadas. A espectroscopia, em meados do século XIX, serviria para fazer aquela coisa que Auguste Comte dizia que seria impossível: conhecer a composição de planetas distantes (Sagan, 1980, p. 144).
Durante um jantar, em 1683, Edmund Halley, Christopher Wren e Robert Hooke falavam sobre o movimento dos planetas, sabia-se que tinham órbitas elípticas, mas não se sabia porquê. Wren propôs um prémio de 40 xelins para quem descobrisse. Hooke, que tinha fama de mentiroso, disse que já tinha a resposta, mas não queria tirar aos outros o gozo da descoberta. Halley, obcecado com a ideia, vai até Cambridge para, com o maior descaramento, pedir a ajuda de Newton. Halley é recebido, e quando coloca a pergunta, Newton diz que já tinha feito esse cálculo, mas não conseguia encontrar os papéis. “Isto era espantoso – como se alguém dissesse que tinha encontrado a cura para o cancro, mas não soubesse onde tinha posto a fórmula.” (Bryson, 2020, p. 59)
Ao concordar em fazer os cálculos de novo, Newton enceta dois anos de trabalho intenso que culminam na sua obra-prima: Princípios Matemáticos da Filosofia Natural, ou Principia. Este é o ponto mais elevado da revolução científica, é tão avançado que para levar o homem à Lua se utilizou a física de Newton (Globo, 2011). Para fazer funcionar o GPS é preciso Einstein, para ir à Lua basta Newton.
A excessiva reverência aos clássicos também travou o avanço de outras áreas do conhecimento. Quando se começaram a dissecar os primeiros cadáveres, no início do século XIV, e se verificou que eram diferentes das descrições de Galeno em certos aspetos, pensou-se que os corpos tinham mudado, não que o mestre estava errado. Foi Vesálio (1514-64) que iniciou uma verdadeira descoberta do corpo humano, dissecando cadáver atrás de cadáver – experimentando, portanto (Bynum, 2018, p. 65). Na mesma esteira, William Harvey (1578-1657) dissecou numerosos animais vivos[6] para entender como funcionava o coração. Percebeu que havia um sistema de válvulas que fazia com que o sangue circulasse apenas numa direção. Não conseguiu desvendar como o sangue passa das artérias mais pequenas para as veias e volta ao coração, mas os seus trabalhos abriram caminho para outros avanços na área da Biologia e da Medicina (Bynum, 2018, pp. 87-88).
Na Química, Robert Boyle (1627-91) contrariou a teoria dos 4 elementos – ar, terra, fogo e água –, simplesmente queimando uma vara de madeira. A chama mudava consoante o que era queimado, portanto não era fogo puro, e as cinzas não eram terra. Também defendia que a matéria era composta por vários corpúsculos, com espaço entre eles, quanto maior fosse a pressão, menor esse espaço. Isto implica que, se a água fosse aquecida até evaporar, os mesmos corpúsculos continuariam lá, mas ocupando mais espaço (volume). Se aquecermos a água dentro de um recipiente fechado, a pressão vai aumentar. Depois há duas saídas: se o recipiente tiver pouca resistência, vai ceder para aliviar a pressão[7]; se o recipiente for preparado para aguentar a pressão, a água mantém-se na forma líquida, mesmo a altas temperaturas.[8] A lei de Boyle virá a contribuir para o desenvolvimento da máquina a vapor (Bynum, 2018, p. 101).
O impacto da revolução científica é tal que, como nos diz Yuval Noah Harari, se um camponês português adormecesse no ano 1000 e acordasse em 1500, o mundo parecer-lhe-ia bastante familiar. Mas se um marinheiro do ano 1500 acordasse nos dias de hoje, o mundo teria mudado de forma tão radical que ele não saberia se estava no céu ou no inferno (Harari, 2013, p. 291). Hoje em dia sabemos coisas que, à primeira vista, só um louco poderia acreditar. Os relógios atómicos provam-nos que o tempo passa mais depressa no cimo de uma montanha que ao nível do mar, e os fósseis de espécies humanas antigas provam-nos que temos um antepassado comum com os macacos. A química prova-nos que, na verdade, toda a vida foi originada na mesma sopa primordial e, por isso, todos os seres vivos são “aparentados”. Tudo isso parece absurdo, mas não há motivo para duvidar porque todas essas teorias foram testadas milhares de vezes, por milhares de cientistas, e não foram falsificadas.
[1] Carl Sagan, em discurso de 1987, apud Jon Fripp et al., Speaking of Science, 2000. Disponível em: https://www.futilitycloset.com/2014/05/06/second-chances-2/
[2] Na sua obra, Almagesto, Ptolomeu acrescentou epiciclos às órbitas dos planetas para justificar as observações, mantendo os movimentos circulares e a Terra no centro (Sagan, 1980, p. 69).
[3] Descarte apud Fortes, Alexandra, Gomes, Fátima F. e Fortes, José – “Linhas da História 11, parte 1”. Porto. Areal editores.
[4] Antes de Copérnico a palavra “revolução” referia-se apenas ao movimento de rotação dos corpos celestes. A sua obra teve tal impacto que “revolução” se tornou sinónimo de “grande perturbação” (Rovelli, 2020, p. 72).
[5] Embora não tenha inventado o telescópio, Galileu construiu o seu próprio e teve a ideia de combinar 2 lentes, obtendo uma ampliação de 15x (Bynum, 2018, p. 79).
[6] Quase sempre animais de sangue frio, porque o coração destes bate muito mais lentamente.
[7] É o que acontece quando salta a tampa de uma panela.
[8] É o que acontece com as botijas de gás, neste caso com um gás diferente.
