II - Como a parapsicologia poderia se tornar uma ciência. (P. Churchland)

Numa série de posts, apresentaremos uma tradução comentada do artigo "How Parapsychology could become a science" (Inquiry: An Interdisciplinary Journal of Philosophy, Volume 30, Issue 3, 1987) do filósofo Paul Churchland. Este artigo é uma crítica epistemológica bem embasada à parapsicologia, crítica que deveria ser seriamente considerada pelos praticantes dessa disciplina, se eles pretendem, de fato, fazê-la avançar. Alem disso, Churchland lança dúvidas bem fundamentadas sobre o paradigma materialista presente. Vale a pena estudar com atenção este trabalho. Todas as referências dele serão apresentadas no último post. O texto em azul é do artigo.

Continuação de 'I - O argumento da tolerância'.

A "teoria predileta" desta história é a teoria clássica do calor e energia, que tem como princípio central que todas as interações mecânicas envolvem ao menos a conversão de energia mecânica em calor. Isso significa que, qualquer sistema isolado de corpos em movimento deve eventualmente 'parar', assim como ficam em repouso bolas de bilhar em uma mesa de sinuca depois de uma jogada. A energia (mecânica) cinética é dissipada pelo sistema como calor. Todo o ambiente, a borda da mesa, o ar adquirem uma temperatura levemente maior do que a que tinham antes da jogada.

O ponto importante aqui é a generalidade de um princípio chamado 'segunda lei' da termodinâmica clássica. De acordo com esse princípio, qualquer sistema de interações mecânicas, que seja fechado à entrada de energia externa, um catavento, um pêndulo oscilante, um conjunto de bolas de ping-pong colidindo em um caixa, deve eventualmente sempre entrar em repouso.

O fenômeno importante e falsificante dessa estória é o movimento Browniano, descoberto pelo botânico Robert Brown no começo do século 19. O movimento Browniano é a incessante agitação de partículas microscópicas suspensas em água ou ar, tal como espórulos de plantas ou partículas de fumaça. O movimento caótico e aparentemente eterno de tais partículas pode ser visto, e é frequentemente visto, através de um microscópio, mas não foi considerado como tendo qualquer relação com a termodinâmica clássica e a segunda lei. O palpite inicial de Brown para explicar esse movimento quase indetectável apelou para a biologia, afinal os espórulos estão vivos. O movimento igualmente ativo observado com partículas sem vida de fumaça destruíram essa hipótese, sem qualquer ameaça à segunda lei. Quem não poderia dizer que nova energia estivesse continuamente a ser fornecida de alguma fonte microscópica e quem seria capaz de contabilizar de forma precisa a quantidade de energia consumida por tais partículas tão pequenas, ou pelo meio difuso em que elas estavam em suspensão, a fim de calcular se isso estava em desacordo com a teoria clássica do calor? Tais coisas estavam muito além da capacidade de determinação experimental. E, assim, o movimento Browniano permaneceu como um problema menor para os teóricos clássicos, se é que ele fosse sequer notado. A teoria clássica dominava a paisagem como um gigante intocável.

Este vídeo mostra o movimento Browniano através de nanopartículas em suspensão na água. O movimento das partículas é perturbado por colisões com os átomos de água invisíveis. Este fenômeno permaneceu como uma anomalia desprezada pela teoria dominante, a termodinâmica clássica, que previa que as partículas teriam que acabar em repouso depois de certo tempo.

Mas, não por muito tempo. Uma teoria alternativa e razoavelmente geral do calor foi eventualmente desenvolvida por razões que não tinham nada a ver com o movimento Browniano. Essa teoria - a moderna teoria cinética - propôs que o calor nada mais é do que um tipo de energia mecânica, a saber, a energia cinética das moléculas que formam os sólidos comuns, os líquidos e os gases. Elas também estão em movimento, vibrando caoticamente ou oscilando no nível microscópico. A temperatura de um corpo foi interpretada como sendo apenas uma medida de quão vigorosamente as moléculas constituintes estão se movendo. E a 'conversão' inevitável da energia cinética no nível macroscópico em calor, que é um tema recorrente na segunda lei clássica, nada mais seria do que uma distribuição dessa energia do nível macro para o micro. Uma bola pulando eventualmente para porque as moléculas do ar ou do chão levam embora partes pequenas dessa energia cinética que estava tão organizada inicialmente no  movimento coerente do pular. A bola agora está em repouso, mas ligeiramente mais quente, assim como o chão e o ar circundante. A energia original da bola agora vive na forma de um aumento da atividade das moléculas constituintes, tanto do ar como do chão. 

Mas, o que dizer sobre as próprias moléculas em movimento? Elas não dissipariam sua energia cinética, à medida que colidem umas com as outras, assim como no caso da bola? Será que elas não terminariam também em repouso, mas ligeiramente mais quentes? Não, assim prediz a teoria cinética. As interações entre as moléculas são perfeitamente elásticas, o que é uma outra forma de dizer que nenhuma energia é perdida em qualquer interação entre elas. Dessa forma, as partículas permanecem colidindo entre si felizes para sempre. As moléculas não podem dissipar suas energias cinéticas na forma de calor, porque o movimento delas já é o que se chama calor. Um sistema fechado de moléculas em colisão, portanto, nunca estará em repouso.

Essa teoria não foi bem recebida pela maioria por uma razão fácil de se entender. Por um lado, ela postulava a existência de partículas que, por causa de seu tamanho, jamais seriam observadas pelos humanos. Por outro lado, essas partículas inerentemente 'tímidas' eram admitidas como realizando colisões elásticas entre si, em contradição direta com o princípio bem estabelecido da segunda lei. Na aparência, essa era uma proposta metodologicamente suspeita e improvável como fato.

Animação em computador do estado de agitação molecular. Para uma nova teoria (a cinética dos gases), o calor nada mais é do que uma manifestação microscópica do movimento de átomos e moléculas, que fornecia uma explicação alternativa à da termodinâmica clássica. Essa manifestação invisível de mudança tem consequências indiretas que podem ser observadas empiricamente. Cortesia Wikipedia.

Como testar essa teoria nova sobre a natureza do calor? Há muitas formas, mas discutiremos apenas uma delas aqui.  Moléculas são muito pequenas para serem vistas, mesmo com um microscópio, então não havia esperança de se ver diretamente se um gás aquecido era composto de moléculas em movimento incessante. Mas, se suspendermos partículas em um gás, partículas tão pequenas que pudessem ser afetadas de todos os lados pelo movimento das próprias moléculas de gás, mas grandes o suficiente para serem vistas ao menos com um microscópio, então o movimento incessante das moléculas será revelado pela dança incessante das partículas suspensas nele. Ou seja, se a teoria cinética é verdadeira, o movimento Browniano deveria existir! Além disso, a violência do movimento observado deve ser proporcional à temperatura absoluta do gás (quanto mais rápido as moléculas se movem, tanto mais rápido se moverão as partículas). E, mais ainda, a teoria cinética fez previsões sobre a distribuição de partículas de fumaça por causa da gravidade e da temperatura e resultou também num bom acordo com a lei clássica dos gases. Mas, não precisamos detalhar isso aqui mais. É suficiente dizer que todas essas predições são experimentalmente acessíveis e todas foram corroboradas em detalhes. 

Dessa forma, uma curiosidade menor, de relevância duvidosa para qualquer coisa, surgiu como um grande fenômeno que revelou um aspecto oculto tanto da matéria como do calor e se constituiu numa refutação permanente da segunda lei. Mas, isso aconteceu somente porque uma nova teoria nos mostrou uma maneira diferente de se pensar as coisas. Tivéssemos permanecido cristalizados nas categorias e imagens da teoria clássica, o significado do movimento Browniano jamais teria sido compreendido.  

A moral dessa história é que devemos sempre ser tolerantes com a proliferação de pontos de vista teóricos diferentes. Na verdade, devemos ativamente encorajar isso, mesmo se nossas teorias prediletas presentes não sofrerem nenhum problema empírico (1). Isso não significa que devemos abandonar teorias de sucesso ou programas de pesquisa produtivos a fim de seguir toda e qualquer ideia maluca que aparecer. Isso seria demonstrar falta de espírito crítico, de irresponsabilidade, além de postura muito ineficiente. Ao invés disso, devemos estar conscientes dos problemas com o monopólio intelectual, não importa quão bem uma teoria tenha sido desenvolvida. E, também, implica que devemos sempre estar abertos a tentativas de articular e explorar alternativas conceituais interessantes.   

Comentários

(1) Embora essa seja uma recomendação que faz sentido, na prática, a maior parte do tempo dos cientistas é gasto no desenvolvimento do paradigma principal. O paradigma confere estabilidade e permite resolver problemas, que é uma preocupação central no labor científico. A construção de alternativas teóricas - embora recomendado pela proposta de Feyerabend - é, muitas vezes, não intuitiva no contexto da prática científica.

Continua no próximo post: parte II - Parapsicologia, o lado teórico.