Ciência no século 20

“Nenhum período da História foi tão penetrado pelas ciências naturais nem tão dependente delas quanto o

século XX. Contudo, nenhum período da História, desde a retratação de Galileu, se sentiu menos à

vontade com elas.”

A onipresença da ciênciana vida cotidiana

• Em 1910, os físicos e químicos alemães e britânicos juntos chegavam a 8 mil pessoas.

• Em 1980, o número de cientistas e engenheiros empenhados em pesquisa e desenvolvimento experimental no mundo era estimado em 5 milhões (dos quais 1 milhão nos EUA).

Mudança do eixo geográfico da pesquisa científica

• Entre 1900 e 1933, só sete prêmios Nobel foram para os EUA.

• Entre 1933 e 1970, foram 77.

“Fuga de cérebros”: muitos desses prêmios foram concedidos a estrangeiros trabalhando em universidades dos EUA

Um cenário desigual

• Nas décadas de 1970/80, os países capitalistas desenvolvidos gastaram ¾ de todos os orçamentos de pesquisa científica e tecnológica no mundo.

Ciência: cada vez + incompreensível

• Até o final do sec 19, a ciência tinha uma gama estreita de aplicações práticas. E os avanços das pesquisas se traduziam diretamente em inovações tecnológicas:

• - a Física e a Matemática: engenheiros;• - química e da eletricidade: indústria e as

comunicações

A mudança no século 20:

Aas duas vertentes (ciência pura e conhecimento científico aplicado às inovações tecnológicas) começaram a caminhar em separado.

• De um lado: a moderna tecnologia – aviões, carros, rádio, cinema...

• Do outro: a moderna teoria científica: a Relatividade, a Física Quântica, a Genética...

O paradoxo do final do século

• Uma sociedade totalmente moldada pelos avanços da ciência: Índia e Indonésia teriam sido incapazes de produzir alimentos sem as conquistas da biotecnologia.

• Mas o problema dessas tecnologias é que elas se baseiam em descobertas e teorias muito distantes do mundo do cidadão comum.

Nem eles imaginavam...

• ...que suas descobertas pudessem ter alguma conseqüência prática:

• - o alemão Otto Hahn, que descobriu a fissão nuclear em 1939 duvidava que isso tivesse alguma aplicação prática em futuro previsível.

• - o famoso trabalho de Alan Turing (1935), que forneceu a base para a teoria do computador, foi escrito como um texto especulativo para exercícios de lógica matemática...

Mundos separados: do leigo e do cientista

• Mas o contato entre esses dois mundos ocorre de modo rápido e intenso:

• transistores –subproduto das pesquisas da Física sobre as propriedades magnéticas dos cristais (1948);

• raio laser, visto pela primeira vez em laboratório em 1960, chega ao consumidor na década de 1980 na forma do compact disc (CD).

• pesquisas sobre DNA, da década de 1950, a partir da década de 1980 se incorporavam a inúmeras atividades econômicas, na medicina e na agricultura.

Em síntese...

• Os novos avanços científicos se foram traduzindo, cada vez mais depressa, em uma tecnologia que não exige qualquer compreensão dos usuários finais.

• Exemplo: operador de caixa de supermercado.

A norma no final do séc.20:

• Convivemos no dia a dia com milagres da tecnologia científica de vanguarda – milagres que não precisamos entender. E mesmo que fôssemos capazes de entender a tecnologia por trás desses aparelhos e procedimentos, esse seria um conhecimento irrelevante.

A religião resulta enfraquecida...

• Tornou-se tão dependente da tecnologia baseada na alta ciência como qualquer outra atividade humana...

• Em 1900, um sacerdote podia realizar suas atividades como se Newton, Faraday ou Lavoisier não tivessem existido).

• Nos 70s, Khomeini, exilado na França, difundiu suas palavras ao Irã por meio de fitas-cassete!

Igrejas reconhecem a ciência

• Cristãos fundamentalistas exigem que a doutrina de Darwin seja substituída, ou ao menos contrabalançada, pelo que chamam de “doutrina da criação”.

• Igreja Católica reabilitou Galileu!• Big Bang – mão de Deus...

Mas existe um desconforto...

• O progresso da ciência se deu contra um pano de fundo marcado pela desconfiança, pelo medo.

• Quatro sentimentos negativos em relação à ciência:• o de que ciência é incompreensível;• o de que suas conseqüências, tanto práticas quanto

morais, são imprevisíveis, e provavelmente catastróficas;• - o de que ela acentua o desamparo do indivíduo;• - o de que ela solapa a autoridade... (Mas os regimes autoritários também estavam

interessados no progresso da ciência).

Crenças anti-científicas (ou irracionais)

• OVNIs: Hobsbawm atribui esse fenômeno a uma rejeição ao domínio da ciência.

• Os que se rebelam contra o flúor na água: conspiração para enfraquecer os seres humanos pelo envenenamento compulsório...

• Hipocondria generalizada.... Rejeição às vacinas... Idéia de que as linhas de transmissão elétrica causam males a quem estiver por perto.

• (Mais recentemente: celulares...)

Por trás disso, segundo Hobsbawm,

...existe o fosso crescente entre os especialistas, dotados de critério para avaliar essas questões, e os leigos, aos quais só restam duas atividades possíveis em relação à ciência: esperança

ou medo.

A grande separação

• Ruptura dos laços entre as descobertas dos cientistas e a realidade baseada na experiência dos sentidos

• O mesmo ocorreu com os laços entre a ciência e o tipo de lógica baseado no senso comum.

• Progresso da ciência passou a depender cada vez mais de pessoas escrevendo equações do que fazendo experiências em laboratório.

Adeus às velhas certezas

• Para os próprios cientistas, o rompimento com a experiência dos sentidos e o senso comum significou um rompimento com as certezas tradicionais de seu campo.

• O caso da Física: lida com os menores elementos da matéria e, ao mesmo tempo, com o maior conjunto de matéria, o Universo.

• No final do século 19, nenhum campo da ciência parecia tão firme, estruturado na física newtoniana.

Descobertas revolucionárias

• Mas suas bases foram solapadas pelas teorias de Max Planck e de Albert Einstein.

• Planck: descobriu que a intensidade da luz, em certas temperaturas, evolui em saltos (e não gradativamente).

• Conclusão: energia não é gerada ou absorvida de modo contínuo, e sim em pequenos “pacotes”, que batizou de “quantum”

Teoria da Relatividade

• Espaço e tempo não são categorias absolutas:Dependem da posição e da velocidade em que

se encontra o observador. Só é imutável a velocidade da luz: 300 mil km por segundo.

- Quanto + rápido um corpo se move, + lenta é a passagem do tempo para ele.

- Quanto + um corpo se aproxima da velocidade da luz, seu tamanho diminui e a massa cresce.

Bomba atômica –e muito mais

• Pesquisas de Einstein com base na Relatividade revelaram a enorme energia que se esconde no interior do átomo (E = mc2).

• Novas pesquisas: a trajetória da luz é distorcida pela imensa gravidade exercida por corpos maciços (estrelas e planetas).

• Eclipse solar em Sobral (CE): astrônomos constataram que raios de luz “entortam” ao passar pelo Sol (1919).

Mudança radical na Física

• ANTES• Era objetiva: podia se submeter à observação

direta, apesar das limitações dos aparelhos.• Não era ambígua: um objeto ou fenômeno era uma

coisa ou outra. • Suas leis era universais, igualmente válidas no nível

cósmico e no microcósmico.• Os mecanismos que ligavam os fenômenos eram

compreensíveis – isto é, capazes de ser expressos como “causa e efeito”.

Um cenário de incertezas

AGORA• O que é a luz uma onda ou um feixe de partículas¿“Hoje temos duas teorias da luz, ambas

indispensáveis, mas, devemos admitir, sem nenhuma relação entre si”

- O átomo deixou de ser a menor unidade possível de matéria (como indica seu nome grego) para se tornar um complexo sistema que abriga uma variedade de partículas ainda menores.

Como funciona o átomo?

• Rutherford (1911):a moderna representação do átomo: um núcleo atômico cercado de elétrons que circulavam ao redor dele como os planetas ao redor do Sol.

• Niels Bohr mostrou que o átomo age de um modo totalmente absurdo pelos padrões da mecânica newtoniana: o elétron simplesmente “salta” de uma órbita para outra, sem percorrer o trajeto de um ponto ao outro.

O Princípio da Incerteza

• Werner Heisenberg (1927) descobriu que o próprio processo de observar fenômenos no nível subatômico na verdade os modificava.

• Quando um cientista mede a velocidade de um objeto muito pequeno, ele muda a posição da partícula – e vice-versa.

• Conclusão: impossível calcular com exatidão as duas coisas...

Tudo isso foi provado em laboratório

• Os padrões de elétrons desvendados pela física subatômica tinham poder preditivo e explicativo incontestável.

• Quando os físicos produziram pela 1ª vez o plutônio para fazer a bomba atômica em Los Alamos, as quantidades utilizadas eram tão pequenas que suas propriedades não puderam ser observadas.

• Toda a pesquisa foi feito com base no número de elétrons que existiam orbitando ao redor do núcleo. E com isso se fez a bomba em 1943.

O avesso da matéria

• Muitos dos avanços foram obtidos com base numa suspensão temporária da descrença.

• Antimatéria, descoberta por Paul Dirac em 1928: elétrons com uma energia menor que a energia zero do espaço vazio. Cada partícula tem um “irmão gêmeo rebelde”.

• É um conceito que não faz sentido nos termos do dia-a-dia, mas que tem sido utilizado pelos físicos. (Combustível da Enterprise...)

Permanente contradição

• Não havia como expressar a totalidade da matéria em uma descrição única.

• A única maneira de avaliar a realidade era comunicando-a de modos diferentes e juntando todos os modelos para se complementarem uns aos outros.

• Einstein: “Deus não joga dados”

E o átomo se complica ainda +

• Desapareceu a simples dualidade entre núcleo positivo e elétron negativo.

• Os átomos eram agora habitados por uma fauna e flora crescentes de partículas elementares, algumas delas muito estranhas. Os neutrons, descobertos em 1932....

• Os quarks: partículas minúsculas, sempre em grupos de três, girando na velocidade da luz

Outras revoluções na ciência

• Em cosmologia, Edwin Hubble percebeu que o Universo parece estar se expandindo a uma velocidade estonteante a partir de uma explosão inicial: o Big Bang, há 15 bilhões de anos. E pode acabar de uma forma igualmente dramática,

• Na geologia, desmoronou a idéia de uma crosta terrestre relativamente estática. Desde os anos 60, prevalece a teoria da “deriva continental”, de Alfred Wegener: um globo de placas gigantescas mudando de lugar, às vezes rapidamente – as placas tectônicas.

E na Biologia, não foi só o DNA:

• Stanley Miller recriou em laboratório as condições da planeta no início da vida: produziu aminoácidos e proteínas.

• Jay Gould: saltos na Teoria da Evolução: períodos breves em que ocorre uma explosão de novos animais e plantas.

• Fim dos dinossauros: queda de um meteoro.

Relação cientistas-política

• No pré-2ª Guerra Mundial, grande parte dos cientistas abraçou idéias de esquerda. Confiavam no potencial que a ciência moderna colocava à disposição da humanidade: mundo mais justo, menos desigual.

• Luta contra o fascismo, perseguição aos judeus• A própria guerra nuclear foi filha do antifascismo: carta

dos cientistas aos líderes aliados para que fizessem a bomba atômica antes da Alemanha nazista.

• Depois, os mesmos cientistas tentaram impedir o lançamento das bombas de Hiroxima e Nagasáki, mas aí foi tarde demais....

Pós-2ª Guerra

• ciência se despolitizou. Governos e empresas passaram a aplicar muito dinheiro em pesquisas.

• O contingente de cientistas se multiplica com o financiamento público

• e os novos pesquisadores deixam de fazer perguntas sobre as finalidades (militares¿) de muitas das suas pesquisas.

Na União Soviética...

• Stálin: o caso Lissenko: intervenção na Biologia• No pós-stalinismo o uso político da ciência era

muito intenso, com a Guerra Fria e a corrida espacial.

• Avanços: o Sputnik (1957), o primeiro vôo espacial tripulados (Iúri Gagárin, 1961).

• Mas também foi entre os cientistas que a dissidência política foi mais expressiva: Andrei Sakhárov, o “pai” da bomba de hidrogênio soviética...

Novas preocupações

• A idéia de que a ciência está mudando a vida humana para melhor passa a ser contrabalançada pela percepção dos riscos associados às avanços científicos.

• Primeiro: o pesadelo da guerra nuclear.

Nos 70s, meio ambiente

• Sinal de alerta: a descoberta de que os CFCs (cloro-fluor-carbonos) usados em refrigeração e aerossóis consumiam o ozônio na atmosfera: os “buracos” na camada de ozônio.

• Em seguida: a percepção do aquecimento global e sua relação com o consumo de combustíveis fosseis.

Implicações éticas e políticas

• Os debates na Biologia sobre o peso dos genes na definição de características como a inteligência.

• Conservadores (direita): tendem a ver a sociedade como formada por desigualdades absolutas, geneticamente determinadas.

• Progressistas (esquerda): vêem as desigualdades como fruto do ambiente, mas do que dos genes. Isto é, elas podem ser eliminadas por políticas públicas.

No plano ético...

• Limites da pesquisa quando ela tem como objeto a reprodução humana: a questão da clonagem, da determinação de traços físicos como a cor dos olhos, o sexo dos bebês...

• “O que agora estava em causa não era a busca da verdade, mas a impossibilidade de separá-la de suas condições e conseqüências....”

A polêmica continua...

• Pessimistas: a humanidade não é capaz de lidar com os seus poderes de transformação da Terra ou mesmo de reconhecer os riscos que ela cria para si mesma e para o planeta. Por isso: necessidade controlar e limitar a ciência.

• Otimistas: a própria ciência é capaz de encontrar soluções para os problemas que surgem com a aplicação das suas descobertas.