Do que as teorias são feitas.

junho, 2008

Teorias científicas são, de certa forma, o produto final da ciência. De forma geral,  parece existir uma tendência em desconfiarmos da palavra teoria. Isso porque seu significado comum esta mais ligado à especulações e incertezas. Para a ciência no entanto, a teoria tem um papel mais nobre. É ela quem responde a pergunta sobre o que é e/ou como funciona determinado fenômeno natural. Apesar disso, muito já se discutiu sobre a maneira como as teorias são selecionadas e sua validade enquanto aproximação da verdade.

Em épocas mais próximas ao início do desenvolvimento da ciência moderna, as teorias tinham seu conteúdo bastante restringido. Somente teorias que poderiam ser “provadas” por testes empíricos eram aceitas na ciência. Esse modelo acabava por limitar a aquisição de conhecimento, já que ignorava uma série de conhecimentos que não podiam ser verificados e acabavam sendo excluídos.

Esse problema seria resolvido com as idéias de Karl Popper. Sir Karl propôs que as teorias científicas não podem nunca serem “provadas”. Embora isso possa parecer estranho, se pensarmos na imagem tradicional que se faz da ciência, existe um sentido bastante simples. Para Popper, não temos condição de sabermos se já atingimos todo o conhecimento possível sobre qualquer objeto de estudo. Se assim o é, não temos como ter certeza sobre a “prova científica” de nada. Sir Popper propôs que a ciência deveria trabalhar para falsear suas próprias teorias. Falsear significa tentar provar que uma teoria científica é falsa. Ou seja, planeja-se experimentos que visem encontrar falhas nas teorias propostas. Quando estas falhas são encontradas, a teoria foi “falseada” e deve ser deixada.

Desta forma, teorias que sobrevivem ao falseamento podem ser consideradas modelos prováveis do que poderia ser a verdade. Esse conceito de certa forma é aplicado ainda hoje na ciência. Além disso, Sir Popper propôs que teorias só podem assim ser chamadas se de alguma forma possuem capacidade de predição, ou seja, seu conteúdo permite prever resultados ou fenômenos que por algum motivo ainda não foram detectados. As teorias também devem necessariamente ser compatíveis com o conhecimento já adquirido, a não ser que estejam tentando falsear um destes conhecimentos e, mais ainda, devem introduzir novos conhecimentos a respeito do que se esta sendo estudado.

As idéia de Popper foram de uma grande influência pra ciência atual. Mas sofreram um pouco com a crítica de Thomas Kuhn. Pra Kuhn, assim como não é possível comprovar uma teoria, também não podemos falseá-las. Para Kuhn a validade de uma teoria é definida pela afinidade da comunidade científica com ela. Essa afinidade sofre influência da época, das necessidades da sociedade, dos credos do cientista e por aí vai. Evidentemente isso causou uma grande discussão. Kuhn foi acusado de relativismo, por incluir assuntos que não deveriam ser considerados em um pensamento racional. E de certa maneira, Kuhn aceita o rótulo de relativista.

O importante é que tanto as idéias de Kuhn quanto as de Popper acabaram por influenciar de maneira decisiva a ciência moderna. As teorias parecem de fato seguirem o esquema popperiano, sem deixar completamente de lado o relativismo de Kuhn.

PS: Os mais atentos já devem ter reparado que a frequência de post’s diminuiu. O motivo é que estamos preparando grandes novidades para a comemoração de 1 ano do blog, dia 17 de julho. Até lá, peço a compreensão de todos e aguardem, as novidades serão bem interessantes.

O extremo criacionista.

junho, 2008

No Brasil as discussões entre evolucionismo e criacionismo não chegam a ser muito relevantes. Temos um movimento criacionista isolado e em geral decentralizado. Na verdade o Brasil conta com a Sociedade Criacionista Brasileira (SCB). A primeira vez que ouvi falar da SCB foi através de um amigo que participou de uma série de palestras que promovem o criacionismo. Depois disso só tive notícias da SCB em uma pequena discussão que tive o prazer de acompanhar. Na ocasião um aluno do curso de extensão em Divulgação Científica da USP apresentava a idéia de um site que trataria das controvérsias entre o design inteligente e evolução. Sua apresentação foi interrompida por uma aluna do mesmo curso, que começou a advogar em favor do criacionismo e acabou comentando que a SCB possui linhas de pesquisas sérias a respeito do criacionismo.

Confesso que achei graça. Não conseguia conceber o que seria uma linha de pesquisa séria a respeito do criacionismo. Em todo caso resolvi que talvez estivesse sendo preconceituoso demais. Pesquisei um pouco sobre a SCB e, por fim, acabei enviando-lhes um email perguntando sobre as tais linhas de pesquisa. Segue abaixo a resposta que eles me deram:

“Informamos-lhe que nossa linha de pesquisa propriamente dita relaciona-se com o tema “origem comum das línguas e das religiões”. A grande atividade que desenvolvemos, entretanto, é a de divulgação de aspectos relacionados com a controvérsia Criação / Evolução. Nesse sentido temos como uma das mais destacadas contribuições nossas a tradução e a publicação do livro “Evolução – Um Livro Texto Crítico”.Temos também realizado encontros criacionistas diversos, com a participação de palestrantes convidados (nem todos associados formalmente àSCB).Esperando ter-lhe prestado as informações de que necessitava, permanecemos à disposição, enviando-lhe nosso cordial abraço, Ruy e Rui Vieira.”

Achei bacana a atitude da SCB. Eles me responderam com velocidade e ainda me forneceram o contato para membros associados e que tratam especificamente sobre biologia. Mas, como podemos observar, eles não desenvolvem qualquer linha de pesquisa criacionista. O trabalho da SCB é basicamente de divulgação do criacionismo. Apesar de a maioria das pessoas acharem que a divulgação do criacionismo é um desserviço ao entendimento correto da ciência, e de certa forma eu posso concordar com isso, existem casos muito piores. Casos de extremismo militante, ou simplesmente de ignorância exacerbada.

É o que ocorreu recentemente nos Estados Unidos, mais precisamente em Mount Vernon no estado da Virgínia. Durante onze anos o professor John Freshwater ensinava criacionismo e design inteligente nas aulas que deveriam ser de evolução. A comunidade e outros professores da mesma escola reclamaram por todos estes anos à direção da escola sobre a insistência de John em ignorar o currículo de evolução e, no lugar, ensinar suas crenças. Uma atitude só foi tomada quando o professor em questão provocou queimaduras em forma de cruz no braço de dois estudantes que reclamaram de suas aulas. Segue a foto abaixo:

Foto retirada do jornal The Columbus Dispatch

Foto retirada do jornal The Columbus Dispatch. Clique para ampliar.

O professor Freshwater se defendeu dizendo que  não queimou uma cruz no braços dos estudantes, queimou um “X”. O caso todo é de um absurdo bizarro. Como uma escola pública ignora 11 anos de reclamações? Qual o próximo passo destes extremistas? Queimar um cientista em praça pública? Ainda bem que no Brasil essa briga (por enquanto) não saí da esfera das discussões ingênuas. No entanto, com os recentes casos de vandalismo religioso, só me resta temer pelo futuro dos braços dos estudantes de amanhã.

Da serventia à ingenuidade.

junho, 2008

Talvez seja reflexo deste mundo globalizado, mas parece existir um pensamento comum de que todas as coisas devem ter uma serventia.Sejam essas coosas objetos, animais, plantas, inclinações políticas ou movimentos sociais. Esse pensamento utilitarista evidentemente também aflige a ciência e, como é de se esperar, é uma crítica muito mais comum de quem esta de fora da comunidade científica. Não há nada de errado com a crítica em si, não fosse o caso de ela ser fruto de uma reflexão ingênua sobre o que é ciência e como ela funciona.

Primeiramente temos que voltar àquela velha divisão acadêmica. A ciência pode ser dividida em aplicada e teórica. As ciências aplicadas são as que com efeito produzem conhecimento com uma finalidade implícita. As ciências mais teóricas se envolvem muito mais com o estudo bruto dos fenômenos e não possuem como objetivo principal resultar em aplicações práticas. Embora essa divisão seja contestada de muitas maneiras, é bastante aceita no meio acadêmico.

Desta divisão simples decorre um processo mutualístico. As ciências aplicadas não funcionam sem uma base teórica. Por outro lado, o refinamento do trabalho das ciências teóricas depende em grande parte da produção prática das ciências aplicadas, já que os instrumentos de pesquisa cada vez mais avançados são frutos desta produção. Mas também as facilidades do dia a dia são frutos da ciência aplicada. Novos tipos de motores, televisores, aparelhos celulares, computadores mais potentes e por aí vai. Isso talvez explique a idéia de que a ciência, de alguma forma, serve à humanidade produzindo novas tecnologias. O que não deixa de ser verdade, claro.

O problema é que esta visão é supervalorizada, mesmo na academia. Toda pesquisa científica requer um investimento, e sabemos que dinheiro não cai do céu. Quem fomenta uma pesquisa científica o faz esperando que o dinheiro investido renda um bom retorno no futuro. Desta forma, pesquisas que geram aplicações com valor mercadológico recebem mais incentivos do que pesquisas mais teóricas por exemplo. Soma-se a isso a imprensa que se habituou a fazer festa quando surge uma nova aplicação prática de algum estudo científico, da mesma maneira que se acostumou a fazer chacota de pesquisas mais teóricas (e miraculosamente física quântica não entra aqui).

Resulta dessa misturada toda o velho achismo popular. Se aparentemente não tem serventia, então é perda de tempo. Ontem mesmo ouvi uma crítica de alguém que disse que a ciência as vezes só sabe coletar e sistematizar dados, enquanto poderia estar usando o mesmo tempo pra algo mais útil. Ta aí, uma frase emblemática deste pensamento. Não ocorreu ao cidadão que a formulou que coletar e sistematizar dados é uma parte importante de qualquer pesquisa, seja ela teórica, seja ela aplicada. Não ocorreu ao mesmo cidadão que a História é basicamente uma ciência de coleta e interpretação de dados por exemplo, e isso não a torna menos importante do que qualquer outra ciência.

Criticas à ciência, ou a qualquer outra atividade humana, são sempre bem vindas. Só devemos ter o cuidado de não sermos ingênuos o suficientes para realizarmos críticas baseadas em nossa falta de conhecimento sobre algo.

De onde viemos?

junho, 2008

A origem da vida na Terra é um dos maiores mistérios da ciência. Ocorre que imaginar as condições primordiais do planeta é, por si só, um trabalho hercúleo. Simular estas condições é ainda mais complexo.  Para piorar, o surgimento de vida em um planeta não parece ser um evento trivial. Em todas as nossas décadas de exploração espacial, nunca detectamos qualquer corpo espacial com presença de vida, ainda que de vida extinta. É certo que temos bons candidatos neste sentido, Marte é um deles assim como Titã, uma das luas de Saturno.

Mas essa dificuldade nunca impediu a ciência de imaginar algo. Em toda nossa história de desenvolvimento científico, muitas foram as teorias sobre a origem da vida e seus experimentos que tentavam reproduzir o acontecimento. Infelizmente, nunca tivemos um sucesso conclusivo, capaz de demonstrar que estamos indubitavelmente no caminho certo de investigação. A teoria mais aceita diz que as inúmeras tempestades elétricas atingiam os oceanos primitivos, altamente ricos em concentração de substâncias químicas (e por isso apelidados de sopa primordial), afetaram a conformação molecular destas substâncias permitindo que elas se agregassem formando os chamados coacervados.

Do surgimento dos coacervados até as primeiras células primitivas se passaram milhões de anos. Hoje acreditamos que os primeiros organismos unicelulares tinham uma composição membranosa básica, carregavam em seu núcleo uma molécula primitiva de RNA e se alimentavam das substâncias químicas presentes no oceano. É com essa premissa em mente que um grupo de cientistas da Escola de Medicina de Harvard esta tentando recriar uma célula primitiva.

Trata-se de uma nova tentativa de entender a vida primordial. Para tal os pesquisadores de Harvard misturaram em um recipiente com água uma espécie de “lipídio primitivo” e um seguimento de uma molécula de DNA. Depois de um certo tempo, notaram que os lipídios se uniram em uma cadeia em formato de anel ao redor do DNA. Mais do que isso, essa membrana de lipídeos conseguiu proteger a molécula de DNA da ação degradativa da água. É exatamente o que se espera de uma célula primordial. Para completarem o experimento, introduziram no recipiente alguns nucleotídeos e, para a surpresa de muitos, constataram que esses nucleotídeos penetraram na célula, se ligaram ao DNA e o replicaram em um prazo de 24 horas. Embora essa célula primordial fabricada não tenha se replicado por completo (e certamente ninguém esperava que isso fosse acontecer tão fácil), suas funções básicas de proteção e replicação do material genético funcionaram muito bem.

Ainda estamos longe de compreendermos de onde viemos. Mas assim como a vida avançou lentamente pela superfície da Terra, esperamos um dia entendermos seus mistérios. Um passo de cada vez, pouco a pouco, passo a passo.

Corrida contra o acaso?

junho, 2008

A algum tempo, debatendo sobre o aquecimento global com amigos, me deparei com um argumento curioso. Meu interlocutor dizia que muito embora o planeta tenha passado por uma série de catástrofes naturais que provocaram extinções em massa, nenhum desses eventos ocorreu tão rápido e de forma tão abrangente quanto as ações negativas do homem na Terra. Ou seja, defendeu-se a idéia de que por conta da velocidade com a qual os seres humanos vem degradando o meio ambiente, as espécies animais e vegetais não tem tempo para se acomodarem ao novo ambiente de modo que a taxa de extinções é maior que a taxa de surgimento de novas espécies. Um cenário desses poderia significar a esterilização da Terra. Mas convenhamos, é uma situação por demais fictícia.

Na verdade, já tivemos uma situação muito pior que a atual em termos de velocidade e abrangência de extinções. O evento K-Pg (de CretáceoPaleogeno, antigamente nomeado como K-T ou Cretáceo-Terciário), popularmente conhecido como a queda do asteróide que culminou com a extinção dos dinossauros. A teoria do impacto surgiu com a descoberta de uma camada de 1cm de irídiu em um ponto específico do estrato geológico da Terra. A análise dos estratos anteriores indicava a presença dos famosos repteis gigantes, enquanto a análise dos estratos posteriores à camada de irídiu indicavam a ausência de boa parte das espécies do Cretáceo, bem como a recuperação lenta da fauna e flora. O irídiu é um material raro em nosso planeta, mas facilmente encontrado em meteoritos. Concluiu-se então que um asteróide de aproximadamente 10km de diâmetro se chocou com a Terra no final do Cretáceo, o que teria resultado em uma mudança abrupta do meio ambiente que culminaria com a extinção dos dinossauros e outros animais. Com efeito, acredita-se que 60% da biodiversidade daquela época deixou de existir.

É possível imaginar que só no momento do impacto do asteróide, o planeta tenha sofrido com terremotos, maremotos e vulcanismo. Isso sem contar a própria explosão gerada pelo impacto e a onda de choque dispersada por ela e o dano de longo prazo gerado pela nuvem de poeira que “fechou” a atmosfera, impedindo a exposição da superfície aos raios solares. O fato é que a despeito desta tragédia, a vida encontrou um meio de reabitar o Planeta.

Curiosamente a Terra já passou por outros episódios de extinção em massa, todos eles ocorreram mais lentamente que o evento K-Pg e ao menos dois deles resultaram em taxas de extinção maiores que a queda do asteróide. Podemos concluir então que a velocidade com a qual a mudança do meio ocorre pode não ser tão importante quanto parece. Evolutivamente falando, mudanças bruscas não deveriam ser superestimadas. Sabemos que o meio ambiente não produz ativamente mudanças evolutivas. O meio seleciona passivamente mudanças aleatórias. Isso significa que as espécies que sobrevivem a mudanças drásticas do meio já estavam adaptadas de forma a poderem suportar essas mudanças.

É o que de fato aconteceu na no final do Cretáceo. Animais mais generalistas sobreviveram às mudanças causadas pela queda do asteróide. É importante notar os animais de hábitos específicos não evoluíram em animais generalistas, se assim fosse os dinossauros estariam vivos até hoje. Podemos notar então que a vida é uma corrida contra o acaso. Embora existam vantagens claras em desenvolver estruturas morfológicas e comportamentos específicos em ambientes estáveis, é impossível prever até quando esta estabilidade irá perdurar.

Há quem defenda que estejamos passando por mais um evento de extinção em massa. Eu acredito que pode ser verdade. Há quem diga que a culpa é do homem, e talvez o seja de fato. Mas se somos agentes desestabilizadores do meio, só nos resta torcer para que a natureza nos tenha feito generalistas o suficiente. De outra forma, estaríamos dando origem ao nosso próprio evento de extinção.

Ciência Open Source?

junho, 2008

Nos últimos anos o termo “web 2.0” vem sendo usado à exaustão como um novo paradigma para a Internet. A característica implícita nesse termo é a capacidade de fornecer ambientes colaborativos, aonde o site passa a ser uma ferramenta e seu conteúdo é gerado, mantido e selecionado pelos usuários. Esse ambiente de colaboração também não é exclusividade da internet. O movimento “Open Source” e seus produtos mais conhecidos, como Linux e toda a sorte de softwares desenvolvidos sob licenças abertas, mostram que um ambiente colaborativo é capaz de gerar frutos melhores em menos tempo do que a maneira “proprietária” tradicional. Com a popularização do “2.0” já há quem fale em uma “ciência 2.0”. Mas isso existe de fato?

Na verdade, pensar em uma ciência 2.0 pode parecer redundante. Afinal, sempre ouvimos aquele inflamado discurso de que a ciência é um empreendimento humano, que exige a colaboração dos mais diversos grupos de pesquisa para poder avançar e se desenvolver. Talvez já tenha sido assim. Hoje em dia no entanto a pesquisa científica tem um caráter muito mais proprietário. E nem poderia ser diferente. Se uma empresa farmacêutica investe no desenvolvimento de uma cura para a AIDS, certamente não é de seu interesse divulgar os resultados de sua pesquisa para seus concorrentes. Mesmo a ciência mais teórica costuma resguardar suas descobertas. Nenhum cientista quer ver seu trabalho sendo publicado por um concorrente. Ainda que o cientista tenha garantido seu crédito publicando seu artigo em uma revista especializada, o interesse agora muda para o periódico em questão. Se o modelo de negócio da revista esta fundamentado na venda de acesso ao conteúdo científico de ponta, não é de seu interesse que esses artigos estejam vagando livremente pela internet. Entra aqui a questão do copyright.

Temos então uma série de mecanismos de restrição à informação e, como se pode concluir sem nenhum esforço, restringir o acesso à informação é restringir o desenvolvimento das áreas dependentes desta informação. A ciência se tornou um negócio lucrativo, ainda que os mais ingênuos duvidem disso. No entanto há questões importantes a serem levantadas. Informação e conhecimento podem ser transformados em propriedade privada? Quer dizer, que direito tem um cientista de alegar que descobriu uma nova partícula quântica quando ela de fato sempre existiu, e tudo o que o cientista fez foi detectar esta partícula? Mais ainda, que direito tem esse cientista, bem como o periódico científico, de comercializarem algo tão velho quanto o Universo? Da mesma maneira, é correto uma indústria farmacêutica qualquer patentear uma substância que tenha sido extraída de uma planta que existe a milhões de anos na natureza?

São todas questões complexas e eu não tenho a esperança de ver qualquer resposta até o final da minha vida. Esses são problemas para gerações intermináveis de cientistas. Mas hoje já podemos vislumbrar o embrião dessa ciência 2.0. Alguns projetos, como o Open Wetware, buscam a integração verdadeiramente comunitária e aberta entre centros de pesquisa das mais variadas áreas. São pessoas que entendem que o conhecimento não deveria ser patrimônio de um indivíduo ou de um grupo comercial.

O conhecimento é um bem de valor inestimável. Restringir seu acesso é o mesmo que inibir o desenvolvimento da humanidade.

O assassinato de uma teoria.

junho, 2008

Eventualmente eu gosto de pegar notícias de ciências publicadas nos grandes portais e comentá-las aqui. Em geral meu principal alvo é o G1, mas até pra não dizerem que é algo pessoal, vou pegar uma notícia do Jornal Terra. A notícia foi publicada no dia 29 de maio com o título “Pegada encontrada pode mudar teoria da evolução“. O título sugere uma reportagem bombástica, que exibe fatos contundentes, até arqueológicos, para o fim da tão incompreendida teoria da evolução.

O problema é que quando lemos a notícia não é bem isso que encontramos. Na verdade trata-se da descoberta de uma pegada de 15 milhões de anos que pode ter sido feita por um animal bípede. Se essa suposição for comprovada, a pegada pode sugerir que os ancestrais do homem evoluíram muito antes do que se pensava (por exemplo, acredita-se que o homem e os chimpanzés e bonobos se separaram de seu ancestral comum a aproximadamente 6,5 milhões de anos). É perceptível portanto de que se trata de uma descoberta potencialmente importante.

O fato é que, confirmando-se ou não o significado desta pegada para o conhecimento científico atual, a teoria geral da evolução não é afetada em nenhum nível. O motivo é simples, a teoria da evolução, embora seja em grande parte sustentada pelo registro fóssil, não depende em momento algum de qualquer registro mais específico, sejam eles fósseis de animais bípedes ou qualquer outro fóssil que se possa imaginar.

O que a reportagem provavelmente deveria ter dito (e de fato o fez, ainda que discretamente) é que a teoria da evolução humana pode sofrer alguma revisão por conta desta descoberta. A reportagem do Terra ainda reproduz a frase de um dos autores da descoberta: “A teoria da evolução teria muitas dificuldades com esta evidência que estamos mostrando agora”. Desta frase podemos tirar algumas conclusões. A primeira é que o cientista pode ter cometido um engano de formulação da frase, suprimindo a palavra “humana” após “teoria da evolução”. A outra conclusão é que o Terra, ou a agência de notícia que liberou a notícia, podem ter reduzido a frase cortando a informação mais importante. Uma outra possibilidade é o erro de tradução da notícia original para o português.

O fato é que independente de quem cometeu o engano, a frase da forma como se encontra é completamente equivocada. A teoria da evolução não teria dificuldade alguma com esta evidência, em verdade, essa evidência sequer é relevante para a teoria da evolução em geral. Volto a bater na mesma tecla. O jornalismo científico, da maneira como vem sendo feito, presta um desserviço imenso a ciência e à sociedade.