HG 516 - EPISTEMOLOGIA DA FÍSICA – Prof. Silvio Seno Chibeni – 1^o semestre 2002

Primeira prova – 23/4/2002

Correção em azul

· Responda com letra legível, de forma clara e objetiva.

· Deixe amplas margens para correção.

· Consulta a material escrito permitida.

• As questões têm pesos iguais. Esta prova tem peso igual ao da segunda, a ser realizada dia 25/6 em sala de aula, sem consulta. Exame (para quem tiver média menor que 5,0.) dia 2/7, sobre toda a matéria do curso.

1. a) Na acepção filosófica do termo, o que é um fenômeno? Dê dois exemplos.

b) Por que os fenômenos desempenham papel central na posição filosófica empirista?

a) Fenômeno é aquilo que aparece, o que é imediatamente perceptível. Assim, no caso da percepção sensorial, temos, como fenômenos o azul, o áspero, o quente, o doce, etc.

b) Como o empirismo é a tese de que todo o conhecimento provém, ou se fundamenta, em última instância, na experiência, e os fenômenos são justamente o que a experiência produz, está claro que, para o empirismo, os fenômenos estão na base de todo conhecimento.

2. Assuma o empirismo. Das duas classes de teorias científicas, construtivas e fenomenológicas, qual a que apresenta maiores dificuldades de justificação? Por que?

As teorias construtivas, porque elas transcendem o nível dos fenômenos, postulando entes e processos inobserváveis, em geral como as causas dos fenômenos e dos padrões pelos quais se inter-relacionam (as leis fenomenológicas), fornecendo-lhes, assim, uma explicação. Ora, segundo o empirismo aquilo que conhecemos de modo indubitável e imediato são os fenômenos, não sendo fácil, nessa perspectiva epistemológica, justificar proposições acerca de coisas que estejam além deles.

3. O prefácio do De Revolutionibus Orbium Coelestium (1543), de Copérnico, foi escrito por Andreas Osiander. Esse prefácio tornou-se famoso entre historiadores e filósofos da ciência por defender uma certa interpretação das teorias astronômicas. Com base no trecho transcrito a seguir, diga qual a posição defendida por Osiander (quanto aos limites do conhecimento). Justifique.

“[...] é próprio do astrônomo compor, por meio de uma observação diligente e habilidosa, o registro dos movimentos celestes. E, em seguida, inventar e imaginar as causas dos mesmos, ou melhor, já que não se podem alcançar de modo algum as verdadeiras, quaisquer hipóteses que, uma vez supostas, permitam que esses mesmos movimentos sejam corretamente calculados, tanto no passado como no futuro, de acordo com os princípios da geometria. Ora, ambas as tarefas foram executadas com excelência pelo autor. Com efeito, não é necessário que essas hipóteses sejam verdadeiras, e nem mesmo verossímeis, bastando apenas que forneçam cálculos que concordem com as observações [...]” Trad. Z. Loparic, Cadernos de História e Filosofia da Ciência, n. 1, 1980, pp. 57-8.

A posição de Osiander é anti-realista. Duas frases que indicam isso são: “já que não se podem alcançar de modo algum as verdadeiras” (não teríamos recursos cognitivos para penetrar as causas dos fenômenos) e “não é necessário que essas hipóteses (sobre as causas inobserváveis dos fenômenos) sejam verdadeiras, e nem mesmo verossímeis, bastando apenas que forneçam cálculos que concordem com as observações”. Esta segunda asserção indica que a forma de anti-realismo favorecida por Osiander parece ser o instrumentalismo.

4. a) Quais as duas teorias sobre a natureza da luz desenvolvidas entre os séculos XVII e XIX? Indique as idéias centrais da ontologia de cada uma, e dê os nomes dos seus criadores e principais defensores.

b) Que fenômenos cada uma delas melhor explicava? Que fenômenos não podiam ser bem explicados por cada uma elas?

a) A teoria ondulatória, segundo a qual os fenômenos luminosos se devem a ondulações em um certo meio (o éter luminífero), e a teoria corpuscular, que propõe que eles têm como causas o movimento rápido e, em geral, retilíneo, de corpúsculos de tipos diferentes, segundo a cor percebida. A teoria ondulatória foi criada por Huygens (séc. XVII) e a corpuscular por Newton (início do séc. XVIII). Esta última prevaleceu durante todo o século XVIII. No início do século seguinte foi abandonada, depois que Young observou interferência luminosa e que ele e Fresnel desenvolveram uma teoria ondulatória quantitativa bastante poderosa. Outro fator importante na consolidação da teoria ondulatória foi a redução da óptica ao eletromagnetismo, devida a Maxwell (cujos trabalhos mostraram que a luz é uma forma de onda eletromagnética).

b) A teoria ondulatória madura, de Young-Fresnel, explica bem todos os fenômenos conhecidos antes do século XX: reflexão, refração, decomposição e composição espectral, difração, interferência. A sua precursora, a teoria de Huygens, não podia dar conta satisfatoriamente da propagação retilínea da luz, evidenciada no fato de que as sombras de objetos ordinários são nítidas. A teoria Newtoniana explicava esse fato de forma natural, assim como os outros citados, com exceção da difração e interferência; foi a observação desses dois fenômenos que levou ao seu abandono.

5. a) Embora a idéia de que a matéria é formada de corpúsculos ou átomos remonte à Antigüidade Grega, foi somente a partir do séc. XVII que se procurou desenvolvê-la em termos quantitativos. Cite um cientista desse período que fez progressos importantes nesse sentido.

b) No século seguinte, o atomismo foi defendido por um importante químico. Quem era ele?

c) Um pouco depois, surgiu a primeira teoria química capaz de dar uma explicação satisfatória das reações químicas em geral a partir do atomismo. Qual o principal cientista que a desenvolveu?

d) Na segunda metade do séc. XIX houve um importante desenvolvimento na física que contribuiu para a aceitação do atomismo. Do que se trata?

e) Não obstante tudo isso, foi somente no início do séc. XX que o atomismo foi definitivamente aceito pelos cientistas. Quais os fatores, teóricos e experimentais, que levaram a essa aceitação?

a) Robert Boyle.

b) Antoine Lavoisier.

c) John Dalton.

d) A mecânica estatística (explicação dos fenômenos térmicos em termos de uma ontologia de átomos e moléculas).

e) A explicação dada por Einstein ao fenômeno do movimento browniano (em termos de flutuações estatísticas da pressão exercida nas partículas pelas moléculas do meio) e a confirmação experimental de suas previsões quantitativas por Jean-Baptiste Perrin.