26/06/2018

Analogias podem abrir caminho para descobertas científicas

Reprodução do blog do IMPA Ciência & Matemática, publicado em O Globo, e coordenado por Claudio Landim

João C. A. Barata e Paulo A. Nussenzveig, professores do Instituto de Física da USP

Filósofos da Ciência debatem há um bom tempo sobre a existência ou não de algo que possa ser denominado o “Método Científico”. Paul Feyerabend, por exemplo, defendia a ideia um tanto anárquica de que um tal “método” absolutamente não existe e que uma das principais características da Ciência seria justamente uma liberdade metodológica completa na abordagem de problemas e na elaboração de teorias para explicar fenômenos, preservando-se, naturalmente, a obediência aos fatos experimentais e às obrigações impostas pelo raciocínio lógico-dedutivo (vide, por exemplo, [1]).

A Ciência, no entanto, não é feita por quem pensa em seu funcionamento, mas por quem a pratica. É um fato, que podemos observar na história da Ciência, que diversos padrões e instrumentos de pensamento são repetidamente usados por cientistas em suas descobertas. Um desses instrumentos é a analogia.

Comparar sistemas diferentes e constatar similaridades entre eles é algo muito útil para se entender seu funcionamento e para se encontrar, até mesmo, a linguagem com a qual se possa descrevê-los.

O cérebro humano, por exemplo, tem sido comparado a diversos outros sistemas, por vezes exóticos, tais como moinhos (as ideias seriam processadas tal como uma mó produz farinha a partir de grãos), redes de telefonia e, mais recentemente, a computadores. Dessas comparações, sempre surgiu um “insight” útil que, embora não possa substituir totalmente o objeto a ser estudado (no caso, o cérebro), conduz a novas ideias e percepções.

Um outro exemplo historicamente muito importante se deu em meados do século XIX, quando da formulação das leis fundamentais do Eletromagnetismo, cuja importância para a vida moderna dispensa explicações. Desejoso de expressar a relação entre campos elétricos e magnéticos em termos palpáveis, o eminente físico escocês James Clerk Maxwell (1831-1879) criou uma analogia com a Mecânica dos Fluidos, descrevendo aqueles campos como espécies de tensões internas de um fluido hipotético, denominado Éter. A ideia da existência do Éter foi posteriormente descartada com o advento da Teoria da Relatividade de Einstein, mas muitas das ideias decorrentes desse raciocínio comparativo foram frutíferas e abriram o caminho para muitas outras descobertas científicas e para muitas aplicações da Ciência que hoje nos rodeiam.

Aqui entra nossa história. Em artigo recentemente publicado [2], G. K. Campbell e colaboradores compararam o processo de expansão forçada de condensados de Bose-Einstein (BECs) com o processo de evolução do universo. Já iremos esclarecer o que são os termos acima, mas cabe notar a ousadia dessa comparação: condensados de Bose-Einstein são um tipo de agregado atômico, tipicamente composto por alguns milhares de átomos, regidos pelas leis da Mecânica Quântica, enquanto que o termo evolução do universo descreve, como o nome já diz, a evolução do cosmos em sua totalidade, em especial, nas suas fases iniciais de expansão, regida pelo que os cosmólogos denominam “modelo inflacionário”.

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