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NOME: RAIR BARROS RODRIGUES TRABALHO DE BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA - RESUMO DO 1° CAPÍTULO DO LIVRO DO SIA “BASES FÍSICAS PARA ENGENHARIA” (MÉTODO CIENTÍFICO). Trabalho para a obtenção da nota da disciplina de Bases Físicas para Engenharia ministrada pelo Professor Kaylens Lee. Curso de Graduação em Engenharia Civil 2016.1, turma: 3002, matrícula: 2016.03.24271-6. BOA VISTA/RR MAIO/2016 MÉTODO CIENTÍFICO Origens da Ciência e contribuições da Grécia Antiga Sociedades primitivas As sociedades primitivas garantia o consumo necessário e suficiente à sobrevivência do grupo. Os primeiros hominídeos, surgiram há quatro milhões de anos. A nossa espécie, o homo sapiens, há cerca de duzentos mil anos. A Grécia Antiga A Grécia Antiga é o lugar, do desenvolvimento do mundo ocidental, onde os historiadores melhor localizam a ocorrência de sociedades organizadas em função dos excedentes produzidos. Na Grécia Antiga teve origem os primeiros momentos em que tentativas racionais de interpretação dos fenômenos naturais são estabelecidas. O período homérico As bases da civilização grega desenvolveram-se no período homérico, entre os séculos XII e VIII a.C. Nesse período, desenvolveu-se a escrita. As forças produtivas tiveram um significativo avanço, com aumento na produção de cereais, óleo, vinha, (fiação, trabalhos em metal, cerâmica etc.). O período arcaico Este período caracteriza-se pelo estabelecimento definitivo das cidades-estados. Nesse período intensifica-se o comércio, surgem as moedas utilizadas nas trocas de mercadorias e que representavam os símbolos das polis respectivas. O período arcaico se por um lado aprofunda o conceito de democracia, por outro distancia ainda mais os cidadãos dos não cidadãos. O período clássico Esse período, apogeu econômico e político de Atenas, foi também um período de muitas guerras (contra Esparta, entre outras), de grandes conflitos internos e com existência de partidos políticos antagônicos. Esse período é muito rico de importantes pensadores, três filósofos marcam esse período de uma forma singular, são eles: Sócrates, Platão e Aristóteles. O período helenístico No período helenístico (séculos III e II a.C.) o império macedônico centraliza-se no Monarca, primeiro Felipe II e depois seu filho Alexandre. Foi no Museu de Alexandre que Euclides, apresentou uma síntese de todo o conhecimento matemático produzido pelo homem até então. Igualmente, Arquimedes determinou o número π, dando início ao cálculo infinitesimal, além de propor os fundamentos da mecânica (movimento uniforme e circular) e as bases da hidrostática (conceito de empuxo). Pensamentos da Idade Média e da Renascença e o surgimento do Método Científico Final do Império Romano e início da Idade Média O final do Império Romano (séculos IV e V) está associado à aceleração da destruição do modo de produção escravista, o qual tornara-se dispendioso, gerando o empobrecimento dos pequenos proprietários. Após a queda do Império Romano, a Igreja de Roma é o centro da cristandade ocidental junto com os senhores feudais o controle de parte da Europa. Alta e Baixa Idade Média O período da Idade Média está compreendido entre os séculos V ao XV. Adota-se como marco referencial para o início da Idade Média o período que se segue à divisão do Império Romano (oriente e ocidente) em 395 e como final a tomada de Constantinopla pelos turcos otomanos em 1453. Transição do feudalismo para o capitalismo Até o século XIII, a Igreja detém a única forma centralizada e hierarquizada do saber via o monopólio dos ensinamentos, em geral visando exclusivamente a formação de seus próprios religiosos. Até o final da Idade Média, a Terra é o centro do Universo em torno das visões do mundo hierarquizado de Aristóteles e do astrônomo egípcio Cláudio Ptolomeu. Acreditava-se e ensinava-se que Deus criara o céu em movimento circular perfeito e eterno. Por sua vez, o nosso mundo era imperfeito, dado que, formado de água, ar, fogo e terra, deteriorava e morria. Assim, o mundo era constituído de oito grandes esferas, sendo que o Sol ocupava a primeira, depois a Lua, após os cinco planetas conhecidos (Marte, Mercúrio, Júpiter, Vênus e Saturno) e, por fim, na última esfera, todas as estrelas. A Renascença A Renascença tem seu eixo principal na Itália, tendo sido a primeira região a recuperar-se dos acontecimentos da Peste Negra. O clima do final da Idade Média, o florescimento das artes na Renascença, a redescoberta da literatura clássica grega, as grandes navegações, o surgimento de Instituições de Ensino com alguma independência da Igreja, a Reforma Protestante, tudo isso são elementos que propiciam uma nova concepção acerca da maneira pela qual uma teoria deve estar ligada aos fatos observados que ela se propõe a explicar (KOIRÉ, 1984). Heliocentrismo versus geocentrismo Um dos marcos da transição entre o pensamento medieval e o surgimento da ciência moderna diz respeito à discussão do heliocentrismo em oposição ao geocentrismo. Entre 1609 e 1618, Kepler anuncia as leis do Movimento Planetário: Todos os planetas giram ao redor do Sol em órbitas elípticas; Uma linha radial que ligue qualquer planeta ao Sol varre áreas iguais em tempos iguais; O quadrado do período da revolução de um planeta é proporcional ao cubo de sua distância média em relação ao Sol. O grande mérito de Kepler está justamente em pensar em termos de forças físicas e não em governo divino ou coisa semelhante. Dessa forma, Kepler une a astronomia com a física. Galileu e a completeza do Método Científico As contribuições de Kepler foram fundamentais para que Galileu (1564-1642) desse prosseguimento à sua obra. O telescópio aperfeiçoado de Galileu foi um dos instrumentos responsáveis que permitiram que esse pesquisador de Pisa revelasse o céu de uma maneira que ninguém houvera feito antes. Galileu opôs-se a Aristóteles, entre outros temas, afirmando que dois corpos de massa diferentes caem em tempos iguais se desprezada a resistência do ar. Newton e a Ciência Moderna A vida e contribuições de Isaac Newton No ano em que morreu Galileu, 1642, nasceu na Inglaterra Isaac Newton. Nascido prematuro, tendo seu pai falecido três meses antes, aos três anos foi abandonado pela mãe e criado pela avó. Quando completou dez anos, sua mãe retornou após a morte do Pastor que ela havia acompanhado e com quem teve outros filhos. Newton formou-se aos 23 anos em Cambridge, Inglaterra. Newton elaborou as leis do movimento: 1-Um corpo em repouso continuará em repouso, a menos que uma força atue sobre ele e um corpo em movimento retilíneo uniforme, continuará a mover-se em linha reta com velocidade constante a menos que uma força atue sobre ele; 2-A aceleração (taxa de variação da quantidade de movimento) é diretamente proporcional à força; 3-A cada ação corresponde uma reação igual e oposta. A partir dessa formulação, em termos de leis gerais do movimento, inicia-se plenamente a ciência mecânica ou, em outras palavras, a física clássica, ou, em termos mais gerais ainda, a ciência moderna. O Principia (NEWTON, 1979) na verdade, é constituído de três livros: 1-Mecânica; 2-Movimento dos corpos em meios com resistência (ar ou água); 3-Estrutura e funcionamento do sistema solar, inclusive o tratamento das marés e cometas. Em 1704, Newton publica Óptica, sobre reflexões e cores da luz, elementos sobre os quais houvera trabalhado e escrito em 1675, cerca de trinta anos antes.Consolidação do Método Científico Os gregos têm o mérito da introdução do método, enquanto observação e lógica. Podemos afirmar ter o método científico quatro etapas fundamentais: 1-Observação e descrição de um fenômeno ou grupo de fenômenos; 2-Formulação de uma hipótese para explicar os fenômenos. Muitas vezes tais hipóteses assumem a forma de um mecanismo causal ou relação matemática; 3-A hipótese é utilizada para prever a existência de outros fenômenos, ou então para predizer, quantitativamente, a ocorrência de novas observações possíveis; 4-Realização de testes experimentais acerca das previsões por vários experimentalistas independentes e confirmação dos pressupostos adotados. Caso os experimentos confirmem as hipóteses e as previsões decorrentes, pode-se construir uma lei ou teoria científica. Os séculos XVIII e XIX e as relações entre ciência, tecnologia e produção Consolidada a ciência moderna com Newton, foi exatamente a visão de que não bastaria entender o mundo, era preciso modificá-lo, que implicaria nas grandes transformações que marcaram os séculos XVIII e XIX. Em particular, a máquina a vapor, descoberta por James Watt em 1784, representou um tremendo impulso na área da produção. Do ponto de vista do método, de acordo com Marx, é da produção e da base econômica que se parte para explicar a própria sociedade. Trata-se de, no limite, tentar descobrir nos fenômenos leis que originam e conduzem às transformações. O conhecimento científico adquire, de forma acentuada a partir de Marx, o caráter de ferramenta a serviço da compreensão do mundo visando sua transformação. Fim do século XIX e começo do século XX A ciência na virada do século XIX para o século XX explicita sua não neutralidade. O caráter do conhecimento científico, enquanto comprometido com a transformação concreta do mundo, geraria a certeza de que o século seguinte só não seria mais como houvera sido até então. O clima dominante na Europa no começo do século XX é o positivismo lógico, baseado em que algo só é verdadeiro se for possível demonstrá-lo lógica e empiricamente. Assim, matemática e ciência são consideradas fontes supremas de verdade. 1.4 Os grandes filósofos da ciência do século XX 1.4.1 Papel da ciência e da tecnologia na sociedade contemporânea Ciência e tecnologia, particularmente no século XX, constituíram elementos centrais do mundo e são fundamentais para procurar entender aqueles tempos. Uma geração de filósofos tratou desse tema profundamente, tentando estabelecer como os cientistas do século XX e, também os atuais, lidam com suas próprias hipóteses e, fazendo uso de suas metodologias, constroem suas teorias. 1.4.2 Karl Popper e a refutabilidade No decorrer do século XX há um movimento de pensadores contestando essa atitude perante a ciência. Mesmo no contexto das ciências testáveis, ele argumenta que as observações nunca são capazes de provar totalmente uma teoria. Só podemos, de fato, provar sua inverdade ou refutá-la. 1.4.3 Thomas Kuhn e os paradigmas Thomas Kuhn, entre outros, apresenta um conjunto de divergências significativas acerca da visão de Popper. A partir do ponto de vista de Kuhn, qualquer método científico deverá ser avaliado não absolutamente, mas sim a partir daquilo que se possa fazer com ele. Kuhn afirma que, em geral, os cientistas trabalham no contexto de uma ciência normal, ou seja, preenchem detalhes, resolvem charadas, que reforçam o paradigma dominante. Assim funciona até que haja uma ruptura, gerada a partir de perguntas não respondidas nos limites do paradigma anterior, que demanda modificações profundas em direção à construção de um novo paradigma. Popper e Kuhn divergem a respeito da natureza essencial da ciência e a gênese das revoluções científicas. Popper crê que se uma refutação for bastante convincente está definida a necessidade de uma revolução. 1.4.4 Paul Feyerabend e o Contra o Método Um enfoque diferente de Popper e também de Kuhn é apresentado por Paul Feyerabend, em especial na sua obra intitulada: Conta o método (FEYERABEND, 1975). Do ponto de vista de Feyerabend, o racionalismo crítico de Popper não era tão distante do positivismo que o precedera e que ele tanto condenara. Da mesma forma, ainda que mais tolerante com relação a Kuhn, Feyerabend acreditava que raramente a ciência era tão normal quanto Kuhn supunha. Feyerabend findou conhecido como o filósofo da anticiência por defender que toda descrição da realidade seria necessariamente inadequada. No entanto, a leitura atenta de sua obra mostra essencialmente uma preocupação, antes de mais nada um alerta, acerca das dificuldades em todos os empreendimentos humanos que vissem reduzir a diversidade natural inerente à realidade. 1.4.5 Autoinfluências e tipos de falseacionismos Fruto de todas essas discussões que marcaram o século e esses três filósofos, eles se autoinfluenciaram e foram mudando e incorporando novos elementos aos seus respectivos pensamentos. Em particular, Popper, no processo do amadurecimento de suas teorias, podemos destacar pelo menos três fases bastante distintas nas suas concepções de falseacionismo: dogmático, metodológico e sofisticado. O falseacionismo metodológico apresenta de novidade a adoção do convencionalismo, onde permite-se que o valor da verdade nem sempre pode ser provado por fatos. Enquanto nos marcos do falseacionismo dogmático, uma teoria pode ser falseada se uma observação conflitar com ela, dentro dos pressupostos do falseacionismo sofisticado uma teoria científica T só será falseada se outra teoria T’ tiver sido proposta com as seguintes características: 1-T’ apresenta um excesso de conteúdo empírico com relação a T; 2-T’ explica com êxito tudo o que explica também T e todo o conteúdo não refutado de T está incluído no conteúdo de T’; 3-Parte do conteúdo excessivo de T’ é corroborado. Além disso, nessa última fase, Popper passou a trabalhar com a aceitação de hipóteses auxiliares (ad hoc). De acordo com Popper, salvar uma teoria com a ajuda de hipóteses auxiliares que satisfazem a certas condições bem definidas pode representar um progresso científico. 1.4.6 Programas de pesquisa científica Na verdade, essa discussão, que tem como protagonistas no final do século passado Popper, Kuhn e Feyerabend, não impediu que a ciência crescesse em ritmos sem precedentes na segunda metade do século XX. O que caracteriza um programa de pesquisa científica é o seu núcleo. Ao redor do núcleo temos as chamadas hipóteses auxiliares, as quais formam um cinturão de proteção com o intuito de suportar o impacto dos testes (método analítico negativo). Essas hipóteses podem tanto ser reajustadas ou mesmo completamente substituídas, desde que o núcleo seja apropriadamente preservado. Por fim, não pode haver educação e divulgação científica sem que o método científico seja discutido, conhecido e, acima de tudo, utilizado como instrumento de análise da realidade que nos cerca e de nós mesmos, enquanto investigadores da própria natureza.
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