Pesquisa : O que é, porque se faz, como se faz e o que se espera.

1. Pesquisa: O que é, porque se faz, como se faz e o que se espera. Caio Mário Castro de Castilho Instituto de Física – UFBA. VII SEMPPG – Novembro de 2006

2. Pesquisa (Houaiss):substantivo feminino • 1 conjunto de atividades que têm por finalidade a descoberta de novos conhecimentos no domínio científico, literário, artístico etc. • 2 investigação ou indagação minuciosa • 3 exame de laboratório.

3. Ciência:substantivo feminino • 1 conhecimento atento e aprofundado de alguma coisa • Ex.: ter c. das responsabilidades • 1.1 esse conhecimento como informação, noção precisa; consciência • Ex.: <c. do bem, do mal> <tomei c. das irregularidades administrativas> • 1.2 conhecimento amplo adquirido via reflexão ou experiência • Ex.: <a c. do bom convívio> <c. dos negócios> • 2 processo racional us. pelo homem para se relacionar com a natureza e assim obter resultados que lhe sejam úteis • Ex.: a c. da pesca • 3 corpo de conhecimentos sistematizados que, adquiridos via observação, identificação, pesquisa e explicação de determinadas categorias de fenômenos e fatos, são formulados metódica e racionalmente • Ex.: <homem de c.> <dedicar-se à c.> <os progressos da c.> <as leis da c.>

4. Porque a natureza da ciência é tão mal compreendida e porque não cientistas apresentam tanta dificuldade em compreender idéias científicas? Esta falta de compreensão parece estar ligada a um certo medo, com respeito à ciência, havendo mesmo uma certa hostilidade à ciência e aos seus resultados.

5. Mas, afinal, o que é mesmo ciência? Ciência = Tecnologia? O mundo moderno, com seus recursos e utilidades, em grande parte resultado da investigação científica, leva a que, com freqüência, se faça a associação entre ciência e tecnologia. Na verdade, até o século XIX, a ciência não teve impacto significativo sobre a tecnologia. Tecnologia é a atividade mediante a qual se manipula a natureza, enquanto com a ciência se aprende sobre a natureza. A ciência produz idéias, enquanto a tecnologia produz objetos úteis.

6. Ciência e tecnologia utilizam alguns procedimentos semelhantes: - observação sistemática; - formulação de hipóteses; - experimentação. Historicamente a tecnologia veio primeiro. A tecnologia começa com a produção de instrumentos de trabalho (ferramentas), que facilitam a ação do homem sobre a natureza e a sua sobrevivência. A tecnologia, no sentido de ser uma capacidade de gerar instrumentos de trabalho, chega a ser um critério de diferenciação entre homens e animais.

7. A tecnologia é tão importante que a ela nos referimos, ainda que indiretamente, para falar da História do ser humano: - a idade da pedra; - a idade do bronze; - a idade do ferro; - ... - a era do conhecimento. A agricultura estava estabelecida (em algumas regiões) por volta de 7 000 AC, quando o homem começou a deixar a sua condição de simplesmente coletor/caçador. Por volta de 1 600 AC a técnica de produção de vidros era conhecida na região em que hoje se situa o Iraque.

8. A produção de cobre era bem desenvolvida no Peru, por volta de 500 AC – mil anos antes da chegada dos espanhóis. Galileo 1564 – 1642 (que aperfeiçoou o telescópio) estava convicto de que o mesmo foi inventado por algum artesão de óculos, tendo isto ocorrido num processo de tentativa e erro. O parafuso e as engrenagens eram conhecidos à época da civilização clássica grega, tendo sido empregados por Aristóteles: 384 – 322 AC.

9. A invenção da roda ilustra bem a diferença entre tecnologia e ciência. Porque a roda facilita o transporte de uma carga? A maior parte do esforço (trabalho) necessário ao transporte de uma carga resulta da dificuldade em superar o atrito entre o objeto a ser movido e a superfície de apoio. A introdução da roda reduz o atrito por duas razões: - a existência de um eixo, que é relativamente liso, reduz o atrito; - a roda possui um movimento de rotação. Esta compreensão, baseada na ciência, é desnecessária, tanto para a invenção da roda como para a avaliação da sua utilidade.

10. A roda não era uma necessidade universal. A evidência de transporte com rodas data de cerca de 2 000 AC. Na América Central ela aparece só com os espanhóis. No sul da África a roda aparece só nos tempos modernos (após as grandes navegações). A tecnologia é gerada em razão da necessidade. Diferentes tecnologias surgiram em diferentes pontos da Terra e em diferentes momentos históricos. A tecnologia, para o seu desenvolvimento, não requer uma explicação, baseando-se assim, em muito, no senso comum.

11. Cozinhar é uma ciência? Ao cozinhar fazemos testes, observamos, repetimos, alteramos, provamos, fazemos hipóteses sobre com apurar ou reduzir um ou outro sabor, .... Até livros e revistas especializadas no tema existem! Não há (ou usualmente não se faz), no entanto, uma teoria. Não há uma construção racional sobre o ato de cozinhar. Apenas experimentamos, num processo de tentativa e erro, na busca do melhor sabor, e de repetição, nos casos de sucesso.. APENAS?

12. Ciência: Onde tudo começou? A ciência teve origem apenas uma vez na História e em apenas um local: A Grécia. A razão para isto ter sido assim não é absolutamente clara! Thales de Mileto – c.620 – c.555 AC. O primeiro (pelo menos ao que se sabe) a tentar explicar o mundo não a partir de mitos, mas em termos concretos, estes portanto sujeitos à verificação. Pergunta básica de Thales: De que era constituído o mundo?

13. Resposta: Água. Claro que a água está presente na chuva, nas nuvens, nos rios, é essencial à vida, ... Sabemos todos que esta resposta, além de simplista, está errada. O que então há de importante na tentativa de Thales de explicar a constituição de todas as coisas a partir da água?

14. A tentativa de encontrar uma unidade fundamental na natureza. A resposta, ainda que errônea, encerra uma atitude, diante da natureza, muito importante: a de que, sub-jacente às várias formas e materiais existentes na natureza, há a possibilidade de se buscar encontrar um princípio unificador. A possibilidade de encarar a natureza numa perspectiva objetiva e crítica tinha assim começado.

15. Anaximander (611 – 547 AC) achava que a substância fundamental, em lugar da água, seria o ar. Temos aí um novo e essencial ingrediente à prática científica diante da natureza: a proposta e a contra-proposta – o confronto entre idéias opostas. Faltava, no entanto, um outro ingrediente fundamental: O EXPERIMENTO!

16. Com Thales, e mais tarde os gregos, ocorre a transição na atitude de deixar de explicar as coisas a partir de mitos, mas sim a partir de exposições, que eram em si auto-consistentes e abertas a uma análise crítica. Na Grécia a atitude científica é emblematicamente representada por Aristóteles. As suas contribuições em Astronomia, Anatomia, Biologia e Comportamento Animal foram de grande importância. Resta de pouca importância o fato de que muitas das suas explicações estivessem erradas. Estar errado é uma característica constante do fazer ciência.

17. A contribuição de Aristóteles (Escola Peripatética) é expressiva e, para muitos, representa simbolicamente o que de mais importante houve em Ciência na Grécia Antiga. Aristóteles introduz a noção de causa em dois sentidos: - causa como algo que influencia (ou determina) outra coisa; - causa no sentido de que serve a um certo fim. Porque os patos possuem patas com membranas? Para nadar!

18. Explanação Teleológica:substantivo feminino • Rubrica: filosofia. • 1 qualquer doutrina que identifica a presença de metas, fins ou objetivos últimos guiando a natureza e a humanidade, considerando a finalidade como o princípio explicativo fundamental na organização e nas transformações de todos os seres da realidade; teleologismo, finalismo • 1.1 doutrina inerente ao aristotelismo e a seus desdobramentos, fundamentada na idéia de que tanto os múltiplos seres existentes, quanto o universo como um todo direcionam-se em última instância a uma finalidade que, por transcender a realidade material, é inalcançável de maneira plena ou permanente

19. O mundo de Aristóteles era composto por: - terra - fogo - ar - água Cada um destes componentes possuiria duas de quatro qualidades primárias: - Umidade - Secura - Frieza - Quentura

20. Aristóteles nunca chegou, no entanto, a um requisito fundamental da atitude científica: o experimento relacionado à teoria. Não obstante estabeleceu bases para o que mais tarde se veio a denominar de experimento pensado.

21. A Mecânica de Aristóteles. Força constante para um movimento em velocidade constante. E o movimento dos astros? Resposta: Matéria celeste distinta da matéria existente na Terra.

22. Queda dos corpos Um corpo mais pesado cai mais rápido. Isto é verdade? Observação de Galileo: “Duvido que Aristóteles tenha testado, pela experimentação, que um corpo dez vezes mais pesado que outro caia de tal modo que difiram, na mesma proporção, na velocidade com que chegam ao solo. E a praça onde fica a Torre de Pisa foi o cenário para mostrar que as coisas não se passavam do modo que Aristóteles dizia.

23. Resumo Tecnologia e Ciência, ainda que hoje muito relacionadas não são a mesma coisa. Nem nos seus objetivos nem nas suas relações históricas. Enquanto a tecnologia desenvolveu-se em várias partes do mundo, a Ciência tem uma única origem: A Grécia. Diferentemente da Tecnologia, a Ciência exige uma Teoria para justificar as suas afirmativas.

24. A Ciência (atitude científica) tem como características: Elemento(s) unificador (es) na formulação das suas explicações. Utiliza a observação, a descrição e a experimentação. Nisto, ciência e tecnologia, apresentam características comuns. Mas, afinal de contas, Ciência é algo bom ou ruim?

25. Porque pesquisar? O que leva as pessoas e as instituições a realizarem pesquisas? Utilidade: - Entender as doenças. - Compreender melhor os fenômenos da natureza e assim fazer melhor uso dos fenômenos e dos recursos naturais. - Construir melhor (edificações, dispositivos eletrônicos, aperfeiçoar meios de transporte, ....) Pesquisa voltada para o bem estar das pessoas. Sempre para o bem estar? Claro que há o poder!

26. Esta motivação para a pesquisa, isto é, uma pesquisa voltada para uma possibilidade de retorno, é relativamente recente. Como vimos, só a partir do século XIX a ciência passou a contribuir mais significativamente para com a tecnologia. Aristóteles achava que a ciência não oferecia outro retorno além da satisfação intelectual. A situação atual, e mesmo o exame da História, mostra que esta é uma visão bastante romântica. O conhecimento (seja conhecimento científico ou conhecimento tecnológico) sempre foi, ao longo da História, utilizado como instrumento de poder.

27. Exemplos de relação entre conhecimento e poder: Os sacerdotes egípcios e os Faraós. Qual a razão das Universidades Brasileiras terem sido criadas tão tardiamente? Os portugueses não eram tolos... A pesquisa que hoje se realiza em empresas é, na sua quase totalidade, objeto de segredo. Nos Estados Unidos da América, à época da escravidão, haviam penas pesadas, reservadas a quem ensinasse um escravo a ler.

28. 1828: Frederick Bayley – menino, negro, arrancado dos braços da mãe, vendido para uma cidade desconhecida: Baltimore. Passa a viver e trabalhar como doméstico na casa do Capitão Hugh Auld. Interessa-se pelos livros do filho do casal. A esposa do capitão (talvez por desconhecer a proibição), auxilia o garoto. O fato chega ao conhecimento do Capitão que, de imediato, proíbe as lições dizendo à mulher: “Um preto deve saber apenas obedecer ao seu senhor – deve cumprir as ordens. O conhecimento estragaria o melhor preto do mundo. Se você ensinar este preto a ler não poderemos ficar com ele. Isso o inutilizaria para sempre como escravo”.

29. O Capitão Auld estava certo numa coisa: O conhecimento inutiliza as pessoas para continuarem a ser escravos!

30. Curiosidade Pesquisa sem vínculo previsível com a utilidade, com a consecução de um produto. Matemática, Astronomia, Astrofísica, Antropologia, Lingüística, Línguas em processo de Extinção, ... Há exemplos (vários) de produtos e processos que advieram de pesquisas inicialmente “desinteressadas”.

31. Pesquisa: O que é, porque se faz, como se faz e o que se espera. Parte II Caio Mário Castro de Castilho Instituto de Física – UFBA. VII SEMPPG – Novembro de 2006

32. No processo investigativo algumas características e práticas podem ser observadas. A autoridade em ciência. O cientista rejeita, de partida, a autoridade como base última da verdade. Neste aspecto há uma atitude bem distinta do homem enquanto cientista para o homem enquanto religioso. Ainda que utilizando fatos, princípios, dados, etc, produzidos por outros, o cientista reserva a si a decisão sobre a validade, a adequação e a confiabilidade dos resultados. Muitas vezes é seu dever central repetir e testar os resultados de outros, desde que ache necessário ou desejável.

33. O que dá validade ao resultado do trabalho científico? A contrapartida à autoridade individual do cientista é o julgamento coletivo por parte de outros cientistas. É esta concordância coletiva que dá validade ao trabalho individual. O trabalho de outros cientistas, por também testarem, medirem, compararem e racionalmente chegarem a conclusões semelhantes, é o elemento que valida uma conclusão científica.

34. Isto não impede que, às vezes, todos estejam errados e assim permaneçam por longo tempo. “A Ciência está longe de ser um instrumento perfeito de conhecimento. É apenas o melhor que temos”. Carl Sagan, em “O Mundo Assombrado pelos Demônios”.

35. A atividade em Ciência começa com a Observação. A observação implica em seleção. Esta é uma questão temática (o que vai ser observado), mas também de escala (dimensão). Uma floresta pode ser observada como uma floresta, mas não tão facilmente como cem mil árvores. Uma árvore pode ser observada no seu todo mas não tão facilmente como milhares de folhas. Procede-se portanto, diferentemente, se o objeto de estudo é a floresta ou a árvore. Isto resulta de qual é o interesse no objeto de estudo e também da limitação humana.

36. A observação conduz à descrição. Há aqui a necessidade de uma linguagem concisa, específica e adequada. Definições precisas são essenciais, de modo que o que é dito por um cientista signifique o mesmo para outro cientista da mesma área. Isto às vezes soa como pedantismo. Contudo, cada termo possui significado específico para as observações realizadas. A precisão da linguagem é um dos elementos que diferenciam o conhecimento científico do conhecimento vulgar.

37. A observação leva à descrição e esta exige a existência de registros. O registro não é o registro na memória do pesquisador. A memória humana é falha demais para ser confiável numa atividade de pesquisa. Registra-se mediante: - caderno de laboratório (“log-book”); - um gravador; - um sistema eletrônico de aquisição de dados. Simples ou sofisticado, antigo ou moderno, o registro do que se observa é parte essencial da investigação.

38. No observar e no descrever há, inevitavelmente, componentes pessoais do investigador: • a “inclinação” • escola de pensamento, preconceitos, ... - os resultados “desejados”. Não há neutralidade absoluta por parte do cientista. A despeito disto, sugerir “não isenção” e pré-julgamento, resta inevitável e até mesmo desejável (não deve ser confundido com fraude na observação). Há que se ter uma hipótese anterior. De outra forma, como saber o que se vai observar?

39. O fundamental é que as condições de observação sejam adequadas, de modo que os “desejos” do observador não distorçam as observações. A melhor garantia de que os desejos e vícios de um pesquisador não comprometam as suas conclusões é que outros pesquisadores repitam e confirmem/neguem as suas conclusões. Neste sentido, o pesquisador, enquanto tal, nunca teme (mas até deseja) que outros verifiquem os seus resultados.

40. Não sejamos, no entanto, ingênuos: O pesquisador deseja ser o primeiro a descobrir algo. Exatamente isto, deseja. E o deseja fortemente! A vaidade é ingrediente sempre presente no dia-a-dia da atividade científica.

41. A descrição não pode ser apenas qualitativa. Precisa, de alguma forma, ser traduzida em números (análise quantitativa). Lord Kelvin dizia que uma ciência que não pode ser traduzida em números não é ciência. Assim, é necessário medir. Produzir números. Mas, o que é medir? Medir é comparar quantidades da mesma espécie. Não é, no entanto, igualmente fácil de medir os vários objetos de estudo.

42. Dificuldades na Medicina. Dificuldades nas Ciências Humanas. A medida não pode ser realizada exclusivamente confiando-se nos órgãos dos sentidos. É necessário o uso de instrumentos na observação. Os instrumentos estão sujeitos a testes, calibração, níveis de confiabilidade, etc. Neste sentido, o papel de instrumentos, simples ou sofisticados, é o mesmo.

43. Causa e Efeito Estritamente falando um evento é único. Não pode assim ser observado de novo. Em termos práticos, no entanto, vários eventos podem apresentar entre si similaridades, em um grau que os tornam “idênticos”, sendo assim possível que sejam tratados de modo similar. Podem ser então provocados, repetidos várias vezes, e então lhes ser aplicados um tratamento estatístico.

44. Há eventos que se sucedem. Ocorrendo um, um outro ocorre em seguida. Neste caso, muitas vezes, o primeiro é dito causa do segundo ou, de outra forma, o segundo é efeito do primeiro. A sucessão entre eles não é, no entanto, suficiente para a sua caracterização como causa e efeito. Um mesmo evento pode ser conseqüência de distintas causas.

45. Em Ciência (Ciências Naturais, pelo menos) buscamos, no estudo de um fenômeno: 1. O conhecimento – no sentido da existência do mesmo. 2. O descrever 3. O controlar (nem sempre possível) 4. O predizer Isto constituiria a “explicação”de um fenômeno.

46. Se uma conexão entre eventos é percebida, de modo que: Se um evento se realiza (ou é provocado) e o outro necessariamente se segue, e Se o primeiro não ocorrendo (ou não se permitindo a sua ocorrência), o segundo também não acontece: O primeiro evento é dito causa do segundo.

47. Análise e Síntese Qualquer fenômeno é suficientemente complexo para que possa ser explicado em completo detalhe. Assim: Ignoramos uma série de aspectos do evento e discutimos uma versão idealizada do mesmo. Quão adequada é esta versão depende: Da precisão que se deseja na análise; Da possibilidade de, de fato, ser factível conceber esta versão de modo que a mesma faça sentido.

48. Neste contexto, portanto, mesmo as Ciências ditas Exatas, são de fato: Ciências Aproximadas. Além da necessidade da “versão idealizada”, muitas vezes temos de “quebrar” o objeto de estudo em partes para que se proceda um tratamento em separado. É necessário ANALISAR o problema.

49. A possibilidade da análise depende da existência ou não de partes aproximadamente independentes ou, no máximo, interagentes entre si de uma maneira relativamente simples. Exemplo: O funcionamento do organismo dos animais pode ser feito considerando: O sistema circulatório; O sistema digestivo; O sistema respiratório; O sistema urinário; Etc.

50. Estes sistemas, claro, não são completamente independentes! Quando as partes do problema foram resolvidas é necessário, é necessário considerar o “funcionamento coletivo”. Aproxima-se portanto da situação “real” mediante a síntese das partes relativamente mais simples. Para que o resultado da síntese guarde semelhança com o fenômeno concreto, é necessário que as interações entre as partes tenham sido adequadamente consideradas.