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quinta-feira, 14 de março de 2013

Os métodos da ciência física

Posted by Hijikata Toshizou on 07:31 with No comments


Um registro histórico

Nos anos 30 do século xx, as chamadas radiotelefônicas da América para a Europa apresentavam muito ruído. Karl Jansky. Um engenheiro de New Jersey, Estado Unidos, foi incumbido de descobrir a fonte desses problemas.
Ele construiu um sistema de antenas e montou-o sobre o chassi de um automóvel antigo, de modo que a Atena pudesse se deslocar em uma trajetória circular. Descobriu, então, que a maior parte desse ruído era causada por tempestades próximas e por outros distúrbios elétricos atmosféricos mais afastados. Entretanto, mesmo depois de essas fontes terem sido encontradas e saneadas, um ruído de fundo persistia durante as transmissões.
Após gravar o ruído por um longo período de tempo, Jansky percebeu que ele apresentavam uma certa regularidade: era mais acentuado à mesma hora todos os dias. Além disso, observou que a fonte desse ruído de fundo movimenta-se atravessando o céu de leste para oeste, o que o levou a acreditar que ela se situava fora da terra. Em outras palavras, a terra estava recebendo ondas de rádio transmitidas do espaço. Qual seria sua origem?

O método científico

Cientista é a pessoa interessada em fazer determinadas perguntas e obter as respostas a elas de maneira organizada.
O trabalho científico pode ser dividido em duas áreas: ciência pura e ciência aplicada, esta última também chamada de tecnologia.
A ciência pura envolve o questionamento e a busca de respostas para obter novos conhecimentos. Um cientista que se dedique às ciências puras pode fazer perguntas como: “que partículas constituem a matéria?” ou “Do que é feito o universo?
As ciências aplicadas usam conhecimentos básicos para resolver problemas práticos. Por exemplo, um cientista que se dedique às ciências aplicadas pode trabalhar na busca de um novo medicamento ou de um novo material resistente ao calor.
Muitas vazes é difícil separar a ciência pura da ciência aplicada. O engenheiro Karl Jansky estava trabalhando em um problema pratico, mas acabou descobrindo novas características das ondas de radio.
Como um cientista resolve problemas cientificamente? Ele se utiliza de uma serie de habilidades, realizadas em etapas, denominada método cientifico, que permite, a partir de certos passos, resolver um problema de maneira ordenada. Mas nem todos os cientistas seguem os mesmos passos e na mesma ordem.
Podemos tomar como um exemplo de método cientifico aquele utilizado por Jansky. Seu primeiro passo foi identificar o problema e estabelecer de maneira clara uma pergunta:
“Qual é a fonte do ruído que ocorre nas chamadas telefônicas para a Europa?”
Em seguida, faz observações. Uma observação é qualquer informação que chega até nos através de nossos sentidos. Tudo o que podemos ver, ouvir, sentir, tocar ou cheirar é uma observação. Os cientistas fazem observações cuidadosas, pois querem conhecer o máximo possível sobre o problema em que estão trabalhando. Karl Jansky usou o seu senso de audição. Mas, como ele não poderia usar seus ouvidos para captar diretamente esses ruídos, construiu um sistema de antenas.
Os instrumentos científicos permitem fazer observações mais precisas do que as obtidas pelos nossos sentidos. Podem incluir desde computadores, telescópios, microscópios, lasers, termômetros e balanças, até uma simples régua. O terceiro passo de Jansky foi formular uma hipótese, ou seja, uma possível e razoável explicação para aquilo que foi observado. Inicialmente ele acreditava que o ruído era causado por distúrbios elétricos organizados por tempestades.
Como os cientistas determinam se suas hipóteses estão corretas? Eles realizam experimentos para testá-las. Os registros de Jansky mostravam que a quantidade de ruído aumentava significativamente durante as tempestades. Isso lhe mostrou que sua hipótese aparentemente estava correta. Entretanto, depois de outro experimento com tempo bom, ele continuou a ouvir ruído, o que não podia ser aplicado por sua primeira hipótese.
Isso muitas vezes acontece em experimentos científicos: as informações obtidas podem contradizer a hipótese inicialmente testada. Torna-se, então, necessário descartá-la ou modificá-la para poder explicar as novas informações obtidas.
Jansky precisou olhar mais longe para descobrir a fonte desse ruído. Seus registros mostravam um padrão no ruído residual, que, de início, sugeria que ele tinha origem solar. Assim como o sol, o ruído movimentava-se de leste para oeste todos os dias. Após fazer mais observações, ele finalmente concluiu que a fonte daquele ruído eram estrelas no centro de nossa galáxia, a Via Láctea.
Karl Jansky foi o primeiro cientista a observar ondas de radio originadas de corpos celestes. Seus experimentos foram divulgados em jornais científicos e outros pesquisadores puderam aprender mais sobre essa descoberta. Um campo de pesquisa integralmente novo desenvolveu-se a partir dela a Radioastronomia.