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  Combine as suas hipóteses
Como ideal científico, imaginamos cientistas a projetar estudos para testar uma determinada hipótese. No fim de contas, este é o objetivo de controlar variáveis numa experiência — testar uma explicação possível de cada vez. No entanto, na realidade as hipóteses são testadas em grupos, porque em geral não há maneira de isolar uma ideia apenas para ser testada. Imagine que quer usar datação radiométrica (técnica baseada no decaimento do urânio-238 em chumbo-206) para estimar a idade de uma rocha. O teste sugere e apoia a hipótese de que a idade da rocha é 3,8 mil milhões de anos. Isso pode parecer simples e claro, mas, na verdade, há muitas outras hipóteses escondidas dentro deste teste, incluindo:
  • A meia-vida do urânio-238 é de 4,5 mil milhões de anos.
  • Esta meia-vida tem sido constante ao longo do tempo.
  • A rocha da amostra não foi contaminada por urânio ou chumbo externos desde que a rocha arrefeceu a partir do magma.
  • Nem urânio nem chumbo saíram para fora da rocha desde que esta se formou.
  • O equipamento que temos deteta com precisão as quantidades de urânio e chumbo na rocha.
Se qualquer uma destas hipóteses for imprecisa, então temos um problema. Poderíamos ter obtido o mesmo resultado no teste por outro motivo qualquer, e não por a pedra ter realmente 3,8 mil milhões de anos de idade. Os resultados do teste dependem de todas estas hipóteses — e não apenas da idade real da rocha.

A hipótese, a expetativa e os resultados reais

Tais hipóteses auxiliares são chamadas suposições ou pressupostos. Os pressupostos de um teste particular são todas as hipóteses que se assume serem precisas, para que o teste funcione como planeado. No entanto, é importante reconhecer que estes pressupostos são realmente hipóteses disfarçadas: são ideias que por sua vez se podem revelar ser precisas ou imprecisas. Todos os testes envolvem hipóteses auxiliares.

Você pode pensar "Mas espere aí, se não podemos nunca isolar uma única ideia num teste — se todos os testes têm hipóteses auxiliares — então como é que o processo da ciência nos pode levar a confiar em qualquer hipótese?" Este problema não é tão grave como poderia parecer à primeira vista. As nossas hipóteses auxiliares podem ser verificadas por meio de testes independentes. Muitos outros testes apoiam as ideias que a meia-vida do urânio-238 é 4,5 mil milhões de anos, que esta taxa de decaimento é constante, etc. Porque os nossos outros testes sugerem que estas hipóteses auxiliares parecem ser bastante precisas, podemos ter confiança de que neste teste, os resultados realmente apoiam a ideia de que a idade da rocha é 3,8 mil milhões de anos.

A hipótese, a expetativa e os resultados reais

Através de testes continuados de diferentes grupos de hipóteses, o processo da ciência pode focar-se na precisão de hipóteses individuais. No entanto, ao examinar os resultados de um teste em particular, é importante reconhecer quais são as hipóteses auxiliares das quais o teste depende. A história do heliocentrismo (a ideia de um sistema solar heliocêntrico) ilustra como hipóteses auxiliares incorretas levaram a conclusões incorretas.

Em 1543, Nicolau Copérnico propôs a ideia então revolucionária de que é a Terra que orbita o Sol, e não o contrário. Com equipamento de observação moderno, isso parece óbvio, mas no século XVI não era. Um modo de testar a ideia era procurar paralaxe — a mudança aparente na posição relativa de objetos com base na posição do observador. Demonstrar que há paralaxe é fácil: segure um lápis na vertical, com o braço esticado. Cubra um dos olhos para olhar para o lápis só com o olho direito e, em seguida, só com o olho esquerdo. Quando faz isso, o lápis parece que salta para a esquerda e para a direita em relação ao fundo. Os contemporâneos de Copérnico argumentaram que, se a Terra realmente se movia em torno do Sol, então também tinha que se mover em relação às estrelas, e por isso, devíamos observar paralaxe das estrelas. Por outras palavras, a observação das estrelas vistas de um extremo da órbita da Terra (por exemplo, durante o solstício de verão) devia ser um pouco como olhar para o lápis com o seu olho direito, e no outro extremo (por exemplo, o solstício de inverno) devia ser como olhar com o olho esquerdo: tal como o posicionamento aparente do lápis muda em relação aos objetos de fundo, o mesmo devia acontecer com o posicionamento aparente de estrelas próximas relativamente a estrelas longínquas. Se a Terra realmente orbitasse o Sol, as constelações deviam parecer diferentes no verão (um extremo da órbita da Terra) e no inverno (no outro extremo).

Demonstração da paralaxe

Os astrónomos do tempo de Copérnico e os que vieram depois dele tentaram observar esta paralaxe, mas não a encontraram. As posições das estrelas umas em relação às outras parecia ser a mesma, independentemente da altura do ano. A ideia de Copérnico foi rejeitada pelos astrónomos da altura por esta e muitas outras razões. Então, o que é que correu mal? Os astrónomos tinham feito o teste certo (procurar a paralaxe), mas o problema é que eles não sabiam que duas das suas hipóteses auxiliares eram imprecisas. Os astrónomos tinham assumido que:

1. As estrelas não estão assim tão longe. Quando o observador está relativamente perto dos objetos observados, a paralaxe observada é grande e óbvia. Mas quando os objetos observados estão relativamente longe, a paralaxe é menor. Você pode demonstrar isso por si mesmo. Vá lá fora e olhe para dois objetos distantes — talvez duas árvores distantes. Cubra o olho direito e de seguida o esquerdo, como fez com o lápis. Você não vai notar uma mudança tão grande na aparência das árvores como tinha notado na aparência do lápis e objetos de fundo. Os astrónomos tinham assumido que as estrelas estão relativamente perto da Terra e, portanto, que a paralaxe seria óbvia. Mas, na verdade, as estrelas estão muito distantes — depois do nosso próprio Sol, a estrela mais próxima fica a mais de 40 bilhões de km de distância!1 As estrelas realmente têm paralaxe, mas estão tão longe que é muito pequena.

A paralaxe é muito menor quando o objeto observado está mais longe.

2. Os seus instrumentos de observação eram suficientemente sensíveis para detetar paralaxe. Os astrónomos tinham assumido que, se a paralaxe estava lá, eles seriam capazes de a observar. Mas a paralaxe estelar da Terra é tão pequena, que somente com equipamento do século XXI extremamente sensível é que somos capazes de a detetar!2

Um quadrante e o Telescópio Espacial Hubble

Antes do início dos anos 1600, quando os primeiros telescópios foram desenvolvidos, instrumentos como o quadrante, à esquerda, eram usados para fazer observações astronómicas. Compare esse instrumento com o Telescópio Espacial Hubble dos dias de hoje.

Porque estas duas hipóteses auxiliares eram falsas, os astrónomos do século XVI chegaram à conclusão errada acerca do teste de paralaxe. Eles consideraram que os seus resultados eram uma forte evidência de que a Terra não orbita o Sol, mas na verdade, com o equipamento certo, o teste de paralaxe (juntamente com muitos outros) sugere que Copérnico estava certo — a Terra anda à volta do Sol!

Para saber mais sobre como a tecnologia promove o processo da ciência, visite A ciência e a tecnologia em desenvolvimento acelerado em O que fez a ciência por si recentemente?

resumo
  • Embora os cientistas controlem variáveis nos seus testes, nunca é possível testar uma única ideia por si só. O resultado de cada teste científico depende da hipótese a ser testada e de muitos outros fatores, chamados suposições ou hipóteses ou suposições auxiliares.

  • As suposições ou hipóteses auxiliares de um determinado teste são todas as hipóteses cuja exatidão tem que ser assumida para que o teste funcione como planeado.

  • Através de testes continuados de diferentes grupos de hipóteses, o processo da ciência pode focar-se na precisão de cada hipótese.

veja também
Precisa de uma revisão rápida sobre a datação radiométrica? Confira o vídeo da PBS ou o trabalho do Serviço Geológico dos EUA sobre o tema (ambos em inglês).



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1http://www.nasa.gov/centers/goddard/news/topstory/2003/0520newstar.html
2Oreskes, N. 2003. The role of quantitative models in science. Pp. 13-31 in Charles D. Canham, Jonathan J. Cole, and William K. Lauenroth (eds.). Models in Ecosystem Science. Princeton University Press, Princeton.

Foto do Telescópio Espacial Hubble cortesia da NASA e do Space Telescope Science Institute (STScI)


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