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terça-feira, outubro 06, 2009

Palestra: Filosofia da Ciência e Teoria da Evolução

No próximo dia 14 de outubro irei apresentar a palestra "Filosofia da Ciência e Teoria da Evolução - uma homenagem aos 150 anos de 'A Origem das Espécies'". Será das 19h30 às 21h20, no miniauditório do campus Curitiba da UTFPR (Av. Sete de Setembro, 3165, Curitiba, PR). Esse evento faz parte do programa de palestras do Departamento Acadêmico de Eletrotécnica (DAELT) e a entrada é gratuita.

O programa resumido é:

  1. O que é uma teoria científica?
  2. Ferramentas para detecção de falácias.
  3. A ideia inovadora de Darwin.
  4. Confusões e mitos em torno da teoria da evolução.
  5. A origem da vida, do universo e de tudo mais.
Essa palestra é uma homenagem aos 150 anos da publicação de 'A Origem das Espécies' e aos 200 anos do nascimento de Charles Darwin.

Para quem quiser ajudar a divulgar, o folder da palestra pode ser baixado e impresso em http://www.daelt.ct.utfpr.edu.br/arquivos/evolucao_folder.pdf.

quinta-feira, fevereiro 12, 2009

Hoje é o dia de Darwin

Estou preparando uns artigos para o XX SNPTEE e não tive tempo de escrever nada sobre os 200 anos de nascimento de Charles Darwin, comemorados hoje. É claro que a comemoração mais importante será no próximo 24 de novembro, data do sesquicentenário da publicação de "A Origem das Espécies". Ainda assim, nenhum jornal de hoje perdeu a chance de falar sobre Darwin, sobre conflitos entre ciência e religião e sobre "darwinismo" e "evolucionismo". "Ismo", "ismo", "ismo". Duzentos anos e ninguém entendeu nada!

Voltarei a falar sobre Darwin em breve, e também sobre uma ideia meio maluca que estou acalentando: uma palestra sobre a filosofia da teoria da evolução em novembro, na UTFPR.

quarta-feira, outubro 22, 2008

A vida de Charles Darwin em exposição na Universidade Positivo

A partir do dia 23 de outubro, a Universidade Positivo (Curitiba, PR) recebe a exposição "Darwin: Descubra o Homem e a Teoria Revolucionária que Mudou o Mundo", que retrata a vida do naturalista inglês, autor da teoria da seleção natural.

A mostra é originária do American Museum of Natural History de Nova Iorque e foi adaptada ao público brasileiro pelo Instituto Sangari. Graças a uma parceria com a empresa Monsanto, ela foi trazida para a Universidade Positivo e ocupará a Sala de Eventos do Prédio da Pós-Graduação e Extensão.

A mostra sobre a vida de Charles Darwin permanece na
Universidade Positivo até o dia 30 de novembro. A entrada custa R$10 e R$5 e é gratuita para maiores de 60 anos e para alunos e professores da rede pública (mediante agendamento pelo telefone 0300 7890002).

Um guia educational muito interessanet muito interessante pode ser encontrado em http://www.darwinbrasil.com.br/darwin/guia_educacional_darwin.pdf.

Endereço:
Universidade Positivo - Sala de Eventos do Prédio da Pós-Graduação e Extensão. Rua Professor Pedro Viriato Parigot de Souza, 5300 - Campo Comprido.
Data: De 23 de outubro a 30 de novembro de 2008.
Horários: Segunda a sexta-feira das 09h às 22h; sábados, domingos e feriados das 09h às 17h.
Obs.: A bilheteria fecha uma hora antes da exposição.

quinta-feira, abril 10, 2008

O que querem os criacionistas?

Antigamente, lá pelos idos dos anos 20, os fundamentalistas cristãos, especialmente nos Estados Unidos, faziam oposição ferrenha à teoria da evolução, como sempre fizeram, mas não ofereciam uma teoria alternativa. Somente em 1929 o biólogo adventista Howard W. Clark propôs que a mera oposição não era suficiente e introduziu o termo “ciência do criacionismo”, que também ficou conhecida como “criacionismo científico”.

É claro que não basta anexar o adjetivo “científico” a uma disciplina para que esta se torne de fato científica, mas os criacionistas se aproveitam dessa confusão e usam o velho ditado “se nada como pato, voa como pato, grasna como pato, então só pode ser pato”. Da mesma forma, se você for um cientista profissional, falar como cientista, se comportar como cientista e usar termos científicos, então os desavisados tenderão a pensar que o assunto em discussão só pode ser científico.

É isso que acontece com o “design inteligente”, a mais nova dentre as cinco vertentes do criacionismo científico, surgida em 1989, com a publicação do livro “Of pandas and people”. Meu interesse pelo assunto (ou contra ele) foi renovado por causa do lançamento do documentário “Expelled: no intelligence allowed” (“Expulsos: nenhuma inteligência é permitida”), previsto para ocorrer no próximo dia 18. Em resumo, o filme, ao qual ainda não assisti e que é a mais nova frente de batalha dos criacionistas, afirma que os proponentes do design inteligente estão sendo perseguidos por causa de suas crenças de que existem indícios de “projeto inteligente” na natureza (daí o nome design, de vez em quando traduzido impropriamente como “desenho”).

Um dos principais conceitos da teoria do design inteligente é a “complexidade irredutível”. De acordo com Michael Behe, bioquímico norte-americano criador do conceito, um sistema é irredutivelmente complexo quando é formado por várias partes intercaladas e interdependentes, as quais contribuem para determinada função básica, e que param de funcionar quando ao menos uma das partes é removida.

Um exemplo citado por Behe é o de uma ratoeira: composta por várias partes interdependentes (mola, haste, lâmina, etc), a ratoeira não funciona se ao menos uma dessas partes for removida. Behe então prossegue afirmando que a natureza não seria capaz de criar sistemas irredutivelmente complexos, pois as várias partes interdependentes do sistema deveriam evoluir em conjunto, fenômeno que seria muito complicado e raro.

Exemplos biológicos de complexidade irredutível seriam o olho, o sistema imunológico e a cascata de coagulação sangüínea. A conclusão de Behe e de outros proponentes do design inteligente é que uma inteligência superior (não necessariamente Deus) seria a responsável pela criação da complexidade irredutível. Fora dos círculos criacionistas, todavia, nenhum cientista aceitou esse argumento e não há qualquer periódico científico “peer reviewed” que o defenda. Aliás, as idéias de Behe foram publicadas em um livro (“A caixa preta de Darwin”) e não em um periódico científico, como recomenda a boa prática.

Ao depor em um famoso julgamento de 2005 (Kitzmiller versus Escola Dover), Michael Behe afirmou que a ciência nunca seria capaz de encontrar uma resposta evolutiva para o sistema imunológico. Ele foi então apresentado a cinquenta e oito artigos de publicações “peer reviewed”, nove livros e vários capítulos de livros-texto versando sobre a evolução do sistema imunológico. A reação de Behe, claramente dogmática, foi afirmar que aquilo tudo ainda não era suficiente.

O caso Kitzmiller versus Escola Dover foi iniciado quando onze pais de alunos da escola Dover, na Pensilvânia, processaram os dirigentes por causa de uma declaração que deveria ser obrigatoriamente lida em sala cada vez que a teoria da evolução das espécies fosse ensinada. Essa declaração afirmava que a evolução das espécias era “apenas uma teoria” e oferecia o design inteligente, tal como exposto no livro Of pandas and people, como alternativa. O caso foi encerrado de maneira desfavorável aos proponentes do design inteligente, o qual foi considerado não científico e de origens claramente religiosas. Pela primeira vez na história dos EUA um tribunal de justiça considerava o design inteligente como uma forma de criacionismo e concluía que o ensino de ambos em escolas públicas norte-americanas era inconstitucional. O filme “Expelled: no intelligence allowed” cita esse caso como exemplo da “perseguição” sofrida pelos criacionistas.

É evidente que não se precisa recorrer a um tribunal para refutar o design inteligente, pois a maior fragilidade da teoria é evidente a qualquer um: deixar para Deus a responsabilidade da criação da complexidade irredutível. Alguns proponentes, tentando dar um caráter menos religioso à teoria, afirmam que não é necessário que o criador seja Deus, podendo ser também uma inteligência superior e incognoscível (um extraterrestre?). Mas daí vêm as inevitáveis perguntas: quem criou essa inteligência? Quem criou Deus?

Tais perguntas não podem ser respondidas de maneira científica e aos criacionistas resta o caminho da fé. Porém, se eles têm uma fé que lhes dá todas as respostas, por que precisam de uma teoria científica? E, se eles precisam de uma teoria científica para mostrar que Deus existe, por que precisam da fé? Finalmente, se os criacionistas não gostam da teoria da evolução, por que não criam uma teoria alternativa e verdadeiramente científica? Afinal, o que querem os criacionistas?

quarta-feira, setembro 05, 2007

O ser humano é uma besta quadrada (*)

Da Rússia chegou-nos em fevereiro último mais uma notícia sobre o antigo debate entre religião e ciência. Uma adolescente de 16 anos, de nome Maria Schreiber, abriu uma ação judicial alegando que o livro-texto de biologia usado na escola que freqüenta é ofensivo aos crentes, e que os professores deveriam oferecer uma alternativa à teoria da evolução de Darwin. A corte russa rejeitou a ação, mas a estudante e seu pai afirmaram que iriam recorrer da sentença [1].

Esse é um daqueles casos em que não sabemos se devemos rir ou chorar. O único ponto positivo é que o fato ocorreu na Rússia, não no Brasil, e não iremos nos tornar, ao menos dessa vez, objeto de chacota internacional.

Não tenho certeza que parte da teoria da evolução os crentes entendem como ofensiva, mas imagino que seja aquela que afirma que o homem e os macacos atuais compartilham de um ancestral comum, o qual começou a se diversificar há 40 milhões de anos. Esse fato é geralmente expresso pela frase “o homem descende do macaco”, com a ressalva obrigatória de que se trata de um macaco primitivo, não de um macaco atual. Homens, gorilas, chimpanzés, orangotangos, etc., são, portanto, primos genéticos.

A afirmação de que o homem evoluiu de um ancestral primitivo não me ofende em nada, embora eu não tenha certeza sobre o que os chimpanzés pensam dela. Particularmente, tive a sorte de ser muito jovem da primeira vez em que ouvi meu pai, sempre muito esclarecido, dizer que “o homem veio do macaco”. Tão jovem e ingênuo que me lembro de ter pedido a que ele que me mostrasse uma fotografia da época em que ele era macaco... Aos cinco ou seis anos, eu já era um cético.

Infelizmente, o termo “evolução”, em seu sentido biológico, não significa “melhoramento”, mas apenas “modificação”. Não somos melhores do que chimpanzés, gorilas e orangotangos, mas apenas diferentes deles. Somos mais pelados, mais cabeçudos e temos uma cultura mais refinada, mas não somos melhores do que nossos parentes peludos. Talvez sejamos mais inteligentes, mas apenas no sentido muito humano que atribuímos ao conceito de inteligência. Mas não somos mais éticos, não somos mais divinos, não somos mais santos. Não existe melhor prova disso do que as notícias que nos chegam o tempo todo da África, lar de três das quatro espécies de grandes símios.

O gorila da montanha é provavelmente a subespécie mais conhecida desse magnífico animal. Um gorila macho típico pode pesar 180 kg e atingir até 1,7 m, quando totalmente ereto. A força muscular de um gorila é tão superior à humana que, se você for atacado por um deles, o melhor conselho é fechar os olhos e torcer para que tudo acabe rapidamente. Contudo, a não ser que você se comporte de maneira muito tola, isso dificilmente acontecerá. Os gorilas são pacíficos e vegetarianos e, apesar da força descomunal e dos caninos pronunciados, mesmo os grandes machos dominantes preferem resolver as disputas por meio da intimidação e da demonstração de força, não por meio de lutas mortais [2]. Os únicos inimigos dos gorilas são os homens e os leopardos. Mas, mesmo dos leopardos, eles têm pouco a temer.

Em agosto deste ano, seis meses depois da russa Maria Shreiber ter manifestado sua indignação acerca de seus ancestrais biológicos, nove gorilas da montanha foram covardemente assassinados no Parque Virunga, no Congo. De acordo com a reportagem da revista Veja [3], o massacre teria sido organizado por ordem de madeireiros locais, os quais não conseguiram entrar na reserva para derrubar árvores.

Os mais radicais dentre os defensores dos direitos humanos certamente dirão que as condições de vida dos camponeses africanos não são muito melhores do que as dos gorilas, e que os humanos africanos só conseguem sobreviver à custa da exploração do mercado negro de animais selvagens. Talvez. Todavia, existem mais de 60 milhões de seres humanos no Congo, mas menos de 400 gorilas da montanha. Dentro de 30 anos não haverá mais gorilas andando pelas montanhas, mas os seres humanos continuarão numerosos e famintos.

Talvez seja apenas azar dos gorilas, bem como de tantos outros animais, terem co-evoluído com a espécie mais beligerante que já habitou o planeta. Mas o azar é nosso também. Afinal, talvez alguns se lembrem do massacre em Ruanda, que faz fronteira com o Congo, no qual um milhão de humanos foram mortos em 1994, sem que país algum protestasse. Se não conseguimos evitar nem mesmo o massacre de seres humanos, que esperança haverá para os gorilas da montanha?

Assim, Maria Schreiber não deveria se ofender por descender de símios primitivos ou por ser prima de gorilas e orangotangos e prima-irmã de chimpanzés. Nenhum desses animais, por selvagem que seja, pratica o genocídio.

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(*) Frase freqüentemente citada pelo professor Newton da Costa, matemático e lógico brasileiro, reconhecido internacionalmente por suas pesquisas em lógica paraconsistente, área do conhecimento que ele ajudou a criar. Detalhes adicionais em
< http://www.cle.unicamp.br/arquivoshistoricos/newtondacosta_biografia.html>.

[1] ESTADÃO. Justiça russa se recusa a proibir ensino da evolução. 21 fev 2007. Disponível: <http://estadao.com.br/ciencia/noticias/2007/fev/21/252.htm>.

[2] Berggorilla & Regenwald Direkthilfe. Acesso em: 05 set. 2007. Disponível em: <http://www.berggorilla.org/english/frame.html>.

[3] Veja. E ainda nos julgamos superiores. 02 set. 2007. Acesso em: 05 set. 2007. Disponível em: <http://veja.abril.com.br/290807/p_126.shtml >.

terça-feira, setembro 04, 2007

A arte de fazer perguntas

Sempre me preocupa a seção de perguntas que se segue a uma palestra de um escritor ou cientista. Pelo conteúdo delas, fico com a impressão de que as pessoas não entenderam muito bem a palestra, o que é sempre muito frustrante para o palestrante, ou que o conteúdo foi espremido por tantos filtros cognitivos que o que sobrou tem apenas uma vaga semelhança com o que o palestrante tentou transmitir.

Por exemplo, ao final de uma palestra para promover seu livro “The God Delusion”, Richard Dawkins abriu a seção de perguntas, as quais poderiam ser feitas de forma oral ou escrita. Um aluno muito hesitante, embora corajoso, contribuiu com aquilo que deve ser um dos melhores exemplos de como não se fazer uma pergunta a um palestrante. A primeira parte da primeira pergunta durou cerca de 15 segundos e foi respondida por Dawkins com um singelo “não”. A segunda parte durou cerca de 47 segundos e foi interrompida por um Dawkins um tanto impaciente. Não satisfeito, o aluno fez ainda uma segunda pergunta que durou inacreditáveis 55 segundos. Para quem não acredita, o vídeo está disponível em http://www.youtube.com/watch?v=cSbDUCCjrE4.

Objetividade é uma dádiva, mas pode ser cultivada. O aluno que inquiriu Dawkins talvez aprenda isso com o tempo, mas, sendo ele um aluno da Liberty University, instituição fundamentalista criada pelos batistas, não há razão para muita esperança. Em vez de fazer uma pergunta curta, explorando o conteúdo da palestra, ele tentou expor uma complicada teoria sobre filosofia da ciência, pedindo a opinião de Dawkins e tentando roubar o show.

Depois de alguns anos de sala de aula, alguma experiência como palestrante e ainda alguma experiência como “perguntador”, minha opinião é que existem apenas três mandamentos para se fazer uma pergunta bem feita a um palestrante (perguntas em aulas convencionais são diferentes, pois o professor dispõe de mais tempo).

O primeiro mandamento ao se fazer perguntas a palestrantes é lembrar que você não está lá para dar o show, mas apenas para ajudar o palestrante a dar o show dele. Assim, é de bom tom não fazer da sua pergunta uma pequena palestra, tentando ensinar algo ao palestrante. Se você não conseguir resistir à tentação, prefira falar com o palestrante em particular ou então escreva para ele posteriormente.

O segundo mandamento é fazer a pergunta da maneira mais simples possível, envolvendo poucas palavras e um único conceito. Escrever a pergunta previamente é uma boa idéia. Tentar reduzí-la de maneira a conter menos de 100 palavras é uma idéia melhor ainda. Dessa forma, você não cairá na tentação de incluir dezenas de sub-perguntas dentro de uma mesma pergunta, o que sempre causa confusão e bocejos.

Finalmente, o terceiro mandamento é planejar aquilo que você vai perguntar. Pesquisar previamente sobre o assunto da palestra é uma boa idéia. Pesquisar sobre o palestrante é uma questão de elegância e uma idéia melhor ainda.

É claro que sua intenção pode não ser ajudar o palestrante, mas apenas importuná-lo. Contudo, mesmo para importunar alguém é necessário pesquisa e planejamento, de modo que os dois últimos mandamentos continuam válidos. Lembre-se disso se Dawkins aparecer por aqui, pois “The God Delusion” acaba de ser traduzido para o português [1].

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[1] DAWKINS, Richard. "Deus, um delírio". Companhia das Letras, 2007, 528 pag.

sexta-feira, julho 13, 2007

“Lance de Dados”, de Stephen Jay Gould

Stephen Jay Gould (1941 – 2002) foi um paleontólogo, biólogo evolucionista e professor da Universidade de Harvard, conhecido também como divulgador científico, particularmente no que se refere à teoria da evolução [1]. Adversário ferrenho do determinismo biológico, Gould esteve sempre presente na mídia, não se furtando a participar de debates controversos ou a defender o ensino da evolução naquele ambiente espinhoso que é o sistema educacional norte-americano.

No papel de cientista, Gould desenvolveu, dentre outras coisas, a teoria do equilíbrio pontuado. Nessa teoria, desenvolvida em conjunto com o paleontólogo Niles Eldredge, a mudança evolucionária ocorre em rápidos períodos, intermediados por longos períodos de estabilidade evolutiva. Essa noção, que se opõe ao gradualismo preferido pelos darwinistas mais ortodoxos, rendeu-lhe várias críticas de colegas, as quais são de vez em quando usadas pelos criacionistas como prova de que “os biólogos não se entendem”. Contudo, os cientistas de qualquer área sempre criticam uns aos outros e raramente concordam em tudo. É assim que a ciência evolui.

Gould aproveita essa história pessoal para discutir o papel das medidas de tendência central em estatística (“Lance de Dados” é, na verdade, um livro de estatística disfarçado de livro de biologia misturada com história do beisebol norte-americano; Gould tece esses conceitos diferentes de maneira elegante, sem deixar que o leitor médio se lembre da aridez matemática por detrás deles).

A mais famosa das medidas de tendência central é a média, que é obtida somando-se todos os valores das ocorrências de um determinado fenômeno e dividindo-se o resultado da soma pelo número total de ocorrências. Outra medida de tendência central é a moda, que é simplesmente a ocorrência mais comum de um fenômeno. Já a mediana é calculada de forma que metade das ocorrências esteja acima dela e metade abaixo. Assim, o fato do mesotelioma peritoneal ter sobrevida mediana de oito meses significa que metade dos pacientes diagnosticados morre antes de oito meses, uma previsão sem dúvida assustadora.

Quando agrupamos as ocorrências de um fenômeno por ordem de freqüência, podemos desenhar um diagrama denominado “distribuição de probabilidades” ou “distribuição de freqüências”. O tipo mais conhecido de distribuição é distribuição normal, a famosa “curva do sino” mostrada na Fig. 1, na qual a média, a moda e a mediana são iguais.


Gould então nos lembra que a distribuição de fatalidades do mesotelioma ao longo do tempo não é normal, mas tem um desvio para a direita. A formação da “cauda” significa que muitos pacientes diagnosticados com a doença sobreviverão mais do que oito meses, alguns sobreviverão muito mais do que isso e alguns poucos sobreviverão o suficiente para morrer de outras causas. Um exemplo de distribuição assimétrica é mostrado na Fig. 2. “A mensagem não é a mediana”, mas a variação total, argumenta Gould, lembrando que não podemos “coisificar” uma medida de tendência central, ou seja, não podemos tomar tal medida como sendo o próprio fenômeno.

Outro exemplo citado por Gould é provavelmente mais difícil de entender para os brasileiros, pois envolve a história do beisebol norte-americano: o desaparecimento das rebatidas de 0,400. Até 1920, os bons rebatedores conseguiam índices individuais de rebatidas médias de 0,400 (ou 40% de acertos). Hoje em dia, nem mesmo os jogadores milionários conseguem atingir esse nível de desempenho. As explicações usuais (aquelas que “todo mundo sabe com certeza”) dividem-se em dois tipos: a) os jogadores atuais ficaram mais “moles” quando comparados aos verdadeiros heróis do passado; b) as condições de trabalho atuais são mais difíceis.

Por meio de vários argumentos, Gould conclui que a rebatida de 0,400 desapareceu porque o jogo foi aperfeiçoado, não porque tenha caído de padrão. Novamente, devemos nos concentrar na variação inteira, não só na média. Gould mostra que, embora a média global tenha permanecido a mesma (26% de acertos) o aperfeiçoamento do jogo fez com que a variância (medida associada ao desvio padrão da distribuição de freqüências) diminuiu, pois os jogadores se aproximaram mais do limite físico de seus desempenhos. Assim, no início do século os melhores jogadores conseguiam atingir facilmente um percentil de 0,400, mas atualmente esse número não ultrapassa 0,350. O valor extremo de 0,400 não é mais atingido porque se afastou muito para a direita da distribuição de freqüências. O “encolhimento” da distribuição de freqüências é mostrado na Fig. 3. O deslocamento da curva para a direita indica que mesmo aqueles jogadores medianos atuais estão mais próximos do limite humano do que suas contrapartes do início do século.

O último exemplo de Gould é o melhor de todos e se relaciona à idéia muito difundida de que a evolução das espécies corresponde a um tipo de progresso, pois a complexidade dos organismos parece ter aumentado ao longo do tempo. De fato, os livros didáticos costumam citar, em ordem cronológica, que a Terra viu aparecer primeiro a “era das bactérias”, depois a “era dos invertebrados”, a “era dos dinossauros”, a “era dos mamíferos” e, por fim, a “era dos seres humanos”. Esse tipo de raciocínio é também representado na Fig. 4, repetida milhões de vezes em vários lugares, e que dá a impressão de que o homem representa o caso final de uma escalada evolutiva rumo à perfeição (digite a palavra “evolução" no Google Imagens e veja várias figuras semelhantes aparecerem).

Gould argumenta, contudo, que o mundo nunca saiu da era das bactérias, que são os seres vivos mais comuns no planeta. Os seres mais complexos que as bactérias não representam mais do que um acaso, um efeito evolucionário randômico. Esses seres mais complexos não representam mais do que uma pequena cauda direita na distribuição de freqüência de todas as espécies. Aos nos concentrarmos nessa pequena cauda, onde casualmente se encontram os seres humanos, deixamos de observar o “panorama completo” (ou “full house”, do título original do livro).

O objetivo de Gould com o livro é mais ambicioso do que apresentar conceitos estatísticos abstratos. Ele diz que é preciso enfrentar o “quarto desafio freudiano”. Freud mencionou que as grandes revoluções científicas provocaram a sucessiva derrubada da arrogância humana, de pedestal em pedestal, mencionando três exemplos: a) a remoção da Terra do centro do universo; b) a teoria da evolução de Darwin, que nos colocou junto com os demais animais e; c) a própria psicologia freudiana, que descobriu o inconsciente e mostrou que existe uma parte de nossa psique que não controlamos. Gould comenta que o quarto desafio freudiano seria colocar o homem em seu devido lugar: não o ápice da evolução, mas uma espécie que surgiu por meio de processos aleatórios que provavelmente não se repetiriam caso o filme da evolução fosse rodado novamente.

Esse argumento dificilmente conquistará muitos adeptos, especialmente no mundo ocidental, imerso em uma tradição judaico-cristã que prega o papel especial do ser humano no planeta. Trata-se, contudo, de um argumento fascinante, ao qual não se adere com pouca coragem: somos fruto de processos evolutivos, nenhum deles orientado para o progresso ou aumento da complexidade e todos eles com baixíssima probabilidade de ocorrência.

A respeito de eventos de baixa probabilidade, é interessante lembrar que Gould também contribuiu para a divulgação do conceito das contingências históricas do processo evolucionário. Um exemplo que ele gostava de citar é o da extinção em massa ocorrida há 65 milhões de anos, produzida pela queda de um meteoro e responsável pelo desaparecimento dos dinossauros. Em seu último e maciço livro de 1.433 páginas, “The Structure of Evolutionary Theory”, Gould escreveu (tradução de Sergio Danilo Pena [3]).

“Dinossauros e mamíferos compartilharam a Terra por 130 milhões de anos, o dobro do período subseqüente de sucesso dos mamíferos que levou à emergência do Homo sapiens entre outras 4.000 outras espécies vivas da nossa classe Mammalia. [...] podemos conjecturar que, na ausência deste acidente cósmico, os dinossauros ainda estariam dominando os habitats de grandes animais terrestres e os mamíferos ainda seriam criaturas das dimensões de ratos, vivendo nos interstícios ecológicos do mundo reptiliano. Neste episódio, mais vitalmente pessoal que qualquer outro, deveríamos literalmente agradecer à nossa estrela da sorte [...] que certas marcas da nossa incompetência ancestral – persistência de um pequeno tamanho no mundo dos dinossauros, por exemplo – subitamente transformaram-se em vantagens cruciais e fortuitas na vigência das novas regras do impacto K-T, enquanto a fonte prévia de triunfo para os dinossauros [seu grande tamanho] levou à tragédia deles nas novas regras”.

Para quem pensa que eventos de baixíssima probabilidade não ocorrem, cabe uma nota final, não sem certo pesar. Stephen Jay Gould finalmente se curou do perigosíssimo mesotelioma peritoneal, após longo e penoso tratamento, mas veio a falecer em 2002, de uma doença não correlacionada, mas igualmente perigosa: adenocarcinoma pulmonar metastático, uma das formas do câncer de pulmão.

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[1] The Unofficial Stephen Jay Gould Archive. Disponível em: <http://www.stephenjaygould.org/>.
[2] GOULD, S.J. The median isn’t the message. Disponível em: <http://www.cancerguide.org/median_not_msg.html>. [3] PENA, S.D. Acidentes acontecem. 14 abr. 2006. Disponível em: < http://cienciahoje.uol.com.br/45989>.

domingo, julho 01, 2007

Ernst Mayr e a Filosofia da Biologia

A edição n°7 da revista “Scientific American História”, intitulada “O homem em busca das origens”, traz o artigo “O impacto de Darwin no pensamento moderno”, artigo este muito interessante e baseado em uma palestra de Ernst Mayr, quando do recebimento do prêmio Crafoord da Academia Real de Ciências da Suécia, em 1999.

Ernst Mayr (1904 – 2005), nascido na Alemanha, foi um dos mais importantes e influentes biólogos evolucionistas do século XX. Após iniciar seus estudos em medicina, em parte para atender a uma tradição familiar, Mayr concluiu um doutorado em ornitologia, em 1926. Logo após, foi convidado pelo banqueiro e zoólogo Walter Rothschild (1868 – 1937) para participar de uma expedição à Nova Guiné. Após retornar da expedição, em 1931, Mayr tornou-se curador do Museu Americano de História Natural, posição que ocupou até 1953, quando se uniu à Universidade de Harvard, onde permaneceu até sua aposentadoria em 1975. Em 1942, Mayr publicou seu primeiro livro “Systematics and the Origin of Species” [1]. Ao lado dos trabalhos de Theodosius Dobzhansky (1900 – 1975), George Gaylord Simpson (1902 – 1984) e outros, esse livro contribuiu para a síntese entre a teoria da hereditariedade de Mendel e a teoria da evolução de Darwin, dando origem àquilo que se denomina atualmente de “síntese moderna”, “síntese evolucionária” ou, simplesmente, “neodarwinismo” (apesar das objeções de muitos, este blogueiro incluído, quanto ao uso do sufixo “ismo” para caracterizar um ramo da ciência). Mesmo após sua aposentadoria, Mayr não parou de escrever, publicando 14 de seus 25 livros após os 65 anos de idade.

Ernst Mayr também é considerado o inventor da moderna filosofia da biologia. Para Mayr, a biologia se distingue da física pela necessidade da construção de uma narrativa histórica. A biologia, diz Mayr, especialmente a biologia evolutiva, é uma ciência histórica, pois tenta explicar eventos que já ocorreram e, ao contrário da física e da química, experimentos e leis não são adequados a ela. Na biologia, em vez de leis, temos conceitos. Em seu artigo da Scientific American, Mayr afirma: “Nas ciências físicas, via de regra as teorias são baseadas em leis; por exemplo, as leis do movimento levaram à teoria da gravitação. Na biologia evolutiva, no entanto, as teorias são na maior parte baseadas em conceitos como competição, escolha de fêmeas, seleção, sucessão e dominação. Os conceitos biológicos, e as teorias neles baseadas, não podem ser reduzidos às leis e teorias das ciências físicas”.

A biologia é freqüentemente criticada por não ser científica da mesma maneira como a física é científica. Por exemplo, o filósofo Karl Popper (1902 – 1994), famoso por ter introduzido a falseabilidade como critério de demarcação entre ciência e não-ciência, afirmou, em 1974: “Cheguei à conclusão de que o darwinismo não é uma teoria científica testável, mas um programa metafísico de pesquisa – um esquema possível para teorias científicas testáveis” [2]. Embora tal afirmação tenha servido de munição aos criacionistas e anti-darwinistas desde então, de acordo com Mayr a suposição de que a biologia evolutiva deva ter o mesmo status científico da física não é razoável e nem mesmo necessária, pois a biologia evolutiva é científica à sua própria maneira. Popper, por outro lado, tem sido cada vez mais criticado por não ter compreendido o modo como os cientistas trabalham. Mesmo na física, a rainha dos popperianos, os cientistas não trabalham com o objetivo de expor suas teorias à refutação, pois mesmo os físicos gostam de mostrar que estão certos, não que estão errados.

Mayr também se opunha às tentativas de abordagem matemática da teoria da evolução, tais como a de J.B.S. Haldane (1892 – 1964), que figura, ao lado de Ronald Fisher (1890 – 1962) and Sewall Wright (1889 – 1988), como fundador da genética populacional. Mesmo que tal objeção se deva parcialmente à falta de conhecimento matemático de Mayr, e que desde então a genética populacional tenha experimentado grande desenvolvimento, não podemos perder de vista a idéia geral, que é a de que a biologia não pode ser reduzida à física, nem mesmo à química. Logo, como afirmei recentemente nesse blog [3], a idéia de que a teoria da evolução deva ter uma estrutura algébrica para ser caracterizada como científica não é relevante.

Em seu artigo republicado na Scientific American, Mayr enumera ainda os princípios básicos introduzidos por Darwin em 1859, com a publicação da Origem das Espécies, e que tanto abalaram o mundo científico e filosófico de então:

1) O darwinismo rejeitou todos os fenômenos e causas sobrenaturais, abrindo espaço para a explicação estritamente científica de todos os fenômenos naturais.

2) O Darwinismo, ao introduzir o pensamento populacional, refutou a tipologia, ou seja, o conceito, originado com os gregos antigos, de que toda variedade da vida consistia de um número reduzido de “tipos” ou “essências”, cada uma formando uma classe.

3) A teoria da evolução tornou desnecessária qualquer força de origem teleológica, ou seja, qualquer força ou “causa final” que conduza a vida a graus de perfeição cada vez mais elevados.

4) Darwin eliminou o determinismo. Embora os físicos ainda tenham demorado mais de sessenta ou setenta anos para concluir que “Deus joga dados”, Darwin já aceitava a aleatoriedade como produtora da variabilidade da vida.

5) Embora Darwin tenha removido o homem do lugar central a ele reservado pelas religiões judaico-cristãos, o darwinismo possibilitou uma nova visão da humanidade, onde o homem surge como o único animal dotado de linguagem verdadeira, com gramática e sintaxe, e de uma cultura rica.

6) Darwin possibilitou o estabelecimento de fundamentos científicos para a ética, pois a seleção natural favorece o comportamento altruísta.

Não é surpresa que a teoria da evolução tenha estremecido os fundamentos sobre os quais se assentava o refinado mundo do século XIX, com sua visão antropocêntrica e baseada na crença de que o progresso era a força propulsora da humanidade.

Aos biólogos, peço desculpas por mais essa incursão em um terreno alheio à minha experiência profissional, mas, dada a importância e efervescência do assunto, pretendo continuar.

_________________________

[1] MAYR, E. Systematics and the Origin of Species. Harvard University Press (reprint), 1999.
[2] POPPER, K. Autobiography. In: The Philosophy of Karl Popper, Part I, Open Court, 1974.
[3] ALMEIDA, A.A. Sobre a palestra de Eduardo Lütz: “Ciência, Fé, Evolucionismo e Criacionismo”. 2007. Disponível em: <http://alvaroaugusto.blogspot.com/2007/06/sobre-palestra-de-eduardo-ltz-cincia-f.html>.

quarta-feira, junho 06, 2007

Sobre a palestra de Eduardo Lütz: “Ciência, Fé, Evolucionismo e Criacionismo”

No último 1 de junho, o professor Eduardo Lütz esteve na UTFPR, em companhia de sua esposa Maria da Graça, a convite do sindicato dos professores, para proferir a palestra “Ciência, Fé, Evolucionismo e Criacionismo”.

Eduardo Lütz [1] é bacharel, mestre e doutor em física pela UFRGS, embora insista em deixar claro que ainda não defendeu sua tese de doutorado e, portanto, não pode envergar oficialmente este último título. Em física, as áreas de interesse dele são relatividade geral, teoria quântica dos campos, cosmologia e física nuclear. Em matemática, ele se interessa por geometria diferencial, geometrias riemannianas, álgebras e fundamentos. Atualmente, trabalha para a Hewlett-Packard em desenvolvimento de software.

Em uma palestra que durou pouco mais de uma hora, complementada por cerca de meia hora de palestra de Maria da Graça sobre “O Mundo do RNA e o Sonho do Biólogo Molecular”, Eduardo Lütz falou basicamente sobre filosofia da ciência, método cientifico, mitos sobre a matemática e teceu algumas considerações sobre o debate entre criacionismo e evolucionismo. Seguem-se alguns comentários sobre o evento.

Teorias Científicas e Modelos Matemáticos
A tese de Lütz é a de que uma teoria, para ser científica, deve ser dotada de uma estrutura algébrica. Em outras palavras, para ele uma teoria científica deve ser axiomatizável, assunto ligado aos trabalhos do matemático alemão David Hilbert (1862 – 1943).

Em 1900, Hilbert proferiu uma palestra histórica, na qual descreveu 23 problemas dos quais, segundo ele, os matemáticos do século XX iriam se ocupar. O sexto problema de Hilbert, em particular, é justamente o problema da axiomatização das teorias das ciências empíricas: “tratar do mesmo modo, por meio de axiomas, as ciências físicas nas quais a matemática tem importante papel: em primeiro lugar estão a teoria das probabilidades e a mecânica”.

As considerações de Hilbert motivaram o tratamento rigoroso das teorias físicas, do ponto de vista axiomático, a exemplo do que já se fazia e se faz corriqueiramente em matemática. Segundo SANT’ANNA, que escreveu um livro interessante e acessível sobre axiomas, “hoje já temos sistemas axiomáticos para as teorias da física, da biologia, da economia a até mesmo para as geociências” [2].

O tratamento matemático da biologia, contudo, traz problemas inerentes ao próprio objeto de estudo: a complexidade dos seres vivos. A física, a mais bem sucedida das ciências empíricas, não adquiriu esse status apenas por causa da genialidade de seus criadores, mas por estudar sistemas simples em comparação aos sistemas vivos. Exigir um modelo matemático detalhado da teoria da evolução significaria exigir o conhecimento do genoma de todas as espécies que vivem e já viveram, além de se saber como tais espécies se relacionam e se relacionavam, etc. Perto de tal tarefa, até mesmo a versão mais refinada da teoria das supercordas se torna trivial.

Todavia, pode-se obter resultados matemáticos interessantes quando se reduz o nível de complexidade de um modelo biológico. Um exemplo é representado pelas equações de Lotka-Volterra, também conhecidas como “modelo predador-presa”, que são duas equações diferenciais não lineares usadas para se descrever a dinâmica populacional de um sistema onde duas espécies (um predador e uma presa) interagem [3]. Essas equações têm sido estudadas em uma variedade de situações desde os anos 20, quando foram propostas independentemente por Alfred Lotka (1880 – 1949) e Vito Volterra (1860 – 1940). O modelo resultante pode ser estendido para incluir mutações, número de predadores e presas superior a um e pode exibir comportamento caótico, dependendo de alguns parâmetros.

Outro exemplo de “matematização” da teoria da evolução envolve a teoria dos jogos. Esse campo de estudo teve origem em 1973, com a publicação do artigo “The logic of animal conflict”, de John Maynard Smith (1920 – 2004) e George R. Price (1922 – 1975). Em 1982, Smith publicou o livro “Evolution and the theory of games”, onde o conceito de Estratégia Evolucionariamente Estável (ESS – Evolutionarily Stable Strategy) foi formalizado. A ESS é um refinamento do equilíbrio de Nash, onde se supõe que a única força em jogo é a seleção natural (no equilíbrio de Nash o comportamento racional pode entrar em ação).

Sendo assim, esforços para tratar matematicamente a teoria da evolução existem há muito tempo e não é totalmente correto dizer que tal teoria não tem estrutura algébrica. Talvez ela não tenha estrutura algébrica “formal”, mas exigir isso de uma teoria biológica significaria supor a biologia redutível à física e, finalmente, à matemática. Só que nenhuma área da ciência é científica da maneira como a física é científica!

Apesar disso, uma teoria que tenha estrutura algébrica formal não é necessariamente uma teoria correta. Exemplo disso ocorre com as teorias da gravitação. Em 1915, Albert Einstein criou a primeira teoria geométrica da gravitação, que considera o campo gravitacional como uma curvatura do espaço-tempo causada pela presença de matéria. Essa teoria, denominada relatividade geral, permite o cálculo correto da deflexão da luz por corpos pesados como o Sol, dá uma estimativa mais precisa para a precessão da órbita do planeta Mercúrio e prevê outros fenômenos gravitacionais de interesse aos especialistas, como o desvio gravitacional para o vermelho e o atraso do tempo em campos gravitacionais fortes, além de ser compatível com a gravitação newtoniana no limite de campos fracos. Tais assuntos já foram objeto de vários artigos e livros de divulgação científica, mas, fora do círculo dos especialistas, é pouco conhecido que existem dezenas de teorias gravitacionais alternativas à relatividade geral. Nada deixa esse fato mais claro do que o formalismo conhecido como PPN (Parametrized post-Newtonian), usado para comparar teorias clássicas da gravitação (ou seja, teorias “não quânticas”, como é o caso da relatividade geral). Existem mais de 20 teorias da gravitação que tiveram seus parâmetros PPN calculados (o número já foi maior, mas algumas teorias são descartadas de tempos em tempos). Todas são teorias matemáticas sérias e a própria existência dos parâmetros PPN mostra um elevado grau de formalismo matemático. Mesmo assim, apenas a relatividade geral passa em todos os testes experimentais [4].

Conclui-se, portanto, que o requisito de um modelo matemático pode ser visto até mesmo como necessário para que uma teoria seja científica, mas não se trata de um requisito suficiente.

Outro ponto interessante sobre modelos matemáticos é que ninguém sabe ao certo por que a matemática se aplica mesmo às teorias físicas mais elementares. A esse respeito, é difícil resistir à tentação de afirmar que a matemática é algo mais do que uma criação humana. O físico Roger Penrose, por exemplo, afirma categoricamente que “A noção de verdade matemática vai além do conceito de formalismo. Há alguma coisa de absoluto e “divino” na verdade matemática” [5]. Essa é uma visão platônica da matemática, termo usado porque o filósofo Platão acreditava que os conceitos matemáticos tinham uma existência etérea e atemporal, como se criados por Deus. Há, contudo, outras visões da matemática. Para o intuicionismo, surgido com os trabalhos do matemático holandês Luitzen Egbertus Jan Brouwer (1881– 1965), um conceito matemático não têm existência em si mesmo e deve ser pensado em termos das regras que determinam sua existência e comportamento. Essa visão pode ser rapidamente aceita por alguém que usa a matemática como instrumento, como um engenheiro ou um físico, mas tem causado muita discussão entre os matemáticos desde os tempos de Aristóteles, discípulo de Platão e a quem a visão intuicionista remonta. O intuicionismo, assim como outras escolas construtivistas, afirma que a matemática é uma invenção da mente humana, em oposição à visão platônica.

Se a matemática é uma invenção humana, podemos muito bem aventar a hipótese de que a matemática se aplica tão bem à física simplesmente porque os conceitos matemáticos foram inventados para que se aplicassem muito bem à física. O estranho é que ninguém poderia supor, como nos lembra o físico Eugene Wigner [6] (1902 – 1995), que os números complexos, inventados pelos matemáticos em bases puramente teóricas, fossem encontrar aplicação na mecânica quântica (e, em um nível bem menos essencial, na teoria de circuitos de corrente alternada e outras áreas da física). Há vários de tais exemplos, que nos dão a impressão de que a matemática foi criada por Deus, e que os números complexos habitavam o mundo das idéias desde o início dos tempos, esperando calmamente pela hora de entrar em cena. Entretanto, para cada invenção matemática que encontra aplicação em física, outras tantas não alcançam tal destino e passam a eternidade nas páginas dos livros de matemática pura.

Cientistas criacionistas
Em sua palestra, Eduardo Lütz citou quatro cientistas criacionistas, segundo ele: Newton, Maxwell, Hamilton e Einstein. A lista é na verdade muito maior, incluindo cientistas como Kepler, Pascal, Leibnitz, Davy, Faraday, Ramsay e outros. Contudo, é difícil incluir Einstein nessa lista. Em suas “Notas Autobiográficas”, esse cientista escreveu: “A leitura de livros científicos populares convenceu-me de que a maioria das histórias da Bíblia não podia ser real. A conseqüência foi uma orgia positivamente fanática de livre-pensamento, combinada com a impressão de que a juventude é decididamente enganada pelo Estado, com mentiras; foi uma descoberta esmagadora” [7].

Mesmo assim, especulações sobre a posição religiosa de Einstein sempre existiram. Ele mesmo parece ter aumentado a confusão, ao escrever: “Não consigo conceber um Deus pessoal que influa diretamente sobre as ações dos indivíduos, ou que julgue, diretamente, criaturas por Ele criadas. Não posso fazer isso, apesar do fato de que a causalidade mecanicista foi, até certo ponto, posta em dúvida pela ciência moderna” [8]. A julgar por essas palavras, não fica claro se ele não acreditava em um criador, ou se apenas acreditava em um criador que não julgava suas criaturas. Apesar disso, o consenso é que Einstein definitivamente não acreditava em um Deus judaico-cristão. Em vez disso, ele era muito mais um panteísta que acreditava em um deus presente na natureza e representado nela, mas não em um deus antropomórfico. De fato, em mais de uma vez ele se revelou favorável ao “Deus de Spinoza”, filósofo do século XVII, excomungado da comunidade judaica por suas crenças não convencionais.

Apesar de tudo isso, e como já insisti em outras ocasiões nesse blog, a crença de Einstein ou de quem quer que seja não é importante na tarefa de determinarmos a validade de uma afirmação. Ao lado de cientistas criacionistas, podemos listar um número enorme de cientistas ateus, agnósticos, não religiosos ou simplesmente não criacionistas, tais como Richard Feynman, Carl Sagan, Stephen Hawking, Newton da Costa, Marcelo Gleiser, Richard Dawkins e vários outros. A conclusão, como já sabemos, é que o número de adeptos não serve para validar crenças, afirmações ou teorias científicas.

No debate que se seguiu à palestra, Eduardo Lütz argumentou que entendia por “criacionista” apenas uma pessoa que acredita em Deus ou em uma força superior. Tal definição é claramente insuficiente, pois inclui na categoria de criacionistas todas aquelas pessoas que acreditam em um Deus não criador, como é o caso dos panteístas. Afinal, quem garante que Deus, caso exista, não surgiu juntamente com o universo?

Hamilton, Princípio Variacional e Criacionismo
Outro ponto realçado no debate diz respeito às contribuições dos criacionistas à ciência. Lütz citou o princípio variacional de Hamilton como exemplo.

William Rowan Hamilton (1805 – 1865) foi um matemático, físico e astrônomo irlandês que fez grandes contribuições à matemática à física. As equações de Hamilton, por exemplo, são de grande importância em física e o nome de Hamilton estará para sempre ligado à mecânica clássica e à mecânica quântica. Em 1834 e 1835, Hamilton publicou seus resultados da aplicação de um princípio variacional à equação L = T – V, onde T é a energia cinética e V é a energia potencial de um sistema, possibilitando a obtenção das equações do movimento. A função L é modernamente denominada “lagrangeano”, em homenagem ao matemático italiano Joseph-Louis Lagrange (1736 – 1813), criador do cálculo variacional.

Um princípio variacional serve para identificar quando uma função atinge um ponto extremo, que pode ser um máximo, um mínimo ou um ponto de sela. O princípio variacional de Hamilton, em particular, diz que o movimento de um sistema, de um instante t1 a um instante t2, é tal que a integral de linha de L entre esses instantes é estacionária para o caminho que corresponde ao movimento real”. Por “estacionária” entende-se que o valor da integral não varia para caminhos próximos ao caminho real. Um “sistema mecânico” pode ser uma partícula material, um conjunto de partículas ou corpos mais complexos, conhecidos como “corpos rígidos”.

Assim, dentre todas as possíveis trajetórias que o sistema mecânico pode seguir, a trajetória real corresponde precisamente ao caminho para o qual a integral de L.dt é estacionária. Todas as equações do movimento (i.e., as leis de Newton) decorrem desse princípio simples, que pode ser escrito como dI = 0, onde I é a integral de L.dt, frequentemente denominada “ação” (o símbolo usado pelo professor Lütz para a ação foi, se não me engano, l, mas uso aqui a simbologia clássica de Goldstein [9]). Qualquer estudante de mecânica já ficou fascinado, no mínimo intrigado, por esse aspecto de elegante simplicidade do princípio de Hamilton, também conhecido como princípio da ação mínima. É realmente fascinante que toda a mecânica clássica possa surgir de uma equação tão simples. Contudo, dizer que o princípio de Hamilton é uma “descoberta criacionista” é um pouco exagerado.

Em primeiro lugar, é um tanto arriscado dizer que o princípio de Hamilton é um sinal de comportamento ótimo do universo. Falamos em “otimização” em várias situações na engenharia. Por exemplo, é impossível construir uma máquina elétrica (ou qualquer outra máquina) sem que esta apresente perdas, mas podemos minimizar tais perdas, levando em conta alguns detalhes do funcionamento e o custo final desejado. Por um lado, poderíamos super-dimensionar uma máquina, de maneira que as perdas fossem desprezíveis frente à potencia nominal. Entretanto, essa máquina seria tão cara que ninguém a compraria. De outro lado, poderíamos projetar uma máquina de maneira mais displicente, que custaria muito menos do que as versões disponíveis no mercado. Contudo, todo o dinheiro economizado na aquisição seria gasto posteriormente em energia elétrica, por causa das perdas elevadas. Assim, ao menos nesse caso, “a virtude está no meio” e é possível construir uma máquina que, do ponto de vista da tecnologia atual, não seja nem muito cara e nem tenha perdas excessivas: uma máquina ótima.

O mesmo não ocorre no caso do universo, pois não podemos fazer experiências com universos diferentes. Assim, não sabemos se o princípio de Hamilton é um princípio de otimização empregado pelo Criador ou se é apenas uma característica do universo. No momento não há resposta para essa questão, pois a ciência atual apenas descreve o funcionamento do universo, não o explica. A resposta deve ser buscada na filosofia ou na religião e, nessas áreas, não há como ter certeza das respostas.

A segunda razão pela qual não me parece adequado denominar o princípio de Hamilton de “descoberta criacionista” é que o criacionismo é uma invenção bastante recente. Embora os cientistas e filósofos da época de Hamilton fossem todos religiosos, o criacionismo somente surgiu quando as observações empíricas das ciências naturais começaram a entrar em conflito com a tradição judaico-cristã. O próprio termo “criacionismo” não era comum antes do final do século XIX. Alem disso, não me parece adequado argumentar que a descoberta (ou “invenção”?) do princípio variacional esteja necessariamente ligada à religiosidade de Hamilton. Talvez fosse igualmente adequado denominá-la “descoberta irlandesa”.

Teoria da Evolução e Evolucionismo
Durante toda a palestra e durante a discussão que se seguiu, a palavra “evolucionismo” foi usada extensivamente como sinônimo de uma teoria que explica o surgimento da vida na Terra. Há dois erros aqui. Primeiro, a teoria da evolução não é um “ismo”. Não se trata de uma ideologia à qual se adere por meio da fé ou de algum tipo de conversão. Até mesmos alguns biólogos usam tal termo, talvez por economia de linguagem, mas ele não é adequado. Não existe “evolucionismo” da mesma forma que não existe “newtonismo”, “einsteinismo” ou “relativismo”. O segundo erro é que a teoria da evolução não tem nada a dizer sobre a origem da vida na Terra.

Embora esse segundo erro seja comum, a evolução biológica é apenas a mudança dos traços hereditários de uma população de uma geração para outra, produzida por mutações genéticas e orientada pela seleção natural. A evolução biológica é um fato. Há tantas evidências a esse respeito que negá-lo seria o mesmo que negar que as maçãs caem quando soltas a um metro do chão. A evolução histórica dos seres vivos, que decorre da evolução biológica, significa que todos os seres vivos sobre a Terra descendem de um ancestral comum. Embora tal afirmação ofenda a religião de muitas pessoas, que por alguma razão ficam indignadas ao saber que homens, chimpanzés e gorilas descendem de um mesmo ancestral, também há tantas evidências a esse respeito que a evolução histórica é considerada um fato. Não há nem mesmo explicação científica alternativa, da mesma forma que não há explicação alternativa para o fato de uma maçã cair (é a gravidade, e ponto; se iremos usar a mecânica newtoniana, a relatividade geral ou outra teoria para fazer os cálculos, é outra história!).

Entretanto, dizer algo sobre a evolução biológica (que se manifesta no decorrer de poucas gerações de moscas da fruta, por exemplo), ou sobre a evolução histórica (que se manifesta ao longo de milhões de anos) não significa dizer como a vida surgiu na Terra.

Eu citei tal diferença durante a seção de perguntas após a palestra. O professor Lütz então concordou que o termo “evolucionismo” havia sido mal empregado, mas, pelas razões comentadas anteriormente, discordou que a evolução fosse realmente uma teoria científica: a ausência de uma estrutura algébrica formal.

Geração Espontânea, Abiogênese e a Navalha de Occam
Da mesma forma que ocorreu com o termo “evolucionismo”, o termo “geração espontânea” foi empregado durante a palestra com o significado de “surgimento da vida a partir de matéria inanimada”. É fácil atacar a geração espontânea, pois qualquer aluno do ensino médio sabe que tal teoria foi desmentida por Louis Pasteur (1822 – 1895) por meio de uma série de experimentos realizados em 1862 (três anos depois da publicação do livro “A origem das espécies por meio da seleção natural”, de Charles Darwin - note também que o próprio título do livro de Darwin menciona “origem das espécies”, não “origem da vida”). Contudo, a hipótese da origem não biológica da vida não significa que tal origem tenha sido “espontânea”. É mais correto falar em “abiogênese” (do grego a-bio-genesis, ou “origem não biológica”).

No momento, não podemos dizer com certeza que a vida surgiu na Terra há pouco menos de 4 bilhões de anos, no meio de uma sopa ou barro pré-biótico, como resultado de reações químicas entre macromoléculas orgânicas. Trata-se apenas da hipótese mais provável, mas ainda não há provas suficientes. O que podemos dizer com certeza é que, se tal processo ocorreu, ele não teve nada de espontâneo. Ele ocorreu por causa da afinidade química entre certas moléculas, decorrente das leis físicas que governam o comportamento microscópico da matéria, e também da presença de fontes de energia na Terra primitiva (descargas atmosféricas e o calor do Sol), bem como de uma versão primordial da seleção natural: as moléculas orgânicas que não sucumbiram à degeneração espontânea após a formação tiveram mais tempo para se reproduzir e aumentar a população.

Outra hipótese para a origem da vida na Terra é a panspermia: a hipótese de que a vida foi trazida de outros lugares no universo, por meio de asteróides que aqui caíram ou sob a forma de esporos interestelares. O argumento mais óbvio contra a panspermia é o de que tal hipótese apenas transforma a tarefa de se explicar a origem da vida na Terra na tarefa muito mais complexa de se explicar a origem da vida em outro lugar do universo.

Finalmente, temos a hipótese do criacionismo: a vida na Terra surgiu por obra de um criador ou planejador inteligente. Na versão mais forte da hipótese criacionista, Deus cria e mantém toda a vida na Terra, sem se importar com seleção natural, mutações ou extinção de espécies. Na versão mais fraca, Deus apenas cria as primeiras bactérias e deixa o resto por conta das leis da física (criadas também por ele, presumivelmente). Podemos imaginar também uma “versão fraquíssima”, onde Deus interfere somente o bastante para assegurar que as primeiras moléculas de RNA, formadas por abiogênese, sobrevivam o tempo suficiente para dar origem ao mundo de DNA e proteínas atual. Nenhuma dessas três versões, contudo, é muito bem aceita pela comunidade científica, por duas singelas razões: (a) é difícil imaginar hipótese mais simples do que a da abiogênese; (b) a hipótese da existência de um ser dotado de super-poderes é complicada demais.

Em ciência, quando tudo o mais está confuso, é costume usar-se um princípio de seleção de hipóteses conhecido como “navalha de Occam”. Não se trata de um princípio científico, mas sim filosófico e, embora seja comum no meio científico, foi criado pelo monge franciscano Guilherme de Occam (1288 – 1348) com a finalidade de explicar a existência de Deus. A navalha de Occam nos diz que, quando duas ou mais teorias concorrem, devemos escolher aquela que considera o menor número de hipóteses. Por tal razão, esse princípio é frequentemente conhecido como “princípio da economia de hipóteses”.

Como ocorre com toda navalha, a de Occam deve ser usada com bastante cuidado, pois, tratando-se de um princípio estético, boa parte do critério depende dos preconceitos do selecionador e de conceitos subjetivos. No caso do problema da origem da vida, a navalha de Occam nos diz que a hipótese da abiogênese é mais simples do que a hipótese da origem divina, pois contém menos pressupostos básicos e pode ser comprovada empiricamente, ao menos em princípio. Logo, devemos exaurir a hipótese da abiogênese antes de recorrermos ao salto de fé necessário à hipótese divina. Tal conclusão certamente teria surpreendido o próprio Occam, mas não é de hoje que sabemos que as criaturas frequentemente se voltam contra seus criadores.

Considerações finais sobre a palestra e o debate
Não tenho certeza se muita gente entendeu a palestra do professor Lütz em toda sua extensão. Durante quase toda a exposição ele falou sobre física e matemática, não sobre criação e evolução. Na tela apareceram expressões matemáticas como o princípio de Hamilton e a equação de Dirac, as quais estão muito além do domínio dos alunos normais dos cursos de Tecnologia e Engenharia que compunham a platéia. Além disso, somente com muita dificuldade tais conceitos podem ser relacionados aos problemas da origem da vida ou da evolução das espécies.

A exposição da professora Maria da Graça, interessante por si mesma, serviu apenas como pretexto para o argumento da improbabilidade do surgimento abiótico da vida (infelizmente referido como “geração espontânea”).

O debate que se seguiu às palestras deixou claro que o público que lotava o mini-auditório da UTFPR estava mais interessado nos aspectos religiosos do tema. É de certa forma decepcionante ver uma exposição razoavelmente científica ser seguida de referências a Hebreus, Salmos e, obviamente, Gênesis. Apesar disso, o professor Lütz manteve os pés no chão em relação a muitos assuntos. Ele não cometeu os erros tradicionais dos criacionistas sobre as leis da termodinâmica e afirmou que a hipótese da “Terra jovem” é uma bobagem sem fundamento científico. Ele também entende que a evolução por seleção natural realmente ocorre e tem argumentos apenas contra a hipótese da abiogênese. Ainda assim, não considero que a insistência dele em descaracterizar a teoria da evolução como teoria científica, com base na ausência de estrutura algébrica da mesma, seja realmente relevante. Também me preocupa o já mencionado descuido terminológico, que coloca teoria da evolução, abiogênese e geração espontânea no mesmo pacote. Talvez fosse interessante alguém organizar uma palestra com o objetivo de esclarecer tais conceitos.

[1] Eduardo Lütz Page. Disponível em: <http://edlutz.totalh.com/>.
[2] SANT’ANNA, A. O que é um axioma. Manole, 2003, p. 10.
[3] WEISSTEIN, E. W. "Lotka-Volterra Equations." From MathWorld--A Wolfram Web Resource. Disponível em: <http://mathworld.wolfram.com/Lotka-VolterraEquations.html>.
[4] WILL, C.M. The confrontation between general relativity and experiment. Living Rev. Relativity, 2006, v.6. Disponível em: <http://relativity.livingreviews.org/Articles/lrr-2006-3>. [5] PENROSE, R. A mente nova do rei. Ed. Campus, 1991, p. 124.
[6] WIGNER, E. The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences. 1960. Disponível em: < http://www.dartmouth.edu/~matc/MathDrama/reading/Wigner.html>
[7] EINSTEIN, A. Notas autobiográficas. Nova Fronteira, 3ed, 1982, p.14.
[8] DUKAS, H., HOFFMANN, B. (org). Albert Einstein, o lado humano. Ed. Universidade de Brasília, 1979, p. 53.
[9] GOLDSTEIN, H. Classical Mechanics. Addison-Wesley, 2ed, 1981, p. 36.

quinta-feira, maio 17, 2007

Darwin na revista Veja

A revista Veja de 9 de maio, motivada pela exposição no Museu de Arte de São Paulo (MASP), que vai até o próximo 15 de julho, trouxe como reportagem de capa a matéria “A revolução sem fim de Darwin”. Na semana anterior, a mesma revista havia publicado uma reportagem sobre a descoberta do planeta Gliese 581, o melhor candidato conhecido ao cargo de planeta habitável fora do Sistema Solar. Duas reportagens científicas em duas semanas consecutivas, publicadas por revista não especializada, é prova de que esse país tão carente de ciência e tecnologia ainda tem jeito. Contudo, é triste perceber que o Brasil faz parte dos países onde reportagens científicas atraem críticas religiosas. É isso que faz, por exemplo, o jornalista Michelson Borges, em artigo publicado no Observatório da Imprensa [1].

Não vou comentar a crítica de Borges em particular. Basta dizer que ela não é científica, muito menos nova. Críticas à teoria da evolução surgiram com o próprio trabalho de Darwin, publicado originalmente em 1859, e se baseiam em um ou mais argumentos da seguinte lista, a qual não pretende ser completa:

(a) A citação de que a bíblia, que representa a palavra de Deus, afirma que o mundo e todos os seres vivos foram criados a um só tempo.

(b) A alegação de que o homem, tendo sido criado à imagem de Deus, não pode ser descendente de seres “inferiores”, tais como símios primitivos.

(c) A citação de frases de filósofos e cientistas contrapondo-se à teoria da evolução.

(d) A afirmação de que a evolução é “apenas uma teoria”, não um fato.

(e) A lembrança de que a repetida menção a Darwin, a quem a teoria da evolução está perenemente vinculada, representa um “culto” e, logo, é irracional.

(f) A alegação de que a vida não poderia ter surgido por acaso, como afirma a teoria da evolução.

Nenhum dos argumentos acima é científico, embora todos sejam muito comuns. Vamos analisar rapidamente cada um deles.

O argumento (a) parte de duas hipóteses subjacentes: a hipótese de que a bíblia representa a palavra de Deus e a hipótese de que a bíblia contém enunciados científicos. A primeira hipótese só pode ser aceita por meio da fé, pois o único lugar onde está escrito que a bíblia representa a palavra de Deus é na própria bíblia. Logo, devemos aceitar este texto sagrado como escrito por Deus antes mesmo de tê-lo aceito como escrito por Deus! A segunda hipótese, a de que a bíblia contém enunciados científicos, subverte a própria razão de existência deste livro. De fato, os hebreus nunca foram um povo científico, nunca se dedicaram a problemas científicos e escreverem a bíblia com propósitos religiosos e culturais. Acreditar que camponeses mediterrâneos, desconhecedores do método científico, possam ter descoberto os segredos profundos do universo é, novamente, um ato de fé. E, tendo-se fé, é possível alegar, talvez até provar, a existência de qualquer coisa, desde o monstro de espaguete até a xícara de chá em órbita de Marte (ou será Saturno? - nunca me lembro. De qualquer forma, esse meu último argumento não é novo nem original, mas é muito bom!).

O argumento (b) é também religioso, não científico, e surge da posição central reservada ao homem pelas religiões judaico-cristãs. Somente os adeptos de tais religiões poderiam se sentir ofendidos por uma teoria que coloca o homem e os outros animais como herdeiros de um ancestral comum. Um budista, por exemplo, dificilmente teria tais temores. Enquanto muitas religiões consideram os conceitos de “criação” e “evolução” como antagônicos, o budismo prescinde do próprio conceito de “deus criador”. Por tal razão, o budismo atual aceita calmamente a teoria da evolução, assim como aceita as teorias modernas sobre a origem do universo. É claro que, à luz de tal constatação, muitos cristãos, especialmente os protestantes mais radicais, rapidamente rotularão o budismo como “filosofia” e não como “religião”, livrando-se da espinhosa tarefa de explicar como um sistema de crenças adotado por milhões de pessoas pode se sentir tão à vontade com o papel não central reservado ao homem (*).

O argumento (c) dificilmente convencerá uma pessoa de certa cultura. Frases de cientistas e filósofos, especialmente quando removidas dos contextos em que foram enunciadas, podem ser usadas com os mais variados fins. Palavras de homens como Kepler, Newton, Galileu e Einstein têm sido usadas por ateus e crentes para seus próprios fins. Retórica, nada mais. Entretanto, a ciência não é uma coleção de frases de cientistas famosos, mas sim uma coleção de hipóteses que devem ser submetidas à verificação experimental. Se uma determinada hipótese, mesmo que levantada pelo cientista mais graduado que se possa imaginar, contradiz um resultado experimental, então, sinto muito, mas tal hipótese é falsa. Recorrer à palavra de cientistas e filósofos famosos, especialmente quando mortos, sem dar atenção à verificação experimental, é um exemplo de “argumento de autoridade”, não de argumento científico.

A afirmação (d), de que a evolução é “apenas uma teoria”, é bastante comum. E errada. Ela se baseia no conceito leigo de “teoria”, que é bastante diferente do conceito científico. Para os leigos, uma “teoria” é um conjunto de idéias e pensamentos que são frequentemente desmentidos pela prática (“na prática a teoria é outra”, dizem). Para um cientista ou filósofo da ciência, por outro lado, uma teoria é um conjunto de hipóteses que podem ser verificadas experimentalmente. Trata-se de uma questão de evidências, não de uma questão de fé. E as evidências a favor da teoria da evolução são avassaladoras, a ponto de não existir uma teoria científica concorrente, aspecto que deixa os criacionistas particularmente irritados. O leitor interessado pode consultar o site TalkOrigins [2], que contém uma grande quantidade de informações sobre evidências a favor da teoria da evolução.

Outro problema com o argumento (d) é uma falha em reconhecer que tudo o que temos são modelos teóricos. A afirmação de que o Sol nascerá amanhã no leste é parte de um modelo teórico, a afirmação de que a Terra é esférica é parte de um modelo teórico, a afirmação de que o coração impulsiona o sangue é parte de um modelo teórico. Quando um modelo pode ser submetido à verificação experimental, dizemos tratar-se de um modelo científico. A afirmação de que o universo surgiu do ato de pura imaginação dos alienígenas verdes do planeta Dreenor, por exemplo, também é um modelo teórico, mas não é um modelo científico, pois não pode ser verificado experimentalmente. Assim, a teoria da evolução é realmente “apenas uma teoria”, mas é uma teoria científica. Outras teorias concorrentes da evolução, como o criacionismo e o design inteligente, também são teorias, mas não são científicas.

O argumento (e) não pode ser direcionado aos biólogos evolucionistas profissionais. A admiração por Darwin pode levar um adolescente a se tornar um biólogo, assim como a admiração por Einstein pode levá-lo a se tornar um físico, mas nenhum profissional sério se mantém ativo na profissão por causa de amor platônico. E embora a idolatria, direcionada a Darwin ou a qualquer outro cientista, seja realmente irracional, nada disso depõe contra a teoria da evolução ou qualquer outra teoria científica. Trata-se apenas de um pequeno ciclo de confusões de alguém que diz: “Minha religião afirma que o homem foi criado por Deus. Logo, o homem não pode ter evoluído a partir de bactérias. Logo, a teoria da evolução é errada. Logo, Darwin, que criou a teoria da evolução, estava errado. Logo, a admiração por Darwin é errada. Logo, devemos combater toda afirmação favorável a Darwin, pois não fazê-lo seria aceitar a teoria da evolução, que nós combatemos”. Vaidade, nada mais que vaidade.

Finalmente, a alegação (f) é fascinante, pois parte de duas hipóteses subjacentes: a hipótese de que a evolução se deu (e se dá) por acaso e a hipótese de que a teoria da evolução diz algo sobre o surgimento da vida. Ambas hipóteses falsas.

A hipótese do acaso tem sido levantada por vários religiosos, especialmente pastores protestantes. Eles frequentemente dizem que acreditar na evolução é o mesmo que acreditar que, colocando-se plástico, tinta e metal sobre uma mesa, em algum momento futuro surgirá uma caneta esferográfica pronta. Mas não é assim que a evolução funciona.

A evolução não se dá ao acaso. A evolução é simplesmente a mudança dos traços hereditários de uma população, de uma geração para outra, e tal mudança ocorre por meio da combinação de dois processos básicos: mutações genéticas e seleção natural. As mutações são aleatórias e tal característica pode dar a impressão de que a evolução também é aleatória, ou seja, se dá ao acaso. Contudo, a seleção natural não é aleatória, pois privilegia a sobrevivência dos organismos mais bem adaptados e não a sobrevivência de organismos selecionados ao acaso. As pressões do meio-ambiente produzem um incentivo suficiente para que a evolução pareça ter um objetivo, embora orientado por uma mão cega. E é sempre bom lembrar que “evolução” não significa necessariamente “melhoria”. Primeiro, porque teríamos que definir o que significa “melhoria”. Segundo, porque há casos em que estruturas mais complexas evoluíram para estruturas menos complexas, como ocorreu com as nadadeiras das baleias. Nossa prosaica caneta esferográfica não se reproduz, não responde às pressões do meio-ambiente e, logo, não sofre seleção natural (mas, caso tal acontecesse, poderíamos dizer com segurança que apenas as canetas mais bem adaptadas sobreviveriam!).

A segunda hipótese do argumento (f) é falsa porque a teoria da evolução não afirma nada sobre o surgimento da vida na Terra. Não se trata de uma teoria da “criação científica” ou da “geração espontânea”, mas sim de uma teoria que afirma que os organismos mais complexos (como nós, os golfinhos, os ornitorrincos e as sequóias) evoluíram a partir de organismos menos complexos (as bactérias primitivas). A teoria da evolução não faz nenhuma afirmação sobre o surgimento das primeiras bactérias em si. Sobre tal fenômeno, no momento só temos hipóteses não verificadas. A mais provável delas, denominada abiogênese, é a de que a vida surgiu a partir de macromoléculas orgânicas contidas no ambiente primitivo. Todavia, não poderemos ter certeza disso até que alguém consiga produzir uma bactéria viva a partir de macromoléculas não vivas. Quando tal feito ocorrer, se ocorrer, ele será mais importante do que a descoberta de vida extraterrestre, mais importante do que a fusão a frio, mais importante do que a reversão do aquecimento global. Se tal feito ocorrer, os cientistas viverão uma época fascinante, embora possam vir a ser acusados mais uma vez de “brincar de Deus”. Os religiosos mais radicais da linha judaico-cristã, por outro lado, enfrentarão tempos difíceis.

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[1] http://observatorio.ultimosegundo.ig.com.br/artigos.asp?cod=433FDS004
[2] http://www.talkorigins.org/
(*) Obviamente, as afirmações favoráveis ao budismo não me tornam budista.

quarta-feira, setembro 13, 2006

Bento XVI e a teoria da evolução

É sempre curioso ver um religoso argumentando que alguma teoria científica é irracional. Quando o religioso em questão foi professor de teologia dogmática em uma universidade conservadora, isso é ainda mais curioso. Pois é precisamente isso que o Papa Bento XVI tem feito. Ontem, durante uma missa a 230 mil fiéis na cidade alemã de Regensburg, ele declarou:

"O que existe na origem? A razão criadora, o espírito que opera em tudo e proporciona o desenvolvimento, ou a irracionalidade que, despojada de toda razão, produz estranhamente um universo ordenado de maneira matemática, assim como o homem e sua razão?"


Voltamos assim ao problema da regressão infinita: se foi necessário um criador para o universo, quem criou o criador? E quem criou o criador do criador? O papa, sendo dogmático, pode muito bem argumentar que Deus é "incriado" e existia antes de todas as coisas e criaturas, mas tal argumento seria visto pelos cientistas como um dogma irracional.


Os cientistas não se preocupam em viver em um universo onde a vida surgiu por acaso, como o resultado de reações químicas entre macromoléculas orgânicas. A ocorrência de eventos improváveis parece deixar os religosos perplexos, mas não há motivo para tal. Afinal, sabemos que a vida surgiu. Isso é um fato, e se a única resposta racional residir em um evento improvável, tal resposta é melhor do que qualquer outra. Ao cientista interessa saciar sua curiosidade. Recorrer a um poder sobrenatural criador não é suficiente, não por falta de fé, mas porque não sacia a sede de saber. O céu do religioso é habitado por um deus que sabe todas as respostas, mas esse é precisamente o inferno do cientista, que ficaria sem nada o que fazer.


João Paulo II, que era um pouco menos conservador do que Bento XVI, também teve seus atritos com cientistas. Por exemplo, ele concordava que os físicos poderiam investigar tudo o que quisessem, menos o momento da criação, pois esse era o "ato de Deus", conhecido somente por ele. O físico Stephen Hawking estava presente quando João Paulo fez tal declaração, e teria ficado com vontade de dizer que, segundo algumas teorias cosmológicas recentes, o universo pode ter sempre existido, não tendo sido criado e eliminando-se, portanto, a necessidade de um criador. Mas Hawking, lembrando-se dos problemas de Galileu com a inquisção, achou melhor ficar em silêncio.


Apesar dos atritos freqüentes, a Igreja Católica está milhares de anos à frente de outras religiões, com a possível exceção do budismo, no que diz respeito à tolerância de idéias científicas. Bento XVI, ao posicionar-se contra o evolucionismo e, aparentemente, contra a cosmologia, lança alguma sombra sobre essa história de tolerância. É uma pena, pois todos só tem a perder.


Ao comentar sobre a "ordem matemática", Bento XVI revela-se até mesmo desconhecedor de algumas teorias modernas. De fato, a mecânica quântica, com seu princípio da incerteza, e a ciência do caos, com sua sensibilidade às condições iniciais, mostraram que nosso conhecimento da natureza é necessariamente limitado. Há várias décadas sabemos que o universo não é o relógio matematicamente preciso imaginado pelos físicos newtonianos.


Ciência e religião podem, e devem, coexistir, mas não podem se misturar. O objetivo da ciência é procurar respostas para as perguntas existentes e, talvez mais importante, formular novas perguntas. O objetivo da religião é formular um conjunto de regras de convívio social, ancoradas em algum tipo de divindade que só se conhece e só se aceita por meio da fé. Qualquer religião, portanto, baseia-se em algo misterioso e incognoscível, e livrar-se dos mistérios é exatamente o objetivo da ciência. Se confrontadas, a ciência tentará mostrar que os dogmas religiosos não têm fundamento, e a religião tentará mostrar que o conhecimento científico é incompleto. De vez em quando, é claro, o religioso e o cientista habitam o mesmo corpo e, por alguma razão misteriosa, ainda assim a pessoa consegue manter a sanidade mental.


Há também outra diferença importante entre religião e ciência, que é o mecanismo de auto-correção. Embora osacionalmente os cientistas possam agir de maneira tão humana e dogmática quanto os religiosos, a ciência está sempre em busca de conhecimentos mais amplos e mais precisos sobre a natureza. A ciência nunca se contenta com a ignorância, nunca se contenta com menos conhecimento. E a existência de um mecanismo de correção e eliminação de teorias é a única maneira de se evitar que os cientistas caiam vítimas do auto-engano e passem a acreditar em "raios N" ou coisas parecidas. Nas palavras de Albert Einstein:


"O cientista teórico não deve ser invejado, pois a Natureza, ou, mais precisamente, o experimento, é um juiz inexorável e não muito cordial de seu trabalho. Ele nunca diz "Sim" a uma teoria. Nos casos mais favoráveis, ele diz "Talvez" e, na grande maioria dos casos, simplesmente "Não". Se um experimento concorda com uma teoria, isto significa, para esta, "Talvez", e se não concorda, "Não". Provavelmente, toda teoria algum dia experimentará o seu "Não" - a maioria das teorias, logo após sua concepção."