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Indutivismo e Dedutivismo
António Mendes
Maio de 2009
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A ciência é uma prática complexaEnsinoDivulgação
PesquisaAplicações
ComunicaçãoCientífica
Financiamento
Ciência
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As Teorias da Ciência são Simplificações!
Epistemologia
História da Ciência
Comunicação Científica
Pesquisa Científica
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Teorias da Ciência
Teorias sobre a natureza da CiênciaPositivismo
PositivismoClássico
PositivismoLógico
Conjecturalismo
Falsificacionismo
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Processos de Inferência
Lei Natural
?
Exemplos particulares
Dedução
Indução
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Ciência, Racionalidade, Objectividade
Ideais de Raciocínio Científico
IndutivismoPositivismo
ClássicoPositivismo
Lógico
Dedutivismo
Falsificacionismo
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Racionalidade Científica
Exemplos de Raciocínio Científico
Indutivismo
Leis de MendelDedutivismo
Kepler e a Órbita de Marte
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O Indutivismo de Mendel
Exp. 15474 lisas1850 rugosasExp. 2428
verdes
152
amarelas
LEIA
proporção entre
dominantes e
recessivos na 2ª
Geração é 3:1
2,96:1
2,82:1
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O Indutivismo de Mendel
Exp. 1Evidência experi
mentalExp. 2Evidência experi
mental
Indução
LEI GERAL
(CONCLUSÃO)
2,96:1
2,82:1
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O Dedutivismo de Kepler
HipóteseA órbita de Marte é elíptica
DeduçãoPredição das posições de Marte
Evidência ExperimentalPosições observadas coincidem com as predições
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O Dedutivismo de KeplerHipótese
A órbita de Marte é elíptica
DeduçãoPredição das posições de Marte
Evidência ExperimentalPosições observadas coincidem com as predições
ConclusãoHipótese/lei é satisfatória porque as predições são satisfatórias
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AS DIFICULDADES COM A INDUÇÃO
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A Indução baseia-se na causalidade
• Que o sol não se há-de levantar amanhã não é uma proposição menos inteligível, e não implica maior contradição, do que a afirmação de que ele se levantará. Por conseguinte, em vão tentaríamos demonstrar a sua falsidade.
• Todos os raciocínios relativos à questão de facto parecem fundar-se na relação de Causa e Efeito.
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 21 e 22.
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• Nada tão parecido como os ovos entre si, e, no entanto, ninguém em virtude desta aparente semelhança, espera o mesmo gosto e sabor em todos eles.
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n.31
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[(p q) p] q
• Só depois de um longo curso de experimentos uniformes de qualquer género é que obtemos uma firme confiança e certeza relativamente a um evento particular. Ora, onde está esse processo de raciocínio que, de um caso, tira uma conclusão, tão diferente da que ele infere a partir de centenas de casos que de modo algum são diferentes desse caso singular?
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 31
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O salto injustificado da indução
• Dever-se-ia dizer que, de alguns experimentos uniformes, nós inferimos uma conexão entre as qualidades sensíveis e os poderes secretos; (…) em que processo de argumento se funda esta inferência?
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 32
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Indução e causação
• Aqui está, pois, o nosso natural estado de ignorância relativamente aos poderes e à influência de todos os objectos. Como é ele remediado pela experiência? Ela mostra-nos somente alguns efeitos uniformes, resultando de certos objectos, e ensina-nos que esses objectos particulares, nesse momento particular, estavam dotados de tais poderes e forças. Quando se exibe um novo objecto, dotado de similares qualidades sensíveis, esperamos poderes e forças semelhantes e vamos à procura de um efeito similar.
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 32
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Indução, causação e regularidade da Natureza
• Afirmais que uma proposição é inferência de uma outra. Mas, deveis confessar que a inferência não é intuitiva, nem demonstrativa: de que natureza, é então? Afirmar que é experimental é supor que já é verdadeira, porque todas as inferências a partir da experiência supõem, como seu fundamento, que o futuro se assemelhará ao passado e que poderes similares estarão ligados a qualidades sensíveis similares.
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 32
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A Indução nada prova
• Se alguma suspeita houver de que o curso da natureza pode mudar e de que o passado pode não ser a regra do futuro, toda a experiência se torna inútil e não pode suscitar nenhuma inferência ou conclusão. É impossível, pois, que quaisquer argumentos da experiência possam provar a semelhança do passado com o futuro, visto que todos os argumentos se baseiam na suposição desta semelhança.
David Hume 1745 Investigação sobre o
Entendimento Humano. n. 32
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Uma visão do método científico
Experimentar
Observar
Gerar Hipóteses
Verificar Hipóteses
Rever Modelo
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Caso #1
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Thomson descobre o electrão
• Thomson realizou uma série de experiências utilizando um tubo de raios catódicos (tubo semelhante aos tubos existentes no interior dos televisores).
• Neste tubo, eram efectuadas descargas eléctricas através de um gás rarefeito.
J. J. Thomson
(1856 - 1940)
Tubo de raios catódicos
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A experiência de J.J. Thomson
+
-N
SA
B
C
1. O ponto de impacto inicial dos raios catódicos é em B.2.Thomson aplicou um campo magnético, provocando a deflexão para C.3. Aplicou então campo eléctrico até o feixe retornar ao ponto de impacto inicial, B.4. A partir das intensidades dos campos eléctrico e magnético, Thomson calculou a relação carga-massa: 5. Conclusão: ou a carga dos electrões é muito grande ou a sua massa muito pequena.
gramacoulombsx /1076,1 8
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Observava-se fluorescência esverdeada devido à existência de partículas de carga negativa que saem dos átomos do cátodo. • Ao estudar as descargas no interior deste aparelho, Thomson, descobriu o
electrão.• A descarga emitida tinha carga eléctrica negativa e era de natureza
corpuscular.• A sua massa era muito menor que a massa de qualquer átomo conhecido –
eram os electrões.• Thomson provou que os electrões eram corpúsculos, dotados de carga
eléctrica e de massa, que fazem parte de toda a matéria.
O corpúsculo de carga negativa
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Electrões (partículas com carga eléctrica
negativa)
Esfera com carga eléctrica positiva
O pudim de passas de Thomson
• O átomo era uma esfera maciça de carga eléctrica positiva, estando os electrões dispersos na esfera.
• O número de electrões seria tal que a carga total do átomo seria zero.
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Caso #2
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A experiência de Rutherford (1911)
Ernest Rutherford
(1871 - 1937)
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Resultados previstos segundo o modelo de Thomson:
Resultados obtidos:
As partículas α deveriam
atravessar as folhas de ouro sem
sofrer desvios.
A maior parte das partículas α
comportava-se como esperado, mas um
significativo número delas sofria desvios
acentuados.
● ● ●
● ●
● ● ●
Resultados inesperados
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Interpretação de Rutherford
• Os átomos de ouro possuem um núcleo com carga positiva (protões).
• Os electrões, de carga negativa, orbitam o núcleo.
• Protões e electrões formam um sistema semelhante a um sistema planetário, que na sua maior parte é espaço vazio.
Modelo planetário de Rutherford
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Dificuldades com o modelo
• Este modelo contrariava algumas das teorias da Física:– Cargas eléctricas irradiam
energia electromagnética, isto é, perdem energia ao mover-se.
– A força centrífuga sobrepõe-se.– O electrão deveria precipitar-se
no núcleo, mais tarde ou mais cedo.Modelo planetário de
Rutherford
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Caso #3
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Niels Bohr
(1885 - 1962)
Niels Bohr
• Niels Bohr trabalhou com Thomson, e posteriormente com Rutherford.
• Tendo continuado o trabalho destes dois físicos, aperfeiçoou, em 1913, o modelo atómico de Rutherford.
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Reinterpretação de Niels Bohr
• Os átomos de ouro possuem um núcleo com carga positiva (protões).
• Os electrões, de carga negativa, orbitam o núcleo.
• Protões e electrões formam um sistema semelhante a um sistema planetário, que na sua maior parte é espaço vazio.
Modelo planetário de Rutherford
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O modelo de Bohr
• Apenas algumas órbitas seriam permitidas aos electrões;
• Cada órbita correspondia a um nível de energia bem definido do electrão;
• Os electrões podem saltar de uma órbita para outra, ao absorver ou emitir energia.
• O nível mais energético seria o mais distante do núcleo, e o menos energético o mais próximo.
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Os resultados de Rutherford explicados pelo modelo de Bohr
+
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As limitações do modelo de Bohr
• Este modelo adequa-se muito bem a átomos com apenas um electrão, falhando para átomos com vários electrões;
• Este modelo também não explica a interacção entre vários átomos.
• No entanto, ainda é o modelo mental utilizado por muitos cientistas, visto ser de fácil visualização.
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Questões
• À luz da experiência reproduzida, a ciência é um saber indutivo ou dedutivo?
• Como é garantida a objectividade do conhecimento em cada um destes processos?