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Por Joey Salgado
Em 1900, um pescador procurando esponjas na pequena ilha de Anticitera, nas Cíclades (agora você sabe onde fica exatamente, né? ¬¬’) encontrou restos naufragados de um navio grego que continha, entre estátuas, vasilhas, jarros de vinho e moedas, um amontoado corroído de peças de metal. Esse aglomerado de peças, com quase dois mil anos de idade, era composto por um intricado arranjo de rodas dentadas sem utilidade aparente. Foi então que Derek de Sola Price, entre os anos 50 e 70, submetendo o conjunto a análises por raios-X, pôde reconstruir o complexo mecanismo composto por trinta e duas rodas dentadas (tem quem fale que sejam até trinta e sete, outros, até setenta e duas rodas dentadas). Price concluiu que tal mecanismo, nada mais nada menos, deveria ser utilizado para calcular as posições do Sol e da Lua contra o pano de fundo das estrelas, ou até mesmo o movimento do que seriam alguns planetas.

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Radiografias do mecanismo (fonte), um esquema mostrando o arranjo das engrenages (fonte) e uma réplica (fonte). 
O Mecanismo de Anticitera é o mais antigo exemplar que se tem notícia da aplicação de engrenagens diferenciais, o que o torna um achado arqueológico fora de série.[1] A precisão na fabricação do mesmo indica que na Grécia haviam profissionais especializados na construção de máquinas com engrenagens e em fresagem, capazes de exportar do “papel” uma série de observações astronômicas para compor um computador analógico de alta precisão (para a época, logicamente). Não mais era necessário se voltar os olhos para cima para se entender  o movimento do Sol, Lua e alguns planetas. Com o girar de uma manivela, podia-se ver o passado e o futuro dos céus em suas mãos. 
Se não mais era necessário se observar os céus para entendê-lo, quais seriam as consequências disso? Segundo Christopher Zeeman em seu artigo “Gears from the Greeks” (Proc. Roy. Inst. Gt. Brit. 1986, 56, 139), como citado por Ian Stewart em “Será que Deus joga dados?” (Jorge Zahar Editor Ltda., 1991, p. 34):[2]
Primeiro vieram os astrônomos, observando os movimentos dos corpos celestes e coletando dados. Em segundo lugar vieram os matemáticos, inventado a notação matemática para descrever os movimentos e ajustar os dados. Em terceiro vieram os técnicos, fazendo modelos mecânicos para simular aquelas construções matemáticas. Em quarto vieram gerações de estudantes, que aprenderam sua astronomia a partir dessas máquinas. Em quinto vieram cientistas, cuja imaginação estava tão ofuscada por gerações de tal aprendizado que de fato acreditam que era daquele modo que os céus se comportavam. Em sexto vieram as autoridades, que defendiam o dogma estabelecido. E assim a raça humana foi induzida a aceitar o Sistema Ptolomaico por cerca de um milênio.
De fato, Kepler (1571-1630) se mostrou reticente a abandonar o Sistema Ptolomaico. A ideia de que o Universo podia ser entendido segundo a ação de mecanismos invisíveis e da geometria clássica era muito sedutora. O mesmo propôs, por exemplo, um modelo que relacionava as órbitas planetárias com a forma dos poliedros regulares. Por sorte, Kepler não foi cabeçudo ao ponto de negar a ciência “simplesmente” porque seu modelo não se ajustava às observações experimentais e, pouco depois, viria a abandonar sua teoria.

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Modelo de Kepler relacionando a distância entre as órbitas planetárias com os cinco sólidos platônicos, os poliedros regulares (fonte).
Não posso deixar de aplicar a especulação de Zeeman, feita originalmente para a classe intelectual grega, aos dias atuais. O que mudou nesse sentido? O que acontece quando mostramos (desculpem-me, mas irei puxar a sardinha para o meu lado agora) a representação de uma molécula de etanol na forma da sua estrutura de Lewis para um aluno de colégio/graduação? Ele vê uma série de letras H, C e O ligadas por tracinhos, ou um arranjo esquemático da distribuição não-espacial dos átomos de hidrogênio em torno dos átomos de carbono e de oxigênio, seguindo a regra do octeto? E, de fato, de quem é o problema se o aluno acredita piamente que aquilo são apenas tracinhos e letras? Do educador ou do aluno? Na minha opinião, há a necessidade de que os dois lados se esforcem para contornar esse problema. Um precisa manter o compromisso de deixar claro que certas coisas (em ciência, de forma geral) são apenas representações simplificadas da realidade, ao mesmo tempo que passa essa informação de forma estimulante e não meramente em um “nesse slide 347 vemos a estrutura de Lewis para o blá-blá-blá…”. Enquanto isso, o outro precisa se acostumar a abstrair certos conceitos e fatos pouco intuitivos, desapegando-se do “vejo, logo, existe” (isso, ou também deveria se crer que o Sérgio Chapelin está em um cenário de madeira e aço escovado com telas translúcidas).[3]
Creio que a melhor forma de se mostrar que um modelo é apenas um modelo é deixando claro as suas limitações. Se o modelo de Lewis de uma molécula dá a falsa impressão da mesma ser plana, um modelo tridimensional mostra mais adequadamente seus ângulos e distâncias de ligação. Para deixá-lo ainda mais completo, basta se incluir os movimentos vibracionais da molécula em uma animação. Logicamente, o refinamento dos modelos existentes para representar moléculas, ou qualquer outra coisa que não possamos ver apropriadamente a olho nu, foi aumentando com o passar do tempo. O modelo de estruturas de Lewis é algo muito simples para se representar uma molécula, mas conceitualmente importante dentro da história da química. Cientistas que aprenderam a desenhar estruturas químicas com ele perceberam suas limitações. Mais observações experimentais vieram. Teorias para a formação de ligações químicas mais adequadas surgiram. E modelos mais próximos da “realidade” foram implementados para representar a estrutura de moléculas. Hoje, podemos até simular a complexa dinâmica molecular de proteínas

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Estruturas de Lewis e tridimensional (fonte) representando a molécula de etanol.
A mesma coisa ocorreu com a observação dos céus. Se em um dado momento o Mecanismo de Anticitera era o melhor modelo astronômico que podia ser comprado com escravos (ok, essa piada foi péssima…), hoje o mesmo não passa de peça de museu. Mas apesar de sua acurácia científica ser refutável, sua relevância histórica não o é. De certa forma, o ensino da maioria das ciências que necessitam de representações simplificadas é prejudicada quando somente é apresentado o modelo e não o contexto histórico em que este está inserido. Se tal contexto histórico fosse mais bem explorado por educadores de ciências em geral, garanto que a maioria dos alunos entenderia melhor porque supostamente juntamos as letras com palitinhos, giramos manivelas e ponteirinhos, entre outras coisas…
Cada vez mais os modelos se aproximam da realidade, à medida que a ciência avança. Afinal de contas, saber como uma proteína se comporta no vácuo é algo que não adianta muito, não é mesmo? Queremos vê-la se remexendo junto com outras moléculas de proteína, interagindo com o solvente, na presença de certos metabólitos e enquanto a temperatura aumenta. Ver o movimento do Sol e da Lua? Ótimo, interessante, mas quero ver as órbitas elípticas de todos os planetas do sistema solar, acopladas aos seus movimentos precessionais, juntamente com o movimentos de seus satélites naturais e enquanto todos revolucionam em volta do Sol. Complicado? Sim, muito. Ainda mais que seja lá qual for o resultado que a simulação por esse ou aquele modelo irá cuspir, o mesmo deve concordar com as observações experimentais, caso existam. E tudo para se aproximar da realidade, mas nunca substituí-la.
Alguns modelos, infelizmente, são mais intragáveis que outros. Falar de movimento dos planetas é relativamente fácil (ah, falou…¬¬), basta pegar um telescópio e olhar para cima, confirmando-se essa ou aquela teoria. Agora, quer algo pior do que um orbital atômico? Como raios demonstrar que um elétron possui uma probabilidade de 90% de estar contido dentro de uma determinada região no espaço e que não sabemos sua velocidade e posição simultaneamente? Com bolinhas? Sim, com bolinhas. Ou com um gráfico representando a dispersão dessa probabilidade, à medida que a distância com o núcleo aumenta. Mas para o orbital 1s “redondinho” é fácil. E para o 2dz2, que parece uma estação espacial saída direto de Star Trek? E como falar que no orbital 2dz2 o elétron saltita de uma região colorida para outra sem passar pelos espaços vazios, somente por que uma conta, uma resolução de uma fórmula matemática, sugere isso? Tenso, não é? Mas é isso mesmo que ocorre, por mais contra-intuitivo que pareça.

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Representações do orbital 1s (fonte e fonte).

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Representação do orbital 2dz2 (fonte).
A verdade é que modelos para coisas micro são muito mais complicados de se assimilar do que para coisas macro, ou em média escala, pelo menos. Principalmente porque nunca poderemos ver por conta própria, sem o auxílio de um aparato que converte sinais eletrônicos em imagens, a forma de uma molécula, de um orbital, de um átomo, a orientação do spin de um núcleo e por aí vai, para confirmar nossa observação indireta. Afinal, o que é um quadro retratando o rosto de uma pessoa se não um modelo para um rosto? O mesmo é somente uma representação geométrica de algo que foi intensamente observado, mensurado e modelado pelo artista. Porque, então, que aceitamos tão naturalmente esse modelos? Simplesmente porque podemos olhar no espelho e confirmar o que nos desenharam. E naturalmente, algumas pinturas de rostos são muito melhores que outras, simplesmente porque representam melhor essa observação experimental.
É duro o trabalho daqueles que tem que encontrar uma representação fictícia para um fenômeno real, que de outra forma não pode ser “contemplado”. E para o sucesso dessas representações, faz-se necessário que as pessoas que as usam entendam e deixem claro sua verdadeira utilidade, para que aqueles que recebam tal informação não corrompam seu significado. Para que abaixo de concepções artísticas como essa:
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Não se encontre comentários como esse (fonte):
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Combinado?
(Pô, é tão difícil assim ler a legenda das “fotos”…)
NOTAS:
[1] O grande Kentaro Mori já havia escrito um texto excelente (muito melhor que este…) relatando a descoberta e o provável funcionamento do Mecanismo de Anticitera.
[2] E também comentado brevemente pelo Mori, no 22° parágrafo.
[3] Não, essa piada não é minha. Mas também não lembro quem é o autor.

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