Três teoremas científicos que você provavelmente aprendeu errado na escola

A ciência avança mais rápido do que os livros didáticos. Por isso, frequentemente eles ficam desatualizados. São inúmeros os exemplos de teoremas ou teorias científicas que já estão desatualizadas há bastante tempo, mas que ainda são ensinadas nas escolas. Escolhi aqui apenas três exemplos clássicos para ilustrar isso.


Os cinco sentidos

sentidos-corpoVisão, audição, tato, olfato e paladar. O clássico quinteto existe, mas você já ouviu falar em propiocepção? É nossa capacidade de saber onde está cada parte do corpo, sem precisar ver ou tocar. Dor e temperatura, outros sentidos óbvios, ficam na pele, mas não tem nada a ver com tato. Equilíbrio fica na orelha interna, mas não é audição. Você também tem sensores diferentes para notar que o pulmão, bexiga, estômago e intestinos estão cheios e percebe quando seu sangue está com pouco oxigênio, quando prende a respiração. Temos até mesmo um GPS no nariz. Então, quantos sentidos existem? Na verdade, não é tão fácil assim definir o que é um sentido. Podemos chamar nossa percepção da passagem do tempo, sem nenhum órgão associado a ela, de sentido? No fim, há quem fale em mais de 20 sentidos. A certeza é que são mais de cinco.


As cores primárias

coresSegundo as aulinhas de educação artística, misturando amarelo, vermelho e azul, podemos obter todas as cores. E você não pode obtê-las misturando nenhuma outra cor. Pura balela. As verdadeiras cores primárias são ciano, magenta e amarelo. Simplesmente não dá para fazer qualquer cor com vermelho e azul; ao passo que dá para fazer azul com ciano e magenta, e vermelho com amarelo e magenta. Qualquer um que já recarregou uma impressora deve ter percebido: as tintas vêm nessas três cores, e não nas do guache com que você sujou os dedos na terceira série. Só que isso não é tudo. Essas são as cores primárias substrativas. Mas existe outro tipo de cores primárias, as aditivas. Quando a gente fala em tintas, misturá-las é remover cores. Como ensinado na escola, a luz branca contém todas as cores. Quando ela reflete num material pintado, volta com menos cores.

Quando você pinta uma parede branca de azul, o que está fazendo é impedir que ela reflita as outras partes do espectro luminoso. Misturando tintas, você reduz quais partes da luz branca são refletidas. O resultado é que, se você juntar as três cores primárias subtrativas, o resultado é preto, e não branco. O branco é a união de todas as cores de forma aditiva. E podemos produzir cores dessa forma emitindo luz. Se você acender uma luz vermelha e outra verde, o resultado é amarelo, e não o marrom desagradável produzido ao se misturar tintas. Isso porque estamos ampliando o espectro luminoso ao adicionar mais partes dele à uma emissão de luz. Dessa forma, as cores primárias aditivas são azul, vermelho e verde. De fato, é assim que seus olhos funcionam: eles tem receptores para essas três cores. As cores primárias erradas vem da Renascença, quando os pigmentos eram limitados. Desde o século 19 sabemos que não é assim.


Os estados da matéria

estados-aguaSólido, líquido e gasoso, certo? Mas o que dizer do plasma, em que os elétrons se separam de seus núcleos, criando algo que parece gás, mas conduz eletricidade e pode ser controlado por campos magnéticos? Ou o cristal líquido, com propriedades tanto de sólido quanto de líquido, que também está na sua TV, mas não nos livros didáticos? E ainda o superfluido, um material que tem zero viscosidade, e corre para cima quando posto num recipiente? Assim como no caso dos sentidos, existem muitos outros estados da matéria. A maioria deles só existe em condições raras e extremas, observados apenas em laboratório. Então, para simplificar, lembre-se pelo menos do plasma, que é comum, existe na natureza e é fácil de explicar: basta aquecer qualquer gás imensamente ou expô-lo a uma grande corrente elétrica.

Com informações de: Superinteressante.

Os grandes cientistas do século 20

A fotografia abaixo foi feita há exatos 90 anos durante o 5º Congresso de Solvay de Física e Química, em outubro de 1927, em Bruxelas, na Bélgica. Nesta que foi talvez a mais famosa conferência científica, discutiu-se sobre elétrons e fótons. A recém formulada teoria quântica foi discutida com as personalidades dominantes Albert Einstein e Niels Bohr (debate Einstein-Bohr). No começo do século 20, essas Conferências reuniam os mais consagrados cientistas da época, e proporcionaram avanços fundamentais para a Física Quântica. Clique na imagem para ver a foto em tamanho grande:

Solvay

Da esquerda para a direita:

3ª fila de pé: Auguste Piccard, Émile Henriot, Paul Ehrenfest, Édouard Herzen, Théophile de Donder, Erwin Schrödinger, Jules-Émile Verschaffelt, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Ralph Fowler, Léon Brillouin.

2ª fila sentados: Peter Debye, Martin Knudsen, William Bragg, Hendrik Kramers, Paul Dirac, Arthur Compton, Louis de Broglie, Max Born, Niels Bohr.

1ª fila sentados: Irving Langmuir, Max Planck, Marie Curie, Hendrik Lorentz, Albert Einstein, Paul Langevin, Charles Guye, Charles Wilson, Owen Richardson.

Sobre o fim dos carros com motor a combustão

Acabou. Inglaterra, França e Alemanha vão proibir a fabricação de carros com motor a combustão – e, depois, tornar ilegal a posse de carros que não sejam elétricos. É a maior mudança na indústria do transporte desde a invenção do automóvel. Entenda no vídeo abaixo, produzido pelos editores da revista Superinteressante:

Por que as revoluções científicas não destroem nossos conhecimentos tecnológicos?

Pertinente sacada de Daniel Durante, professor de filosofia da UFRN.

É inegável que a ciência, através da história, mudou de ideia e retratou-se inúmeras vezes. A terra, outrora centro imóvel do universo, tornou-se um pequeno satélite de uma estrela insignificante. Os átomos de hoje, de indivisíveis só têm o nome. A combustão, que já foi liberação de flogisto, tornou-se consumo de oxigênio. Mas nenhuma dessas revoluções científicas, por mais radical que tenha sido, afetou certos conhecimentos estabelecidos.

Já sabíamos, no cosmo de Ptolomeu, prever com bastante exatidão os eclipses do sol e da lua. O novo cosmo copernicano inverteu completamente nosso visão do mundo, mas não abalou este conhecimento. Os instrumentos geolocalizadores adequados à astronomia ptolomaica, como o astrolábio, por exemplo, continuaram funcionando, mesmo depois que tiramos a terra do centro do universo. O universo mudou, mas a capacidade que tínhamos de prever eclipses e de nos localizarmos geograficamente através das posições dos astros não se perdeu. Da mesma forma, nossa capacidade de prever o tempo de queda dos objetos manteve-se quando substituímos os fundamentos do universo mecânico de Newton pelos de Einstein.

Consigo conceber a possibilidade de futuras revoluções radicais nas mais diversas áreas, mas não parece possível que as coisas que já sabemos sejam perdidas por causa destas revoluções. Eventuais mudanças na física ou na bioquímica não farão os aviões caírem ou os remédios pararem de fazer efeito. As revoluções científicas destroem nossas teorias e aspectos fundamentais de nossas concepções do mundo, mas parece que tanto nossa capacidade preditiva quanto nossos conhecimentos tecnológicos são imunes a elas. As revoluções científicas não destroem os objetos técnicos. Por quê?

Leia aqui um artigo sobre esse tema (PDF)

O mundo está muito complexo

Artigo de Denis Burgierman para a revista Superinteressante.

Tenho quase certeza de que você sabe do que eu estou falando. Uma certa angústia, uma sensação de que tudo está escorregando do controle. E também uma pitada de desânimo com a ordem geral do mundo, como se não adiantasse fazer nada, porque qualquer esforço vai se perder numa série de consequências inesperadas, e pode até acabar tendo efeito contrário ao pretendido. De onde vem isso? A vida está complicada demais. É muita senha para decorar, muita lei para seguir, muita conta para pagar. É muito trânsito. Muito carro na rua, disputando espaço com caminhão de lixo, e é também muito lixo na calçada à espera de alguém que o recolha. É muito risco, muito crime, muita insegurança.

É muito partido político, e nenhum deles parece minimamente interessado nas coisas que são importantes para você. É muita opção de trabalho, mais do que em qualquer outro momento da história, e ao mesmo tempo é muito difícil encontrar um trabalho que faça sentido. É muita doença estranha que eu nunca antes tinha ouvido falar, e muita gente morrendo disso. É muita indústria tradicional, de ares eternos, desmoronando de um segundo para o outro. É muita gente saindo da escola sem saber ler nem fazer conta. É muito problema, e cada um parece impossível de resolver. Só eu estou sentindo isso?

Por outro lado, o mundo está cheio de possibilidades, inclusive a de acessar informação ao toque de um dedo. Dei um google, encontrei um texto chamado Complexity Rising (“O aumento da complexidade”), do físico americano Yaneer Bar-Yam, fundador do Instituto de Sistemas Complexos da Nova Inglaterra. Arrá, está lá: o mundo está mesmo ficando mais complexo, não é paranoia minha. O texto explica o que é complexidade: é o número de coisas conectadas umas às outras. Quanto mais partes um sistema tem, e quanto mais ligações existem entre essas partes, mais complexo ele é. Um exemplo de coisa complexa é o recheio do seu crânio: 86 bilhões de neurônios, cada um deles conectado a vários outros, um emaranhado quase infinito de possíveis caminhos a percorrer.

Segundo Bar-Yam, a sociedade vem constantemente aumentando sua complexidade há milênios. No início, quando vovô era caçador-coletor e dava rolezinho na savana africana, vivíamos em grupos de no máximo umas dezenas de pessoas, e cada grupo era basicamente isolado dos outros. A complexidade da sociedade era mínima. Diante disso, nossas estruturas de controle eram bem simples. No geral, um chefe mandando e todo o resto da turma obedecendo. Mas a moleza não durou. Primeiro surgiram impérios vastos (Egito, Mesopotâmia, China, Índia) com maior diversidade de necessidades e papéis sociais (escribas, escultores, cozinheiros, prostitutas). A complexidade foi aumentando.

Diante disso, já não funcionava mais o sistema simples de controle direto. Segundo Bar-Yam, existe uma lei universal e sagrada dos sistemas complexos: “a complexidade de um sistema realizando uma tarefa deve ser tão grande quanto a complexidade da tarefa”. Como um faraó é menos complexo do que a sociedade egípcia, não seria possível para o faraó regular e controlar todos os aspectos dessa sociedade. Por isso, foram surgindo hierarquias intermediárias: o mestre de obras para organizar a peãozada, o capitão de navio para mandar na marujada, a madame para cuidar das garotas.

E a humanidade seguiu ficando cada vez mais complexa, mais intrincada, mais especializada. E, para dar conta disso, as hierarquias foram ganhando mais e mais níveis – diretor, vice-diretor, gerente, subgerente, auxiliar, terceiro-auxiliar do subgerente do vice-diretor… Só assim para cada chefe lidar com a complexidade do que está abaixo dele. Até chegar a hoje, quando vivemos na sociedade mais complexa de todos os tempos. Só que aí as hierarquias pararam de funcionar – colapsaram. O mundo ficou tão complexo que ficou impossível para um chefe dominar a complexidade abaixo dele.

Quando Bar-Yam tornou-se especialista em sistemas complexos, na década de 1980, esse não era um ramo glamouroso da ciência. Os físicos achavam o estudo de grandes sistemas uma coisa meio esotérica. Ele insistiu e sua dedicação valeu a pena. No mundo complexo de hoje, Bar-Yam e seu instituto estão atraindo um monte de clientes importantes. O exército americano procurou-o para entender como lutar contra inimigos ligados em rede, misturados à população civil em cidades labirínticas – situação bem mais complexa do que as guerras de antigamente. Bar-Yam também tem trabalhado como consultor na reforma dos sistemas de saúde e educação dos Estados Unidos, na estratégia do Banco Mundial para ajuda humanitária e na concepção de grandes projetos de engenharia. Definitivamente não está faltando trabalho para ele.

Parecia o sujeito certo para resolver meu problema. Escrevi um e-mail para ele, perguntando se há “algumas regras simples que ensinem a lidar com a complexidade” (editores de revistas adoram fórmulas simples). Bar-Yam já chegou detonando: “Não há regras simples para lidar com o que é complexo”. Mas, se eu quisesse aprender os princípios gerais da gestão da complexidade, eu poderia comprar o livro dele, Making Things Work (“Fazendo as coisas funcionarem”, sem versão em português). Comprei. O livro é ótimo. A tese central é que todo sistema complexo tem duas características: a escala e a complexidade. Para fazer um sistema complexo funcionar, é preciso ter uma estratégia para a escala e outra para a complexidade.

Exemplo: o corpo humano tem dois sistemas de proteção, um para escala, outro para complexidade. O sistema neuromuscular (cérebro comandando nervos, que acionam músculos, que movem ossos) serve para escala, enquanto o sistema imunológico (glóbulos brancos independentes agindo cada um por conta própria) lida com complexidade. O sistema neuromuscular nos defende de ameaças grandes – surras, atropelamentos, ladrões. O sistema imunológico lida com inimigos minúsculos – bactérias, vírus, fungos. Por terem funções diferentes, os dois sistemas adotam estratégias diferentes. No neuromuscular, a lógica é hierárquica, centralizada e linear – o cérebro manda, nervos e músculos obedecem, todos juntos, orquestrados, somando esforços numa mesma direção, para gerar uma ação em grande escala (um soco, por exemplo). Já no sistema imunológico, cada célula age com liberdade e se comunica com as outras, o que gera milhões de ações a cada segundo, uma diferente da outra, cada uma delas microscópica, em pequena escala – e o resultado final é uma imensa complexidade, com o corpo protegido de uma quantidade quase infinita de possíveis ameaças.

Para viver saudável é preciso ter os dois: o sistema neuromuscular e o sistema imunológico. Um sem o outro não adianta. Não há nada que um bíceps forte possa fazer para matar uma bactéria, assim como glóbulos brancos sarados são inúteis numa briga. É assim com todo sistema complexo: precisamos de algo hierárquico para lidar com a escala das coisas, e de algo conectado em rede para lidar com a complexidade.

O problema do mundo hoje e a razão para o desconforto descrito no começo deste texto é que nossa sociedade está toda ajustada para lidar com escala, mas é absolutamente incompetente na gestão da complexidade. Estamos combatendo infecção a tapa. Tudo por causa de uma invenção que está completando 100 anos. Foi talvez a invenção mais transformadora da era contemporânea, mas ninguém registrou o nome do inventor, nem a data do “eureca”. Na verdade, ninguém nem mesmo deu um nome ao invento. Só cerca de um ano depois, uma revista técnica de engenharia fez o batismo: linha de montagem.

Segundo as pesquisas feitas pelo historiador David Nye em seu livro America’s Assembly Line (“A linha de montagem da América”, sem versão em português), a invenção da linha de montagem ocorreu em algum momento de novembro de 1913. A dificuldade de estabelecer uma data precisa vem do fato de que a invenção foi gradual, coletiva e aconteceu quase espontaneamente. Ela não foi uma ideia pipocando do nada na mente de algum cientista brilhante – foi uma resposta social a uma necessidade premente. A necessidade era aumentar a produção de carros. Em 1900, só 5 mil americanos tinham carro – apenas 13 anos depois, já eram mais de 1 milhão. Centenas de fábricas trabalhavam sem parar para atender a essa explosão da demanda, mas ainda assim as fábricas recebiam mais pedidos do que eram capazes de atender. Isso gerou uma corrida entre as fábricas por ganhos de produtividade e eficiência.

Quem ganhou essa corrida foi a empresa de um mecânico chamado Henry Ford. No esforço de poupar segundos e assim fazer mais carros por dia, os engenheiros da Ford foram aprimorando seu processo. Começaram a padronizar milimetricamente cada peça do carro, para acelerar os encaixes. Cronometraram cada movimento dos mecânicos, para descobrir o melhor jeito de fazer cada tarefa. E, a cereja do bolo: inverteram a lógica da fábrica. Em vez de grupos de mecânicos andando de uma carcaça a outra para montar os carros, eram os carros que se moviam num trilho, puxados por cordas, no meio de um corredor de mecânicos. Cada mecânico realizava uma tarefa curta e repetitiva, de maneira que nenhum deles tinha mais o domínio do processo todo. Resultado: a fábrica começou a despejar nas ruas um carro novo a cada minuto.

Em 1910, a Ford tinha feito 19 mil carros. Em 1911, 34 mil. Em 1912, 76 mil. Em dezembro de 1913, a linha de montagem começou a operar. Em 1914, a empresa montou 264.972 carros – todos idênticos. Um aumento de produtividade descomunal, que possibilitou a Henry Ford dobrar o salário de seus operários e ao mesmo tempo baixar o preço dos carros, transformando operários em clientes. O sucesso foi tão grande que, nas décadas que se seguiram, a lógica da linha de montagem se espalhou por toda a indústria, em todo o mundo. Bicicletas, geladeiras, telefones, televisores passaram a ser montados em esteiras rolantes ou trilhos, com peças sempre iguais montadas por trabalhadores super especializados. Até mesmo a comida se encaixou nesse esquema: nossos alimentos também passaram a ser padronizados e montados industrialmente com acréscimos químicos de nutrientes. Prédios passaram a ser produzidos com peças idênticas e tarefas cronometradas, o que inaugurou a era dos arranha-céus nos anos 1930.

Nossa vida está cheia de linhas de montagem – o carrinho do supermercado passando entre corredores de produtos, o automóvel trafegando em rodovias rodeadas de lojas, as filas de carros nos drive-thrus do mundo. Ao longo do último século, a lógica da linha de montagem chegou a todas as esferas da vida. A educação, por exemplo. “As escolas hoje são organizadas como fábricas, educamos crianças em lotes”, disse o educador britânico Ken Robinson numa palestra TED, referindo-se ao hábito de separar os alunos em séries.

Saúde, governo, cidades, cultura, ciência. Praticamente tudo nessa alvorada do século 21 parece seguir o mesmo esquema: divisão do trabalho numa sequência linear de tarefas especializadas, montagem gradual das peças, ganhos constantes de eficácia, produtos padronizados. “A linha de montagem passou a ser muito mais que um arranjo físico de máquinas”, disse Nye. “Ela é o centro de um sistema cultural que se estende até muito além dos portões das fábricas”. Esse sistema cultural aumentou de maneira explosiva a escala de tudo. E esse aumento de escala mudou o mundo de uma maneira espetacular.

Quando a Ford concebeu a linha de montagem, havia menos de 2 bilhões de pessoas no mundo inteiro. Hoje, apenas um século depois, já passamos dos 7 bilhões – um aumento populacional quase inacreditável que só foi possível graças a um espetacular ganho de produtividade. A produção de comida, de casas e de bens de consumo aumentou astronomicamente para atender tanta gente. E, mesmo com a explosão populacional, hoje a proporção de pessoas no mundo com acesso a saúde e educação é maior que nunca, graças ao ganho de escala alcançado pelos serviços públicos. A população global produz mais, consome mais, vive mais, sabe mais do que em qualquer outro período da história humana. Esse é o resultado de 100 anos da era da escala. Sob muitos aspectos, foi o maior salto de progresso da história da humanidade. Por que então o mal-estar?

Lembre-se do que Bar-Yam escreveu: todo sistema complexo precisa ter uma estratégia para lidar com escala e outra para complexidade. A linha de montagem é como o sistema neuromuscular: ótima para escala. Ela é linear e hierárquica – são os executivos que mandam nos engenheiros, que por sua vez controlam os mecânicos, assim como o cérebro comanda nervos que acionam músculos. Por isso, ela só consegue dar uma resposta de cada vez: um soco no caso do sistema neuromuscular, um carro sempre idêntico no caso da linha de montagem. Nossa sociedade moldada ao longo dos últimos 100 anos à imagem da linha de montagem é ótima para ações de escala, mas não tem flexibilidade alguma para lidar com a complexidade. Estamos sem sistema imunológico.

“É fácil ficar pessimista com o mundo de hoje”, diz Bar-Yam. Em meio às inúmeras linhas de montagem que dominam a humanidade, parece que toda a complexidade do mundo está fugindo do nosso controle, enquanto nos sentimos impotentes para resolver problemas à nossa volta. Por todo lado, há exemplos de ações de escala que acabam esmagando a complexidade. Um bom exemplo é o nosso modelo de produção industrial, que aumentou prodigiosamente nossa capacidade de fazer coisas, mas está causando um acúmulo global de lixo e gases de efeito estufa e levando milhares de espécies à extinção e quase todos os ecossistemas ao colapso.

Outro exemplo são as nossas tentativas industriais de aumentar a segurança, o que hiperlotou o mundo de regras impossíveis de cumprir e de senhas impossíveis de lembrar. Ou nossos sistemas de alimentação e saúde, que focaram tanto na escala da produção de alimentos, de maneira a baratear a comida, que a complexidade dos micronutrientes se perdeu. E hoje, pelo visto, estamos pagando o preço, com a explosão das “doenças complexas”: males difusos, de causas múltiplas, como câncer, doenças autoimunes, degenerativas e psiquiátricas. Ou ainda nosso sistema de educação, concebido com uma lógica linear e padronizadora, para formar alunos idênticos, todos com os mesmos conhecimentos. Além de nivelar por baixo, detonando a qualidade da educação, esse modelo padronizador é justamente o contrário do que nosso mundo complexo precisa hoje – gente diversa, capaz de resolver problemas diversos.

Segundo Bar-Yam, desde o tempo das cavernas, sempre que algo começa a pifar porque a complexidade fica grande demais, temos uma forte tendência de tentar descobrir quem é o responsável. “Alguém tem que ser demitido, alguém tem que pagar, alguém tem que ser punido”, diz. E aí escolhemos um novo chefe ou criamos uma nova hierarquia para lidar com o problema. Só que hierarquias são péssimas para gerir complexidade. O único jeito de lidar com sistemas complexos é criando estruturas de controle complexas: redes de gente com autonomia de identificar e resolver problemas.

Perguntei a Bar-Yam como o Brasil deveria lidar com nossos políticos. Ele respondeu que o problema não é só do Brasil. “Precisamos de um novo tipo de democracia”, disse. “Nossa democracia usa o voto para agregar a capacidade de decisão da população. Isso não é eficiente, porque reduz uma grande quantidade de informação (o conhecimento de todos os cidadãos) a um pequeno número de respostas (os seus representantes)”. Faria mais sentido imaginar um sistema político mais imunológico, no qual cada cidadão reage com autonomia às ameaças que enxerga, como um glóbulo branco.

Política, economia, saúde, educação, sustentabilidade, clima, cidade. Em todo lugar onde há complexidade, parece estar ocorrendo uma espécie de colapso. Mas, assim como aconteceu 100 anos atrás com a linha de montagem respondendo à nossa necessidade de escala, desde a década de 1990, uma série de inovações parece estar surgindo espontaneamente em resposta à nossa necessidade de complexidade. Primeiro veio a internet, que nos conectou em rede, criando uma alternativa para as estruturas hierárquicas. E agora as inovações estão pipocando. Já existem vários esquemas de compartilhamento de recursos – quartos, casas, carros, bicicletas, ferramentas, espaço para trabalhar – nos ajudando a otimizar o uso desses recursos.

Tem os moradores que assumem a responsabilidade por cuidar dos espaços públicos e projetam praças melhores do que qualquer prefeitura seria capaz. Tem os sites de crowdfunding e outras formas de colaboração criativa, que geram um novo modelo de indústria. Tem os aplicativos de trânsito, como o Waze, que dão a cada motorista o poder de encontrar um caminho que flui, o que acaba melhorando o trânsito como um todo. Tem as redes de pacientes de doenças raras, trocando informações pela internet e muitas vezes ajudando uns aos outros mais do que nosso sistema super especializado de medicina. Tem manifestações populares forçando os dirigentes políticos a repensarem sua relação com os cidadãos. Tem grandes empresas trocando o comando vertical por estruturas de controle mais distribuído. O mundo parece estar preparado para uma transformação profunda. Talvez aí essa angústia com a complicação da vida passe.

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...
Pág. 1 de 7123...Pág. 7 de 7
%d blogueiros gostam disto: