Redução Interteórica

Este post apresenta um conceito dentro da filosofia da ciência que nasceu na década de 60 e que tem implicações históricas bastante relevantes, a Redução Interteórica. O conceito se refere a uma mudança em conceitos científicos que, apesar de comum ao longo da história, só veio a ser definida formalmente com um nome próprio recentemente.

Posso estar enganado, mas a primeira pessoa a usar e desenvolver o termo foi Ernest Nagel em seu livro The Structure of Science (New York, 1961). [*] Tal livro se propunha a resolver problemas relacionados à explicação científica e, nessa linha de raciocínio, Nagel acabou tendo que explicar como novas explicações se sobrepõem às explicações antigas.

Paul Churchland, em seu livro Matter and Consciousness (MIT Press, 1984; traduzido ao português como Matéria e Consciência pela editora Unesp), apresenta uma definição bem simplificada da Redução Interteórica:

[casos de redução interteórica bem-sucedida] são casos em que uma nova teoria muito potente acaba por implicar um conjunto de proposições e princípios que espelham perfeitamente (ou quase perfeitamente) as proposições e os princípios de alguma teoria ou algum arcabouço conceitual mais antigos.

Até aí, nenhuma novidade. Churchland apenas explicou que se trata de uma nova explicação científica que é tão potente que explica as explicações e os conceitos anteriores, provando assim ser a melhor explicação disponível no momento em que foi proposta. Mas qual a relação entre os conceitos e explicações antigos e os novos? Churchland continua:

Os princípios que a nova teoria implica têm a mesma estrutura que os princípios correspondentes do antigo arcabouço e se aplicam exatamente aos mesmos casos. A única diferença está em que os antigos princípios continham (por exemplo) as noções de “calor”, “é quente” e “é frio”, e os novos princípios contém, ao invés disso, as noções de “energia cinética molecular total”, “tem uma alta energia cinética molecular média” e “tem uma baixa energia cinética molecular média”.

Ou seja, a redução interteórica, no caso específico da termologia, se trata de substituir os conceitos de quente e frio por alta e baixa energia cinética molecular média. São a mesma coisa! Um conceito importante que surge aqui também é o de Identidade Interteórica, ou seja, calor é idêntico a energia cinética molecular total de uma substância. E idêntico aqui significa igualdade matemática mesmo. Não se pode usar termos como correlação, implicação ou produção. A energia cinética molecular não está correlacionada com o calor, ela não implica em calor e ela não produz calor. Ela É o calor. Daí a expressão Identidade Interteórica.

Alguns outros exemplos de Redução Interteórica bem-sucedida:

  • Luz = Ondas eletromagnéticas. Luz vermelha = ondas de baixa frequência e alto comprimento e Luz violeta = ondas de alta frequência e baixo comprimento de onda. Luz branca = composição de ondas com todas as frequências dentro do espectro visível.
  • Som = Ondas mecânicas de compressão. Som alto ou agudo = ondas de alta frequência e som baixo ou grave = ondas de baixa frequência. Som potente ou intenso, ou com volume alto = ondas com grande amplitude.
  • Relâmpago = descarga de elétrons rápida e de alta energia ocorrendo entre nuvens carregadas e o solo.

Mas isso não significa que a terminologia antiga deva ser abandonada. Especialmente no caso onde a Redução Interteórica se dá no sentido de conceito antigo para explicação nova (ao invés de explicação antiga para explicação nova), é difícil abandonar o antigo. Isso acontece porque nossa pele sente energia cinética molecular mas nossa mente não a interpreta como sendo energia cinética molecular, mas como calor. Nossos olhos detectam ondas eletromagnéticas, mas nosso cérebro não as interpreta como ondas eletromagnéticas, mas como luz. Ora, nunca vi um cozinheiro reclamando que seu aparato de queima de gás não está aumentando a energia cinética molecular de forma suficiente; eles dizem que o fogão não aquece a comida o suficiente! Da mesma forma, um professor de canto não dirá para seu aluno aumentar a frequência de vibração de suas cordas vocais, ele pedirá que o aluno faça um som mais fino ou agudo.

Apesar da redução interteórica não fazer muito sentido no nosso cotidiano, no mundo da pesquisa científica ela é muito importante. Ora, se calor é energia cinética molecular então podemos aumentar a temperatura de um corpo sem aproximá-lo de uma fonte quente (que de acordo com o arcabouço antigo era a única forma de se promover o aquecimento). Podemos aumentar a temperatura aumentando a energia cinética molecular diretamente, usando, por exemplo, um forno de microondas, que excita as moléculas de água e as faz vibrar com mais intensidade. Podemos resolver o problema de ruído em uma chaminé usando uma caixa de som ligada a um microfone na base da chaminé e colocada no sentido de cima para baixo. As duas vibrações mecânicas idênticas, uma para cima e outra para baixo, irão entrar num processo de interferência destrutiva (elas irão se anular) e nenhum som sairá pelo topo da chaminé. Muitas tecnologias não seriam possíveis sem a redução interteórica.

Em todos os casos acima é possível dizer que um caso se reduziu a outro. Por exemplo, luz se reduz a ondas eletromagnéticas e som se reduz a ondas mecânicas. Mas essa redução não possui denotação pejorativa. A redução ocorre por um princípio de economia ontológica e não por uma diminuição do significado.

O conceito de economia ontológica é explicado por Thomas Nickles em seu artigo Two Concepts of Intertheoretic Reduction (The Journal of Philosophy, Vol. 70, No. 7, Apr. 12, 1973, pp. 181-201). Basicamente, por que precisamos de dois conceitos se apenas um resolve? E se somente um conceito basta, podemos dizer que dois arcabouços com nomenclaturas diferentes são, na verdade, a mesma coisa em termos ontológicos.

Porém, como se pode notar no próprio título do artigo de Nickles, ele não se refere a apenas uma Redução Interteórica, mas a duas. A segunda redução não se dá quando uma nova teoria explica a antiga, mas quando ela explica o sucesso (e as falhas) da antiga teoria. Enquanto a primeira redução é explicatória, essa segunda é justificativa. Enquanto a primeira implica numa economia ontológica, essa segunda não.

Um exemplo clássico é dado por Popper em seu famoso Objective Knowledge: An Evolutionary Approach (1972), que conta a história do lançamento oblíquo. Antes de Newton, acreditava-se que um corpo lançado obliquamente descreveria uma trajetória parabólica (que segue a forma de uma parábola, ou seja, que segue a expressão matemática y = ax² + bx + c). Contudo, Newton provou que isso é falso e só vale para um modelo de Terra plana. Como a Terra é curva, o vetor gravidade altera de direção conforme se varia a posição na superfície do planeta, o que torna a trajetória elíptica. Contudo, como o raio de curvatura da Terra é muito grande, para problemas de pequenas dimensões a teoria de Galileu da trajetória parabólica é uma aproximação válida.

Notem que a teoria de Newton não toma o lugar da de Galileu. Não há economia ontológica aqui. A teoria de Newton apenas explica porque acreditava-se que a teoria de Galileu estava correta. Entretanto, podemos dizer que a teoria da parábola se reduz ao caso da teoria da elipse para o caso em que as dimensões do movimento são insignificantes perante a magnitude do raio da Terra. Isso é tão verdade, que nem a engenharia contemporânea ensina que tais trajetórias são na verdade elípticas! Como a grande maioria dos casos de lançamento são de pequenas dimensões, só é ensinada a teoria de Galileu de que todo lançamento pode ser modelado por parábolas.

Uma observação: Popper não usou o conceito de Nickler em seu texto e Nickler não usou esse exemplo em sua argumentação. Eu usei este exemplo do Popper porque ele é mais fácil de ser entendido que o exemplo do Nickler.

[*] Pelo menos é isso que John Bickle, da Universidade de Cincinati diz em seu website no texto Concepts of Intertheoric Reduction.

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