O que é uma teoria científica?

Publicado em 14.08.2012

“Toda a nossa ciência, comparada com a realidade, é primitiva e infantil – e, no entanto, é a coisa mais preciosa que temos” — Albert Einstein

Uma das “acusações” lançadas aos cientistas é que a evolução é só uma teoria, não uma lei ou um fato, e que portanto, não merece confiança. Em parte, tal acusação é verdadeira: a teoria da evolução não é uma lei, é “só uma teoria”. Mas a teoria da gravitação também “é só uma teoria”, e você não vê ninguém se amarrando ao chão por causa disso.

“Teoria” no sentido coloquial (“Tenho uma teoria de que meu irmão está comendo meu chocolate”) é muito diferente de uma teoria científica. Não existe tal coisa como “só uma teoria” científica. A do chocolate é uma “teoria” muito diferente da teoria da relatividade, por exemplo. A teoria da relatividade é uma teoria científica, que se relaciona com fatos e hipóteses, e é constantemente substituída ou aperfeiçoada ao longo de muito tempo e esforço. Quando os cientistas usam o termo “teoria” você tem que lembrar que este termo é parte do jargão da profissão deles e quando você usa no seu dia-a-dia está se referindo a uma hipótese.

O que é uma teoria?

“A ciência não passa do bom senso exercitado e organizado” — Aldous Huxley

A Academia Nacional de Ciências dos EUA define uma teoria como sendo “uma explicação plausível ou cientificamente aceitável, bem fundamentada, que explica algum aspecto do mundo natural. Um sistema organizado de conhecimento aceito que se aplica a uma variedade de circunstâncias para explicar um conjunto específico de fenômenos e predizer as características de fenômenos ainda não observados”.

O dicionário Michaelis On-line define teoria como sendo uma “hipótese já posta à prova, no mundo real, confirmada e, assim, aceita por cientistas orientados e experimentados no assunto; está, porém, sempre sujeita a modificação de acordo com novas descobertas”.

Uma teoria geralmente começa a partir da observação da natureza. Um fenômeno é observado, e a partir desta observação, um cientista ou equipe de cientistas chega a uma teoria, um modelo para explicar o fenômeno. Junto com a teoria também nascem hipóteses que, se provadas falsas, podem invalidar a teoria em parte ou totalmente.

Formulada a teoria e as hipóteses, o próximo passo é testá-las, fazendo previsões teóricas e observando as mesmas em laboratório ou na natureza.

Teste de hipóteses

Que tipo de hipótese a ciência pode investigar? Qual o limite do que é conhecimento científico e do que não é? Uma das definições é que uma teoria ou hipótese, para ser considerada científica, tem que ser testável. Se não puder ser testada de forma alguma, então está fora do âmbito da ciência.

Algumas teorias, como a Teoria das Cordas, não podem ser testadas com a tecnologia que temos, mas isto não implica que não sejam científicas. Uma hipótese ou teoria não é considerada científica se não pode ser testada de forma alguma, com tecnologia alguma.

Um exemplo de teste de hipóteses foi o teste que a menina Emily Rosa fez. Ela montou um experimento simples, visando determinar se um praticante de “toque terapêutico” realmente conseguia perceber o “campo energético” de uma pessoa. O praticante estendia as duas mãos através de um anteparo, e tinha que determinar sobre qual mão Emily estava posicionando a mão dela. Se os participantes sentissem o campo de energia, acertariam 100% das vezes. Se não pudessem sentir nada e tentassem adivinhar, acertariam algo em torno de 50%, ou seja, em metade das vezes.

O índice de acertos encontrado por Emily foi de 44%, um resultado que pode ser explicado pelo acaso. É importante frisar que Emily não provou que não existe o tal “campo energético”, apenas provou que era falsa a afirmação dos praticantes de que eles eram capazes de perceber um tal campo. O trabalho foi aceito para publicação em um periódico científico e Emily Rosa está no Guiness como a pessoa mais jovem a ter um trabalho científico publicado.

Fazendo previsões

Outra característica das teorias científicas é que elas permitem previsões verificáveis. A previsão de que existe uma radiação cósmica fóssil faz parte da teoria do Big Bang, e quando encontrada a radiação, a teoria ganhou mais credibilidade.

Da mesma forma, a teoria da evolução foi usada para determinar em que terreno poderia ser encontrado um fóssil da transição entre peixes e anfíbios, previsão que se confirmou com a descoberta do Tiktaalik roseae em terreno da época Devoniano (cerca de 375 milhões de anos atrás).

Outra previsão teórica confirmada foi a da existência do neutrino, prevista em 1930 pelo físico Wolfgang Pauli, e confirmada em laboratório em 1956, por Reines e Cowan.

Descartando teorias, acrescentando teorias

“A ignorância afirma ou nega veementemente. A ciência duvida” — Voltaire

Um dos aspectos mais importantes das teorias é que elas são todas provisórias. A ciência está sempre reavaliando suas teorias, testando-as em cenários diferentes, e buscando novas evidências na natureza. O resultado é que eventualmente os cientistas encontram alguma evidência que sugere que uma teoria está errada.

Se for encontrada uma evidência legítima que contraria alguma teoria, o trabalho seguinte é avaliar o impacto da nova descoberta: se ela invalida toda a teoria ou apenas parte dela. Em alguns casos, quando parte da teoria é invalidada, o que acontece é que a teoria é modificada para acomodar as novas evidências.

Louis Pasteur, ao trabalhar em 1851 com vidro e substâncias nutritivas, demonstrou que organismos complexos não se originavam diretamente de matéria orgânica inerte, refutando a teoria da geração espontânea de Aristóteles, que já durava dois mil anos.

Em alguns casos, a nova evidência não pode ser acomodada na teoria, então a invalida por inteiro. Ou pode acontecer das evidências existentes estarem de acordo com duas teorias concorrentes. Neste caso, os cientistas tem que conviver com duas ou mais teorias concorrentes, até que alguma evidência sirva para falsear uma delas, ou uma nova teoria seja construída, acomodando os aspectos válidos das duas teorias concorrentes.

Mas as novas evidências nunca são aceitas imediatamente. Este é um fato conhecido: a ciência é resistente, e só muda quando as evidências a favor da nova teoria são muito fortes. Um exemplo desta resistência foi experimentado pela teoria endossimbiótica, proposta pela bióloga Lynn Margulis na década de 1960.

Segundo esta teoria, mitocôndrias e cloroplastos teriam se originado a partir de procariotas de vida livre que teriam sido englobados por organismos eucariotas, através de endocitose, e estabelecido uma relação de simbiose com os mesmos. Mesmo com o acúmulo de evidências a seu favor, a teoria só foi aceita um bom tempo depois, e hoje está incorporada à teoria da evolução.

Conclusão

“O aspecto mais triste da vida de hoje é que a ciência ganha em conhecimento mais rapidamente que a sociedade em sabedoria” — Isaac Asimov

Uma teoria científica representa o conhecimento científico tido como mais correto, e se compõe de hipóteses testáveis, e hipóteses que foram testadas, além de fatos que as evidenciam. As teorias não são transformadas nunca em leis ou verdades definitivas. Elas podem ser abandonadas ou aperfeiçoadas pelas evidências descobertas pela investigação científica. Além disso, as teorias são usadas para fazer previsões que mais tarde são testadas ou investigadas em laboratório ou na natureza, e que também servem para refutar as teorias ou aumentar a confiança que temos nelas. [Feira de Ciências]

Autor: Cesar Grossmann

Sou formado em Engenharia Elétrica, mas trabalho no setor público, gosto de xadrez e fotografia.

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24 Comentários

  1. Texto extremamente esclarecedor!!!

    Muito imparcial, elucidativo e com toque especial ao final, chamo atenção a essa frase, que me impressionou: ” ‘O aspecto mais triste da vida de hoje é que a ciência ganha em conhecimento mais rapidamente que a sociedade em sabedoria’ — Isaac Asimov”, excelente perceber a sensibilidade do autor, ao colocar várias citações pertinentes, contudo principalmente, até o presente momento – já que estou conhecendo o autor agora – de singular bom senso.

    Antes de conhecer essa frase, conclui a um bom tempo e sempre falei aos meus amigos que: “Conhecimento não é sinônimo de sabedoria – Jonatan Martins Costa”. Também sabia sobre a diferença entre os conceitos, porém muitas pessoas não, e a assertiva do autor foi maravilhosa. Estou compartilhando no facebook por ser informação bem útil, minha pequena contribuição, para a melhor compreensão dessa nossa realidade.

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  2. Hum… É um bom texto, mas a Teoria Criacionista também tem validade científica, pois há muitos cientistas que buscam evidencias na natureza e por sinal as encontram, então por que só a Teoria Evolucionista teria valor científico? Dizer que a Evolução ou mais especificamente a Macroevolução é algo provado é meio exagerado e muito absoluto para ser levado em conta e como o texto mesmo diz as teorias podem ser abandonadas.

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    • Elomar, não existe “teoria criacionista”, nem mesmo “hipótese criacionista”. “Buscar evidências na natureza” é uma expressão muito vaga, e serve para defender… nada.

      Dizer que a microevolução (pequenas mutações que são transmitidas aos descendentes depois de passar pelo crivo da seleção natural ou por deriva genética ou outro processo) é possível e que a macroevolução é um sonho é como dizer que dar passos um atrás do outro te leva até a cozinha e o banheiro, mas nunca vai te levar até a padaria na esquina – um absurdo.

      Se você quiser, tem um excelente texto com dezenas de evidências da macroevolução (não são provas por que prova, só em matemática): 29+ Evidences for Macroevolution: The Scientific Case for Common Descent

      Analise isto e você vai ver que esta história de que a macroevolução não foi provada é conversa de criacionistas mentirosos.

    • Ao se introduzir a teoria da evolução por seleção natural, esta foi vista como sendo uma alternativa à teoria criacionista, o que a tornou especialmente atraente culturalmente, por supostamente eliminar a necessidade de intervenção externa no surgimento de sistemas vivos, favorecendo o pensamento filosófico humanista da época. Com sua aceitação massiva, a proposição de qualquer teoria criacionista foi logo rejeitada como sendo “anticientífica” por propor que a vida foi resultado de uma intervenção externa no universo. O presente estudo propõe uma análise da teoria evolutiva sob as óticas mecanicista (evolucionismo passivista) e intervencionista (criacionismo evolucionário), a fim de avaliar a plausibilidade de cada visão.

      O criacionismo, teoria que diz que a vida surgiu de uma intervenção no universo, é hoje tido por muitos como pertencente ao campo da fé ou dos mitos. Existem várias teorias criacionistas, sendo algumas delas inclusive corroboradas pelo conceito de evolução das espécies, evidenciado no trabalho de Charles Darwin. Neste estudo, consideraremos o Criacionismo evolucionário, para comparação com a teoria darwiniana. Seja a segunda lei da termodinâmica, que diz que, em um sistema fechado, o nível de entropia, ou desordem, nunca se reduz. Por este princípio, um sistema evolutivo, auto-adaptável, não se forma a partir do nada, uma vez que este contrariaria a tendência de equilíbrio energético inerente a todo sistema não forçado. Sendo todo sistema vivo uma máquina, este é capaz de transformar calor em trabalho. Isto tem como consequência o crescimento da entropia total do sistema. Com o tempo, haveria total equilíbrio termodinâmico e qualquer processo maquínico não forçado cessaria.
      Tomemos agora a hipótese de os sistemas vivos terem funcionado como sistemas forçados, ativos, ao menos no seu início. Em um sistema forçado (não fechado, recebendo energia de fora), o nível de entropia se reduz, permitindo que moléculas mais simples dêem origem a moléculas mais complexas, tais como aminoácidos e proteínas. Ainda assim, se tomarmos em consideração que este seria um processo estocástico, probabilístico, para que estas moléculas assumissem uma organização autossustentável e autorreplicante, doravante conceituada como vida, a probabilidade seria muito reduzida, pois tomaria a forma

      P=(número de eventos em que as moléculas formam vida)/(número de organizações possíveis para a matéria)

      Além disto, o conceito de vida existente na Terra é um subconjunto dos eventos em que as moléculas formam vida, abrangendo apenas os casos em que a vida é evolutiva, o que reduz ainda mais a probabilidade de surgimento espontâneo da vida, mesmo ao se considerar a inserção de energia de uma fonte externa ao sistema.

      Com base nas evidências acima, é possível inferir duas soluções possíveis para a existência da vida evolutiva: a) Há infinitos universos e todos os eventos possíveis estão englobados neste conjunto; ou b) A inserção de energia no sistema do universo não somente existiu, como favoreceu alguns dos eventos possíveis em detrimento de outros, mudando sua função densidade de probabilidade. No primeiro caso há o problema de se ter que extrapolar um número infinito de conjuntos similares ao único verificável, sem o que, a hipótese se invalida. No segundo caso, há a questão da existência de uma fonte de energia que englobe o universo conhecido como um subconjunto. na maioria dos sistemas da natureza, a explicação mais simples é a que descreve com maior precisão o evento analisado. Partindo-se deste parâmetro, a hipótese b) é a mais simples, por exigir apenas um número finito de extrapolações para se tornar válida, o que torna a hipótese criacionista a mais provável do ponto de vista físico. Até o momento, é impossível se confirmar ou refutar completamente esta hipótese no “estado da arte” do conhecimento científico. Contudo, tanto os princípios termodinâmicos, quanto evidências presentes na teoria da evolução de Darwin e o uso de ferramentas estatísticas corroboram com a hipótese da criação ativa e lógica dos sistemas vivos. Caso haja novas evidências relevantes, estudos posteriores as compararão com os resultados obtidos.

      Referências
      Halliday, David; Resnick, Robert; Krane, Kenneth S.. Física (volumes 1,2, 3 e 4). Rio de Janeiro: LTD Livros Técnicos e Científicos Editora, 1996.

      Darwin, Charles. A Origem das Espécies. John Murray. Londres, 1859.

      M. Kac & J. Logan, in Fluctuation Phenomena, eds. E.W. Montroll & J.L. Lebowitz, North-Holland, Amsterdam, 1976

      E. Nelson, Quantum Fluctuations, Princeton University Press, Princeton, 1985

      Science, evolution and creationism. Disponível em https://humanism.org.uk/campaigns/schools-and-education/school-curriculum/science-evolution-and-creationism/. acesso em 17/01/2014.

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  3. É triste ver gente achando que “leis” científicas sejam legislações sobre como as coisas se comportam. Esse é o efeito mais triste e ridículo associado ao velho erro em se considerar que teorias são “chutes”, e ambas as ideias refletem ignorância científica ou má-fé anticientífica.
    Leis científicas, em termos epistemológicos, são matematizações de comportamentos gerais, que são descritos por tais matematizações e só isso. Não são regras legisladas, ou decisões de um grupo de entes ou de algum ente.

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  4. Pessoas só vêem e entendem o que querem ver e entender.
    É por isso que a mídia da Notícia atrai mais leitores que a mídia da Informação. Como exemplo que já citei, sobre os recentes estudos de uma astrônomo brasileiro sobre a existência de um eventual planeta além da Cintura de Kuíper:
    Mídia da Notícia: “Astrônomo encontra Planeta que pode ser Nibiru” um site russo pôs na íntegra, em letras garrafais, atraiu uma leva de leitores imensa.
    Mídia da Informação: “Astrônomo calcula possível existência de um objeto além da Correia de Kuíper”, autoria de um blog de astrônomo português, uma notícia séria desde o título, mas que atraiu bem menos leitores.
    Comparando os objetivos:
    A mídia da notícia quer número de leitores, e da às pessoas o que elas querem: Sensacionalismo, Coisas incríveis, nem que seja um título chamativo e que instigue a uma interpretação sensacional, e nisso até por muitas vezes a mídia da informação também acaba por pecar dessa forma.
    A mídia da Informação quer apresentar os fatos, e da às pessoas o que elas precisam: Conhecimento, informação, coisas reais.

    As teorias pseudocientíficas ganham esse volume justamente por essa característica, por esse jeito das pessoas escolherem, o que lhes agrada, o que querem acreditar. Elas vão fazer um filtro selecionando apenas o que interessa a esse querer: lembro-me dum amigo leitor daqui atraído instintivamente a toda e qualquer publicação em que a teoria da evolução seja posta em cheque ou ao menos que sirva a isso, e isso o levou a ser um anti-evolucionista empenhado, e por mais que seja um leitor vorás, dedicado, informado, seu erro ao meu ver acaba se condicionando a não enxergar mais todos os pontos positivos, inúmeros, latentes e reais, que tornam a teoria da evolução uma das mais salientes já construídas pela ciência, bem como não enxergar todas as dúvidas, falta de dados e impossibilidades que existem e impedem o criacionismo que tanto defende de ser considerado uma ciência legítima, permanecendo no patamar de crença.

    Eu não quero subestimar as pessoas e o que elas acreditam, mas defendo que precisa haver o senso crítico em equilíbrio com o senso de ‘conhecer e entender antes de criticar’. E cuidado pois vigarices é o que não falta na íntegra, na internet, onde tudo se pode publicar… No fim, é escolha, o sensacional ou o real, o que queres ou o que precisa, e tenho a seguinte conclusão: o real é muito mais fantástico.

    Deixo um link, que mostra como a publicação web da informação desmascara a publicação web da notícia

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    • Jonatas, a teoria da evolução é um grande objeto de estudo, acreditando ou não. E realmente, devemos nos atentar a não acreditar em tudo o que nos é EMPURRADO pela mídia.
      Sim, somos seletivos em relação a que tipo de conteúdo que lemos, a mim, nada interessa ler sobre fofocas, por exemplo.

      Eu acredito que devemos questionar no que acreditamos, sobre o que é REAL, por exemplo, (sugiro que pesquisem sobre) existe um físico nuclear chamado Robert Gentry, que propõe uma a teoria de uma terra jovem, podendo conter poucos milhares de Anos(cerca de 6 mil anos). Ele não se baseou na sua crença em Deus, mas que sua teoria poderia ser provada com os Radiohalos de polônio que torna o método de datação atual é questionável. Recebeu diversas críticas de outros geologistas, porém, sua teoria nunca foi derrubada.
      Gentry possui diversas publicações em revistas renomadas como a Science e a Nature. Entretanto ainda é considerado como exemplo de pseudociência.
      Não estou dizendo que acredito nessa teoria. Mas é algo a se considerar. Assim como eu considero a teoria da evolução.
      Obviamente ciência e crença em Deus não andam juntas. Mas qualquer tentativa de comprovar a inexistência de Deus será em vão.
      A complexidade do universo é imensa para termos certeza de algo. Mas ainda continuo acreditando que essa “complexidade” não tenha surgido do nada, e por um acaso.

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  5. Muito bom texto. Gostaria de acrescentar o seguinte. A teoria não é uma tentativa de provar o seu objeto de estudo, mas sim explicar seu funcionamento e fazer previsões. A existência da gravidade é corroborada por fatos e evidências, e Newton criou uma teoria com base nas evidências que tinha. Einstein teve acesso a novas evidências e questionou a teoria de Newton, explicando a gravidade de outra forma, mas os corpos não ficaram em suspensão esperando a teoria ser reestabelecida. A gravidade independe da teoria da gravidade que aceitamos como verdadeira. O fato é que as coisas caem, se quer provar a gravidade como falsa, terá que explicar por que caem, se não pela gravidade. O mesmo vale para a evolução. Pode-se contestar a teoria da evolução a vontade, pode-se até mesmo prová-la errada, que isso nada afeta a evolução em si, que é corroborada por fatos e evidências. Quem quiser provar a evolução errada, tem que explicar por que baleias possuem dois ossos residuais na região das pernas, ou por que fetos de galinhas possuem dentes, apenas para citar dois dos milhares de exemplos que suportam a evolução.

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  6. Mas a teoria da gravitação é bem real e observável, sendo um fato da qual enunciamos a Lei da Gravidade; já a teoria da evolução é uma mera suposição ideológica sem comprovação científica observável nos organismos (vivos ou fósseis).

    Alegar que o Tiktaalik roseae seja um fóssil transicional não confere com as pesquisas de biólogos europeus. Constataram que as características anatômicas(dedos) desse peixe estariam fora de sequência e misturadas em relação a sua classe sarcopterígeos:
    http://www.nature.com/nature/journal/v456/n7222/full/nature07339.html

    Einstein também disse:
    “A harmonia da lei natural… revela uma inteligência de tamanha superioridade que, comparada a ela, todo pensamento sistemático e toda ação dos seres humanos é uma reflexão absolutamente insignificante” (Como vejo o mundo p.40).

    E Voltaire também disse:
    “Não posso duvidar de que Deus tenha dotado a matéria organizada de sensações, memória e, consequentemente, idéias” (Voltaire e os deístas ingleses p.264).

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  7. P.: “…Quando os cientistas usam o termo “teoria” você tem que lembrar que este termo é parte do jargão da profissão deles e quando você usa no seu dia-a-dia está se referindo a uma hipótese…”

    Comentário: é isso aí! Teoria, no cotidiano, equivale a hipótese. Em Ciência, uma hipótese já precisa estar bem fundamentada na observação de fatos e conter um ferramental matemático bem definido prá se “lançar” ao longo trabalho de pesquisa.

    Depois que enfrentou a “arena” das experimentações, chega a hora de alcançar status de “teoria”, para continuar disputando o páreo científico com outras teorias.

    Parece que aí é que mora a confusão entre teoria na Ciência e teoria no cotidiano.

    Esse artigo ajuda, em muito, a distinguir os significados atribuidos ao termo “teoria”.

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  8. Eu gostei do post mas fiquei em dúvida sobre essa afirmação aqui:
    “Mas a teoria da gravitação também “é só uma teoria”, e você não vê ninguém se amarrando ao chão por causa disso.”
    Eu acho que a gravitação não se trata de uma teoria, mas sim de uma lei. Né?

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  9. Eu concluo que devo estar certo. Esta radiação cósmica de fundo, foi vista de maneira errada. Nào é o eco do big bang. É como digo no blog. Isto nos enganou por décadas e nos levou por um caminho errado. Temos agora dois caminhos à seguir. Acredito que o meu caminho é o certo.

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  10. uma teoria só é científica se cumpre as três cláusulas de barreira da cientificidade simultaneamente: a) fidelidade axiomática ao paradigma vinculante; b) replicabilidade; c) consistência teórica depois de cumprida a fidelidade
    Noergologista Jacob Bettoni
    http://www.noergologia.com.br

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  11. Teorias científicas podem levar anos para serem concluídas,claro além das hipóteses,isso porque precisam de muitas investigações,análizes(físicas,químicas,biológicas,climáticas),isso dependendo sobre que tipo de teoria está sendo elaborada até que se chegue a uma conclusão,Darwin por exemplo viajou por várias partes do mundo investigando várias espécies de diferentes classes até que chegou a conclusão final de sua teoria!Muitas pessoas devem levar em conta que teorias científicas não são elaboradas a partir do achismo, leva-se muitos estudos para isso,e depois disso para ser discutida e aceitas no meio científico!!

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  12. Essa matéria deveria ser vista pelo maior número de pessoas possível, chega a ser cômico quando num debate alguns indivíduos enchem a boca e dizem “Mas o Big Bang e a Evolução são apenas teorias” Aff.

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