Os Pilares da Ciência #1 - Observação Repetida.

Hipóteses Cientificas são Testadas por meio de Observação Repetida

Toda a hipótese cientifica no final se mantêm ou cai dependendo de cono ela se encaixa nos dados observados. O melhor tipo de dado vem do experimento, o qual os detalhes da situação são especificados pelo cientista e podem ser repetidos livremente ou variados para se ver como o resultado pode mudar. Algumas pessoas podem dizer que experimentos são uma parte necessária da ciência, mas eu não concordo. Isso porque algumas áreas da Ciência parecem não usá-los.

Infelizmente, experimentos controlados não são sempre possíveis para ciências históricas como a Geologia ou a Biologia Evolucionaria, ou para ciências que estudam objetos que não podem ser facilmente afetados por humanos como a Astronomia e a Sismologia. Essas ciências superam a falta de experimentação pelo fato de haver uma quantidade de dados observacionais grandes e sempre aumentando para testar hipóteses diferentes. Então você pode continuar recebendo novos dados de uma forma que é uma reminiscência das ciências experimentais.

No pior dos casos, todos os efeitos observáveis de uma hipótese são mediados por um único evento. Essas hipóteses normalmente não estão sujeitas a um exame minucioso repetível, mas podem haver exceções. Um exemplo notável diz respeito à conceituada, mas ainda não completamente estabelecida, teoria da inflação no universo primitivo (uma pequena fração de segundo após a chamada “singularidade do Big Bang”, que até onde sabemos é o inicio do universo). Nessa teoria há um fenômeno conhecido como Variação Cósmica, que implica que certos aspectos da teoria podem apenas ser testados uma vez, porque o universo apenas aconteceu uma vez. Nada te impede de olhar de novo, mas você vai ver a mesma coisa, então fazer isso não te diz nada novo (Mais precisamente, há dois tipos de erro, o erro experimental vindo da aleatoriedade ou preconceito em uma medição experimental, e variação cósmica vindo da forma como o universo primitivo aconteceu de evoluir. Você pode derrubar o antigo fazendo experimentos melhores ou em maior numero, mas você não pode se livrar do último, não importa quantas experiências você faça).  

A Inflação diz que pouco depois do Big Bang, o universo entrou em um período de crescimento exponencial extremo, causado por regiões onde a excitação de partículas é muito grande para ser detectada por qualquer previsão de algum acelerador de partículas. (Essa região é criativamente chamada de “Inflação”). As hipóteses inflacionarias predizem que no final do período de inflação, as regiões de matéria deveriam estar em um estado particular, sujeito a flutuações estatísticas originadas da incerteza da mecânica quântica. Enquanto o universo expandia, essas flutuações foram estendidas para escalas de distancia enormes, o qual o tamanho agora é comparável com o de todo o universo observável. Elas foram originalmente medidas pelo satélite COBE (Cosmic Background Explorer [Explorador Cósmico de Fundo]) e pelo satélite WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), que mediram a radiação de fundo cósmica vinda de partes diferentes do céu.

Olhando para diferentes direções no céu, COBE ou WMAP puderam detectar pequenas variações na radiação de fundo cósmica (uma parte em 10^-5), que parecia confirmar o modelo inflacionário. No entanto, porque essas flutuações vieram de um evento de apenas-uma-vez, se elas aconteceram de ter se formado de maneira estatisticamente incomum, não há maneira de compensar isso repetindo o experimento e ponderando todos os resultados. Apesar de repetir o experimento poder reduzir a incerteza por causa de erros de medição, ainda resta uma incerteza residual, a Variação Cósmica, que nunca pode ser reduzida porque sempre é a mesma todas as vezes que um experimento é realizado.

Alguém rigoroso poderia dizer que a teoria da inflação “não conta como Ciência” porque você não pode conseguir um grande numero de dados arbitrários nela. Mas isso seria tolo, já que é muito similar a outros tipos de Ciência, e você sempre pode repetir no sentido de olhar de novo.

Então, a necessidade da ciência ser repetível é flexível, dependendo da natureza particular da coisa sendo estudada. As vezes nós temos experimentos; as vezes nós temos um monte de dados; as vezes nós temos uma quantidade finita de dados que nunca podem ser aumentados, e nós apenas temos que fazer o melhor que podemos. Mas, se no final não depender de observações, isso não é ciência. 

Traduzido de: Aron Wall, Undivided Looking, "Pillar of Science I: Repeatable Observations"