Os Pilares da Ciência #2 - Hipóteses Elegantes

Teorias cientificas tem que ser Elegantes

Já que sempre há uma infinidade de hipóteses diferentes que se encaixam nos dados que temos, deve haver alguns critérios que possamos usar para decidir entre elas. Qualquer hipótese que tenha um numero excessivo de entidades ou postulados é desagradável, e levanta a suspeita de que ela só funciona por causa de tratamento especial ou por estar sendo forçada a se encaixar nos dados ao invés de ser por causa de uma profunda conexão com a Natureza. Então, com todo o resto sendo igual, cientistas preferem hipóteses que são simples, uniformes, do senso comum e esteticamente agradáveis.

Pelo menos parte desse requerimento é tirado de um principio chamado Navalha de Ockham, que em sua forma original proposta por Ockham é traduzida como “Entidades não devem ser multiplicadas sem necessidade”. Claro alguém pode ser forçado a postular complexidades se os dados eliminam qualquer hipótese simples, mas mesmo nesse caso alguém poderia pegar o mais simples de um numero infinito de possíveis explicações para os mesmos dados.

Esse critério de elegância é informado por trabalhos científicos anteriores assim como pelas considerações a priori. Ele também varia de área pra área: Um físico de partículas deve ser bem mais retulante ao postular uma nova força da natureza do que um biólogo celular é para postular um novo tipo de organela.

Já que varias teorias cientificas importantes tem desafiado varias expectativas anteriores, é melhor não tornar essas expectativas a priori em regras rápidas e difíceis que preveniriam varias hipóteses de serem consideradas juntas. Ao invés disso, cientistas usam principalmente a intuição e as regras de ouro para julgar quais teorias devem ser consideradas.

Existem vários casos famosos onde a elegância de uma nova teoria foi usada para predizer confiantemente os resultados de um experimento. Einstein certa vez brincou com Planck que

“... ele não entende realmente a física, durante o eclipse de 1919 ele ficou a noite toda pra ver se ele iria confirmar o desvio da luz pelo campo gravitacional [como predito por Einstein]. Se ele tivesse realmente entendido a teoria da relatividade geral, ele teria ido pra cama assim como eu fui.”

Porem, ultimamente o critério de elegância esta subordinado as observações. Não importa o quão bonita ou simples a sua teoria seja, se ela usar os fatos errados. Para ter certeza, às vezes os experimentos se mostram errados também, especialmente quando eles vão contra os princípios fundamentais da teoria. (como aquela recente suposta coisa de neutrinos mais rápidos do que a luz). Mas se, a longo prazo, observações experimentais não puderem corrigir nossos preconceitos, então não tem motivo pra fazer ciência. A natureza pode ser bela, mas isso não significa que ela (ou seu Criador) se importe com nossa opinião pessoal sobre como as coisas deveriam ser belas. Na maior lição popularizada de física de todos os tempos, Feynman nos advertiu que:

“Finalmente, existe essa possibilidade: depois de eu te dizer alguma coisa, você apenas não consegue acreditar nisso. Você não consegue aceitar. Você não gosta. Uma  pequena tela desce e você não escuta mais. Eu vou descrever como a Natureza é – e se você não gostar disso, isso vai ficar no caminho do seu entendimento. É um problema que físicos aprenderam a lidar: Eles aprenderam a perceber que eles gostarem ou não de uma teoria não é uma questão essencial. Na verdade, é sobre se a teoria da predições ou não que estejam de acordo com experimentos. Não é a questão de uma teoria ser filosoficamente agradável, ou de fácil entendimento, ou perfeitamente racional da perspectiva do senso comum. A teoria da eletrodinâmica quântica descreve a Natureza muito absurda do ponto de vista do senso comum. E ela esta inteiramente de acordo com o experimento. Então eu espero que vocês aceitem a Natureza como Ela é – absurda.” 

“Eu vou me divertir contando a vocês sobre esse absurdo, porque eu o acho agradável. Por favor, não se desligue porque você não consegue acreditar que a Natureza é estranha. Apenas ouça-me, e eu espero que você se sinta tão encantado quanto eu quando nós terminarmos.”

Excelente aviso a qualquer um que quer ver o mundo cientificamente. Talvez você já possa vez algumas implicações para visões religiosas, mas nós lidaremos com isso alguma outra hora.

Traduzido de: Aron Wall, Undivided Looking, “Pillar of Science II: Elegant Hypotheses”