O portal foi desativado. Entre em contato com o administrador do portal.

Vídeo da aula: Compreendendo Teorias Científicas Física • 9º Ano

Neste vídeo, vamos aprender como descrever o processo de formação e teste de hipóteses para gerar teorias e como teorias em competição são comparadas.

16:07

Transcrição do vídeo

Neste vídeo, aprenderemos sobre o método científico e o processo por que passamos para fazer descobertas sobre como o universo funciona.

Agora, para alguns, a ciência parece apenas uma lista de factos. E quanto mais sabes, melhor és como cientista. Mas, na realidade, a ciência é muito mais do que isso. A ciência é curiosidade sistemática. É um processo que nos permite modelar o comportamento do mundo em que vivemos, enquanto fazemos o possível para eliminar quaisquer preconceitos que possamos ter como seres humanos. Porque às vezes o que percebemos não é necessariamente o que realmente está a acontecer. E a ciência, através do método científico, permite-nos contornar isso. E assim, a ciência é um processo muito rigoroso, muito sistemático e, no entanto, muitas vezes muito criativo que nos permite construir a nossa compreensão do nosso universo.

De qualquer forma, chega do que a ciência realmente é. Vamos dar uma olhadela no método científico com um pouco de detalhe. Agora, tudo começa com algo, algum acontecimento, que ocorre no universo, por exemplo, uma bola que cai ao chão. E também precisamos que um cientista esteja presente para perceber que este acontecimento está a ocorrer. Agora, o acontecimento em si, ou o que está a ocorrer no universo, é conhecido como fenómeno. Diz-se que o cientista observa esse fenómeno. E assim, podemos dizer que este é o primeiro passo no método científico. Um cientista observa um fenómeno.

E, a propósito, não precisa necessariamente de ser um cientista profissional. Pode ser alguém que percebe algo interessante a ocorrer no universo e depois quer tentar explicar como isso acontece. Mas de qualquer maneira, depois do primeiro passo acontecer, depois do cientista observar o fenómeno, o cientista leva algum tempo para pensar sobre o que pode estar a acontecer aqui. Por outras palavras, tentam descobrir uma razão pela qual essa bola estaria a cair ao chão neste caso.

Quando apresentam uma razão possível, esta é conhecida como uma hipótese. Uma hipótese é basicamente um palpite educado que o cientista faz sobre o porquê do fenómeno que observou ocorrer. É uma explicação potencial para o fenómeno. E assim, podemos dizer que o segundo passo no método científico é que o cientista apresenta uma hipótese. Agora, como dissemos anteriormente, uma hipótese pode até ser um palpite educado. Isso não significa que o cientista esteja certo.

Mas, para descobrir se o cientista está certo, a hipótese precisa de ser testada. E antes que a hipótese possa ser testada, o cientista precisa de desenvolver o que é conhecido como modelo científico, que é basicamente uma estrutura de como a hipótese se relaciona com o que realmente está a acontecer no universo, neste caso a bola a cair ao chão. E, em particular, o modelo científico pode ser pensado como a estrutura matemática que mostra como a hipótese do cientista resultaria no acontecimento que o cientista observara anteriormente se a hipótese deste acabasse por ser verdadeira.

E assim, podemos dizer que, quando o cientista apresenta a hipótese, ele também trabalha no desenvolvimento de um modelo científico. Mas então, este modelo científico produzirá previsões sobre o que mais pode acontecer no universo. Por outras palavras, o enquadramento matemático, o modelo científico, sugerirá outros fenómenos que deveriam ser observados no universo, se fossem verdadeiros. E assim, essas previsões podem ser utilizadas para testar a hipótese.

Porque se o cientista apresentar uma hipótese do porque é que algo no universo está a ocorrer, ele desenvolverá um modelo científico e o modelo apresentará previsões sobre outras coisas que devem acontecer. Então, se estas outras coisas realmente ocorrerem, é uma evidência de que a hipótese que o cientista apresentou possa estar correta. E, portanto, podemos dizer que o próximo passo do nosso método científico é que as previsões feitas pelo modelo científico desenvolvido pelo cientista possam ser utilizadas para testar a hipótese.

Agora, quando dizemos que o modelo científico faz previsões, não queremos dizer que ele olha para uma bola de cristal e nos diz o que deve acontecer no futuro. O que queremos dizer é que o modelo científico, geralmente matemático, pode ser seguido. A matemática pode ser seguida. E isso poderia levar-nos a outros fenómenos interessantes que também se encaixam na estrutura do modelo científico.

Por exemplo, neste caso, o nosso modelo científico é que todos os objetos com massa atraem todos os outros objetos com massa, que é a versão palavrosa, mas também existem versões matemáticas. Bem, então, uma previsão que o nosso modelo científico faria é que, se pegássemos numa segunda bola e a colocássemos ao lado da primeira, estas duas bolas também deveriam se atrair. Porque estas duas bolas são objetos com massa. E assim, seguindo o nosso modelo científico, elas devem atrair-se.

Agora, a princípio, pode parecer que não é este o caso. Mas, na verdade, para objetos tão pequenos, a força da gravidade é muito fraca. Então, precisamos de alguns equipamentos muito sensíveis em para ver se estes objetos realmente se atraem. Mas, enfim, a ideia de que estas duas bolas devem atrair-se é uma previsão feita pelo nosso modelo científico. E este pode ser testado. Mas, idealmente, consideraríamos muitas previsões diferentes do nosso modelo e testaríamos todas elas. Quanto mais experiências fizermos, melhor. E cada experiência deve ser empenhada para obter os valores numéricos mais exatos e precisos possíveis.

Por outras palavras, para esta experiência aqui, devemos tentar determinar com a maior precisão possível a força de atração entre estes dois objetos. E assim, nas nossas experiências, deveríamos tentar fazer medições exatas e precisas. Onde uma medição é o processo de determinar o valor de uma quantidade numa observação. Por outras palavras, estamos a tentar determinar um valor numérico. Portanto, nesta experiência aqui, estamos a tentar determinar o valor da força de atração entre os dois objetos. E, portanto, estamos a fazer uma medição. Estamos a medir a força entre os dois objetos.

De qualquer maneira, voltando ao nosso fluxograma, já dissemos que as previsões feitas pelo modelo científico serão utilizadas para testar a hipótese. E como já sugerimos, estes testes são extremamente rigorosos. Existem várias técnicas experimentais diferentes utilizadas em cada experiência que nos permitem livrar-nos dos preconceitos humanos e garantir que testemos o mais razoavelmente possível o que realmente está a acontecer. E em seguida, combina isso com o facto de tentarmos fazer várias experiências para testar todas as hipóteses. Criámos uma maneira bastante sólida de determinar como o universo funciona.

Porque, se apenas uma das experiências que realizarmos discordar da nossa hipótese, a hipótese será imediatamente considerada incorreta. Ela ou precisa de ser modificada ou descartada completamente e precisamos de começar do zero novamente. E, portanto, podemos dizer que o próximo passo no nosso método científico é fazer a pergunta: todas as experiências que realizámos concordam com o nosso modelo científico? Se a resposta for sim, voltaremos a isso daqui a pouco.

Mas, se a resposta for não, se uma das nossas experiências não concordar com o nosso modelo científico e com a nossa hipótese, precisamos de voltar ao quadro de desenho. Precisamos de modificar a nossa hipótese ou descartá-la completamente e começar do zero novamente. Agora, uma vez que modificamos a hipótese ou apresentamos uma completamente nova, passamos por todas estas etapas novamente. Temos que fazer todos os testes mais uma vez. Agora, o que acontece se todas as experiências científicas que realizamos concordam com o nosso modelo científico e a nossa hipótese? Bem, então a hipótese sobe de nível. Agora é conhecido como uma teoria.

E observa o uso da palavra teoria aqui. Quando utilizamos a palavra teoria na vida quotidiana, geralmente queremos dizer um palpite, uma suposição ou um palpite educado. Mas no mundo da ciência, a palavra teoria é muito diferente. Uma teoria é uma hipótese que foi rigorosamente testada e todas as evidências experimentais que temos concordam com essa hipótese.

E assim, existem dois pontos principais que realmente precisamos de entender. Uma é que as teorias não são apenas palpites; são rigorosamente testados. E dois é que a evidência experimental é rainha. Como cientista, não importa quão clara é a sua hipótese ou quão inteligente é. Se pelo menos uma única experiência discordar da tua hipótese, então a tua hipótese está errada.

Mas isso é, claro, assumindo que a experiência tenha sido realizada de maneira completa, justa e precisa, o que é a primeira coisa que é verificada quando uma experiência fornece um resultado inesperado. Mas, é claro, supondo que a experiência seja realizada corretamente, as evidências reunidas nessa experiência têm o poder de determinar se a tua hipótese é ou não uma boa descrição do nosso universo.

De qualquer maneira, voltando ao fluxograma do método científico. O que acontece quando uma hipótese se torna conhecida como teoria? É o fim disso? Bem, não, há outro passo neste método em que nossa teoria é comparada com outras teorias existentes que descrevem fenómenos razoavelmente relacionados. Por exemplo, o nosso cientista aqui agora tem uma teoria que diz que todos os objetos com massa atraem todos os outros objetos com massa. Mas então, outro cientista pode ter a teoria de que o movimento circular ocorre quando existe uma força centrípeta.

Agora, isto parece um pouco complicado. Mas, basicamente, se pegarmos num objeto e virmos que esse objeto se está a mover em círculo. Então, a teoria desse cientista diz que a razão pela qual esse objeto se está a mover em círculo é porque há uma força a agir no objeto em direção ao centro do círculo. O que é conhecido como força centrípeta. Agora, a ideia é pegar na teoria do nosso cientista e compará-la com outras teorias existentes.

E neste caso em particular, a maneira de fazer isso é pensar no nosso objeto em questão como um planeta. E no centro da órbita desse planeta está uma estrela. Agora, porque a teoria do nosso cientista diz que todos os objetos com massa atraem todos os outros objetos com massa, então poderíamos dizer que a estrela atrai o nosso planeta. E a maneira como o faz é exercendo uma força no nosso planeta. E, neste caso, a força exercida está nesta direção ao centro da estrela, que é, portanto, uma força centrípeta. E, portanto, o planeta orbitará em torno da nossa estrela, o que corresponde às nossas observações.

E, portanto, a teoria do nosso cientista concorda com a teoria do outro cientista. E a maneira como o descobrimos é observando situações em que ambas as teorias devem ser aplicadas. Agora, este processo, o processo de testar a teoria dos nossos cientistas contra as teorias de outros cientistas, é conhecido como revisão científica por pares. Onde outros cientistas, colegas do nosso cientista, irão rever a teoria do cientista com base na comparação com as teorias existentes. Além disso, a revisão científica por pares consiste em garantir que o nosso cientista, quando conduziu todas as experiências para testar as suas hipóteses, realmente conduziu essas experiências corretamente.

Agora, se tudo der certo e se se souber que o cientista conduziu as experiências corretamente. E os outros cientistas que testaram a hipótese do nosso cientista também realizaram experiências corretamente. E a teoria do nosso cientista concorda com outras teorias existentes. Então, tudo está bem. E, portanto, nesta altura, podemos adicionar outra etapa ao nosso fluxograma do método científico. Fazemos a pergunta, as teorias concordam? Por outras palavras, a teoria do nosso cientista com todas as teorias existentes.

Se a resposta for sim, então ok! Tudo está bem. Mas se a resposta for não, então a nova teoria em que o nosso cientista está a trabalhar e as teorias existentes são testadas mais uma vez, especificamente nas áreas em que a teoria do nosso cientista não concorda com as teorias existentes. E as teorias que não concordam com os resultados experimentais são descartadas. E assim, este grande fluxograma é uma breve visão geral do método científico. É claro que há muito mais do que isto. Mas o que discutimos até agora é uma visão geral bastante ampla do que acontece realmente.

E como podemos ver, este é um processo muito completo e muito rigoroso. Só é preciso um resultado experimental em que a experiência é realizada corretamente, que vá contra a nossa hipótese ou a nossa teoria, e a nossa hipótese ou teoria é descartada. Dependendo do quanto a nossa experiência discordar da nossa teoria ou hipótese, precisaremos de modificá-la ou eliminá-la completamente e começar do zero.

E é por isso que, quando algo se torna uma teoria, consideramos a melhor explicação possível que temos naquele momento dos fenómenos que está a tentar descrever. Então, agora que considerámos o método científico e o que implica, vamos dar uma olhadela numa questão de exemplo.

Qual das seguintes afirmações define mais corretamente uma medição científica?

Ok, então, nesta questão, deram-nos quatro opções diferentes que são possíveis descrições de uma medição científica. Então, vamos examiná-las uma por uma e ver qual delas está correto, começando com a opção A. Uma medição é um método para provar que uma hipótese é verdadeira. Agora, esta afirmação é muito problemática. Mas vamos primeiro entender que a palavra hipótese significa uma possível explicação oferecida por um cientista para algum acontecimento ou fenómeno que ocorre no universo. E quando é uma hipótese, é basicamente apenas um palpite educado.

Agora, esta hipótese precisa ser testada para ver se é ou não uma boa descrição do que está a ocorrer no universo. E é a isso que esta afirmação se refere. Esta afirmação está a dizer que uma medição é um método de provar a que nossa hipótese é verdadeira. No entanto, nunca se pode provar que uma hipótese é verdadeira. Quaisquer experiências que realizemos concordarão ou discordarão da hipótese.

E se uma experiência discordar de uma hipótese, podemos imediatamente dizer que a hipótese é falsa. No entanto, se todas as experiências que realizarmos concordam com a hipótese, podemos apenas dizer que a hipótese é uma boa descrição do que está a acontecer no universo. Porque pode ainda haver uma experiência que ainda não tenhamos realizado que prove que a nossa hipótese é falsa. E por esse motivo, a opção A não é a resposta à nossa questão.

Passando para a opção B então. Uma medição é o ato de observar algum fenómeno a ocorrer. Onde a palavra fenómeno basicamente significa apenas um acontecimento interessante, algo que acontece no universo que um cientista tentará explicar. E a opção B está a dizer que uma medição é o ato de observar esse fenómeno. Bem, o ato de observar que algum fenómeno parece ocorrer é na verdade uma observação, não uma medição. Uma medição é um pouco mais do que isso. E voltaremos a isto quando examinarmos as próximas duas opções. Mas, por enquanto, podemos dizer que a opção B está a referir-se a uma observação, não a uma medição. E, portanto, não é a resposta à nossa questão.

Passando para a opção C então. Uma medição é uma previsão sobre a observação de algum fenómeno. Agora, quando um cientista apresenta uma hipótese, uma possível explicação de porque é que algo que ele observa ocorre. Em seguida, ele desenvolve essa hipótese, construindo uma estrutura à sua volta, uma estrutura matemática é mais comum. E esta estrutura matemática é conhecida como modelo científico. Por outras palavras, este modelo científico é basicamente uma descrição mais completa do que a hipótese está a tentar dizer. E este modelo científico terá algumas previsões sobre outros fenómenos que possam ocorrer, que o cientista pode testar para ver se ocorrem.

E se ocorrerem, é uma boa evidência de que a hipótese do cientista está no caminho certo. E se esses fenómenos previstos não ocorrerem, há boas evidências de que a hipótese do cientista esteja incorreta. Mas o ponto aqui é que um modelo científico pode fazer previsões sobre as observações de algum fenómeno. Mas isso por si só é conhecido como previsão, não como medição. E, portanto, a opção C não é a resposta que estamos à procura.

Assim, passando rapidamente para a opção D. Uma medição é o processo de determinar o valor de uma quantidade numa observação. E é exatamente isso que é uma medição. Uma medição é um pouco mais do que a descrição vista na opção B, que era a descrição de uma observação. O que é simplesmente observar que algo está a ocorrer. Porque é feita uma medição quando o valor de uma quantidade é encontrado.

Por exemplo, se estamos a realizar uma experiência em que pegamos numa bola e a rolamos pelo chão, podemos fazer uma medição da distância percorrida pela bola. E a medição em si será feita quando determinarmos o valor, digamos 0.5 metros da quantidade, que é a distância percorrida pela bola quando estamos a fazer uma observação. E assim, nesta altura, encontrámos a resposta para nossa questão. Uma medição é o processo de determinar o valor de uma quantidade numa observação.

Ok, agora que examinamos um exemplo de questão, vamos resumir o que falámos nesta aula. Neste vídeo, vimos que o método científico é um processo altamente rigoroso utilizado para desenvolver a nossa compreensão do universo. Vimos que todo o processo começa quando um fenómeno é observado por um cientista. Em seguida, o cientista tenta explicar o fenómeno, formulando uma hipótese e um modelo científico. Nesta altura, as previsões feitas pelo modelo científico são testadas.

Se as previsões não concordam com a experiência científica, a hipótese precisa de ser modificada ou eliminada completamente. Mas se todas as experiências conduzidas concordam com a hipótese, então a hipótese agora é conhecida como teoria. Em seguida, a teoria passa por uma revisão científica por pares, onde é comparada com outras teorias existentes. E se a nova teoria concorda com as teorias existentes, tudo está bem. Mas, se não, então a nova teoria e as antigas teorias são testadas especificamente onde discordam umas das outras. E as teorias que não concordam com os resultados experimentais são descartadas.

A Nagwa usa cookies para garantir que você tenha a melhor experiência em nosso site. Saiba mais sobre nossa Política de privacidade.