Avanço da ciência e revolução científica

Victor Nunes Chemello
Graduando em Filosofia - UESB

Introdução
A filosofia da ciência, desde suas origens, objetiva compreender os critérios que determinam o que constitui uma ciência válida. Karl Popper, um dos filósofos mais influentes do século XX, propôs uma nova maneira de entender a ciência e seu progresso, fundamentada possibilidade de refutabilidade das teorias. Para Popper, uma teoria só é considerada científica se for passível de refutação por meio de experimentos ou observações empíricas. Ao contrário da visão tradicional que enfatizava a verificação e a confirmação das hipóteses, o referido filósofo argumenta que o avanço da ciência ocorre através da tentativa constante de refutar suas teorias, um processo que estimula a evolução do conhecimento científico.

Esse conceito central, nomeado de falseabilidade, serve como critério para distinguir as teorias científicas das não científicas, permitindo que a ciência se desenvolva por meio da constante revisão e aprimoramento de suas hipóteses. O falsificacionismo, como é conhecida a teoria de Popper oferece uma estrutura crucial para a avaliação das teorias científicas, permitindo que a ciência continue seu processo de autocrítica e aprimoramento contínuo. Esse teoria é uma alternativa ao chamado “verificacionismo”, que defendia que uma teoria só poderia ser considerada científica se pudesse ser verificada de forma definitiva e confirmada por meio de evidências.
Para ilustrar esse processo de refutação e validação empírica, no presente artigo utilizaremos o exemplo das descobertas de Galileu Galilei, cujas observações com o telescópio corroboraram para refutar o modelo geocêntrico e comprovar, empiricamente, a teoria heliocêntrica. As contribuições de Galileu, juntamente com os avanços, no campo da física, por parte de Newton, são exemplos claros de como a ciência se desenvolve através da interação entre teoria e experimentação, conforme defendido por Popper.

Entendendo o conceito de falseabilidade
A falseabilidade é o conceito central e fundamental apresentado por Karl Popper, em sua obra A lógica da pesquisa científica (1934). O autor argumenta que para que uma teoria seja considerada científica, ela deve ser passível de refutação. Isso significa que a teoria precisa passar pelo processo de teste e previsões claras, ou seja, precisa ser submetida a testes experimentais ou observações empíricas. Caso esses testes revelem que as previsões são falsas, a teoria deve ser refutada com base nos resultados obtidos.

Popper propõe que o critério da falseabilidade seja adotado como a principal ferramenta para demarcar o que é ciência e as demais atividades humanas. Ele afirma: “Contudo, só reconhecerei um sistema como empírico ou científico se ele for passível de comprovação pela experiência. Essas considerações sugerem que deve ser tomado como critério de demarcação, não a verificabilidade, mas a falseabilidade de um sistema” (POPPER, 2013, p. 38).

Nesse sentido, Popper argumenta que as teorias científicas devem estar abertas à refutação, em vez de buscar uma verificação definitiva. Essa postura dos proponentes de teorias científicas permite que o conhecimento científico evolua por meio de um processo contínuo de questionamento, falsificação e revisão. Assim, a ciência avança não pela confirmação absoluta de suas teorias, mas pela constante tentativa de refutá-las e substituí-las por explicações melhores.
Conforme mencionado anteriormente, a teoria ou um determinado conceito científico precisa ser passível de teste. Quando um enunciado não pode ser testado de forma a confirmar ou refutar sua veracidade por meios empíricos, ele deixa de fazer parte do campo da ciência, pois não pode ser objetivamente verificado ou invalidado. Um exemplo disso é o enunciado “No futuro, todos os seres humanos viverão em Marte”. Embora pareça uma proposição científica, ela não se ajusta aos critérios de testabilidade, uma vez que o futuro é uma variável impossível de ser observada empiricamente ou de ser submetida a experimentos concretos.
Apesar de se apoiar em teorias plausíveis sobre a colonização de outros planetas, a veracidade desse enunciado não pode ser comprovada por dados ou experimentos atuais. Empiricamente não é possível comprovar ou negar veracidade do referido enunciado, logo ele não pode ser considerado um enunciado válido do ponto de vista científico. Esse tipo de enunciado não se enquadra na categoria de pseudociência, pois não tenta se apresentar como uma teoria científica verificável, nem utiliza falsificações ou afirmações enganosas. Assim, ele não é uma teoria científica no sentido estrito, já que não é testável ou refutável de acordo com a falseabilidade proposta por Popper.
Quando a possibilidade de testar, seja um enunciado científico ou teoria científica, o referido enunciado ou teoria revela o seu limite. A testabilidade, portanto, deve fazer parte da teoria científica, como elemento de corroboração interno da ciência e também ante as demais teorias.
Além da testabilidade, a falseabilidade é um mecanismo essencial para o progresso de uma teoria científica. A refutação, em sendo passível, cria as condições para o avanço da pesquisa, uma vez que ela permite a adição ou a exclusão de informações que contribuem para o seu desenvolvimento da referida teoria ou ciência. A refutação não serve apenas para invalidar uma teoria, mas para abrir espaço ou preencher lacunas, permitindo que o enunciado avance de forma significativa, levando a conclusões que tornem a teoria, de fato, científica.
A indução não se aplica à falseabilidade, uma vez que essa prática se baseia em generalizações empíricas, que são negadas por si mesmas após a refutação final, tornando-se um problema e uma prática ineficaz para a criação de uma teoria científica, pois impede o seu avanço. O conceito da indução, em termos gerais, é o procedimento que vai do particular ao universal. A indução é, geralmente, realizada através de experiências empíricas, baseadas em observações específicas que conduzem a generalizações sobre a realidade. Todavia, esse procedimento se torna um problema, pois o enunciado universal não possui garantia efetiva dos enunciados singulares. Afinal, segundo Popper (2013), a observação de um número significativo de cisnes brancos não é suficiente para justificar a conclusão de que todos os cisnes são brancos.
No contexto de justificação e progresso de uma teoria científica ou da prática da ciência como tal, a teoria indutiva é refutada por si mesma. No exemplo acima, a impossibilidade generalizar que todos os cisnes são brancos, é impedida após a descoberta da existência de um cisne negro. É nesse sentido que a proposta de Popper, partindo da falseabilidade como critério fundamental prevê e garante o avanço da pesquisa científica, uma vez que reflexão sobre a progresso da ciência e o critério de demarcação desta de outras atividades humanas corrobora como o progresso da ciência.

A ciência como mecanismo de progresso
Segundo Popper, a ciência não avança apenas por meio de uma acumulação linear de dados ou experiências, mas sim por um processo dinâmico e interativo. Esse processo envolve o confronto constante de teorias e a refutação de hipóteses por meio de testes rigorosos. Popper afirma que aprendemos com os erros de forma sistemática, tornando a ciência uma das poucas atividades humanas em que se pode falar, com clareza, de progresso. Para ele, enquanto em outras áreas há apenas mudança, na ciência há verdadeiro avanço justamente porque os erros são constantemente criticados e, com frequência, corrigidos. Popper critica a ideia tradicional de que o progresso científico ocorre exclusivamente pela coleta de observações e experimentos, defendendo que o verdadeiro avanço depende do debate livre de ideias e da liberdade para testar hipóteses, mesmo que estas sejam arriscadas, como ele afirma:

A ciência não é um sistema de enunciados certos ou bem estabelecidos, nem é um sistema que avance continuamente em direção a um estado de finalidade. Nossa ciência não é conhecimento (episteme); ela jamais pode proclamar haver atingido a verdade ou um substituto da verdade, como a probabilidade (POPPER, 2013, p. 243).

A ciência é uma atividade que faz avanços. O avanço científico é realizado através da constante interação entre teorias, hipóteses e experimentação. Cada nova hipótese testada e cada refutação de uma teoria antiga fazem parte desse mecanismo que move o avanço do conhecimento, permitindo à humanidade expandir a sua compreensão do mundo e atenda as novas demandas da sociedade. Embora seja claro que a ciência jamais alcançará uma verdade absoluta ou mesmo determinará com certeza a probabilidade de fenômenos complexos, ela não se limita a ser uma ferramenta para resolver problemas práticos ou garantir a sobrevivência biológica. Ela vai além de uma simples relação produtiva de bens úteis, sendo movida pelo esforço constante em buscar conhecimento e compreender o universo. Nas palavras de Popper:

A ciência tem mais que um simples valor de sobrevivência biológica. Não é tão-somente um instrumento útil. Embora não possa alcançar a verdade nem a probabilidade, o esforço por conhecer e a busca da verdade continuam a ser as razões mais fortes da investigação científica (POPPER. 2013, p. 243).

Portanto, o valor da ciência não está apenas em suas aplicações práticas, mas também na busca constante por compreender o mundo, mesmo sem alcançar respostas definitivas. Esse esforço contínuo de formular hipóteses, questionar e refinar o conhecimento torna a ciência um verdadeiro motor de progresso.
Para Popper, o progresso científico não se baseia apenas na comprovação empírica, mas também na capacidade de uma teoria, ainda antes de ser testada, indicar um avanço racional em relação às anteriores. Essa noção será essencial para compreendermos, no capítulo seguinte, como o heliocentrismo se destacou como um exemplo claro desse tipo de progresso.

O heliocentrismo e o avanço científico
A teoria científica da dinâmica planetária ilustra a importância da refutação no avanço da pesquisa científica. Desde a Antiguidade, filósofos e cientistas buscavam entender o funcionamento do universo: a Terra gira ao redor do Sol ou o contrário? O primeiro modelo, o homocêntrico, explicava os movimentos planetários por meio de esferas concêntricas, mas falhava ao tentar resolver fenômenos como a retrogradação, o movimento retrógrado dos planetas. Com o tempo, os astrônomos perceberam que esse modelo não era suficientemente preciso para explicar todos os fenômenos observados.
O modelo geocêntrico de Ptolomeu refutou parcialmente o homocêntrico, ao manter a Terra no centro e introduzir os conceitos de epiciclos e deferentes. Com esse ajuste na teoria o modelo ptolomaico corrigiu problemas como a retrogradação. No entanto, sua complexidade matemática tornou-se cada vez mais difícil de sustentar e de explicar com precisão as observações empíricas.
As “falhas” na explicação do movimento dos planetas, apesar do avanço do modelo ptolomaico em relação ao modelo homocêntrico, foram sanadas com o advento do heliocentrismo, modelo explicativo desenvolvido por Nicolau Copérnico, cuja hipótese causou o que conhecemos hoje como revolução científica ao desafiar e superar os modelos explicativos anteriores.
À luz das limitações dos modelos tradicionais, surge a proposta copernicana. Em sua obra As revoluções dos orbes celestes (1543), Copérnico questiona o modelo geocêntrico. Embora reconheça a crença amplamente aceita de que a Terra estaria imóvel no centro do universo, propõe que essa ideia seja reavaliada, pois, segundo ele, a questão ainda não estava resolvida (COPÉRNICO, 1984, p. 29).
Na referida obra, no capítulo V, Copérnico sugere que a Terra não está imóvel, mas gira em torno de si mesma e também ao redor do Sol. Essa hipótese explicava com mais coerência fenômenos como o nascer e o pôr dos astros, além do movimento retrógrado dos planetas. Para ele, o que parecia ser o giro do firmamento era, na verdade, a rotação da própria Terra de Ocidente para Oriente. Como afirma: “Contudo, se admitirmos que o Céu não tem nenhum destes movimentos e que, ao contrário, a Terra gira de Ocidente para Oriente [...], concluiremos que isto se passa assim mesmo em relação ao nascer e ao pôr do Sol, da Lua e das estrelas.” (COPÉRNICO, 1984, p. 29-30).
O heliocentrismo resolvia, de forma mais simples, problemas como a retrogradação, ao explicar que os planetas se movem em órbitas elípticas ao redor do Sol, em vez de recorrer aos complicados epiciclos. Porém, a teoria copernicana ainda não refutou completamente o modelo anterior, já que defendia movimentos circulares. Mesmo assim, o sistema heliocêntrico representou um ponto crucial para questionar o modelo geocêntrico. A mudança do geocentrismo para o heliocentrismo, representa uma das maiores revoluções no campo da ciência.
Como destaca Karl Popper em Textos escolhidos (2010), obra organizada por David Miller, “No campo da ciência temos um critério de progresso: antes mesmo de uma teoria ser submetida a um teste empírico talvez saibamos dizer se ela representará um avanço em relação a outras teorias já conhecidas, desde que passe em determinados testes. Essa é minha primeira tese” (POPPER, 2010, p. 170). Nesse sentido, a proposta copernicana já se mostrava promissora por oferecer explicações mais coerentes e unificadas para fenômenos astronômicos até então mal resolvidos, antecipando seu potencial científico mesmo antes da confirmação empírica. Essa confirmação viria, mais tarde, com as contribuições decisivas de Galileu Galilei.
Apesar das dificuldades de interpretação por parte do público na época de seu lançamento, o modelo copernicano trouxe uma nova forma de compreender o cosmos, fundamentada em maior simplicidade e coerência interna. Como observa Thomas Kuhn, a teoria heliocêntrica proposta por Copérnico foi revolucionária ao oferecer, pela primeira vez, uma solução simples e precisa para o problema dos movimentos planetários, contribuindo, com o tempo, para a formação de uma nova concepção cosmológica do universo. Como afirma Thomas Kuhn: o De Revolutionibus é, sem dúvida, uma obra revolucionária. Dele resulta urna a abordagem fundamentalmente nova à astronomia planetária, a primeira solução exacta e simples do problema dos planetas e, finalmente, com outras fibras acrescentadas ao padrão, uma nova cosmologia. (Cf. KUHN, 2017, p. 152).
O avanço do heliocentrismo foi confirmado por uma série de observações, cálculos e descobertas científicas, que forneceram evidências empíricas de que o Sol está no centro do sistema solar e não a Terra. Destaca-se a contribuição de Galileu Galilei, que, ao utilizar um telescópio, fez observações detalhadas que fortaleceram a teoria heliocêntrica. Ao observar Júpiter, Galileu percebeu mudanças nas posições das “estrelas”, que mais tarde seriam identificadas como luas, ao redor do planeta, de uma noite para outra.
Além disso, em O mensageiro das estrelas (1610), Galileu descreve que a Lua não possui uma superfície lisa, como se acreditava, mas sim montanhosa e irregular, semelhante à Terra. Observou também que a Via Láctea é formada por uma imensa quantidade de estrelas muito próximas entre si e que o céu abriga muitos mais astros do que os visíveis a olho nu. Segundo Henrique Leitão (2010), essas observações, somadas à descoberta dos satélites de Júpiter, revelavam um universo muito mais dinâmico e complexo do que o proposto pelos modelos antigos. O Sidereus Nuncius foi decisivo para transformar Galileu em uma figura central da ciência europeia e marcou o início de sua adesão pública ao heliocentrismo, sustentada por observações empíricas que se tornariam fundamentais para a confirmação do modelo copernicano.
Essas observações foram cruciais, pois mostraram que outros planetas também poderiam ter satélites orbitando ao seu redor, desafiando a ideia de que a Terra era o centro do universo. Em sua obra O mensageiro das estrelas (1610), Galileu descreve uma de suas tantas observações, da seguinte forma:

Assim, no décimo segundo dia, na primeira hora da noite, vi os astros dispostos desta maneira: Ori.   *# 0 * Oci. A estrela mais oriental era maior que a mais ocidental, ainda que ambas fossem muito visíveis e brilhantes, distando ambas de Júpiter dois minutos de arco. A terceira estrelinha, que antes não se via, começou a aparecer na terceira hora, quase tocando Júpiter do lado oriental e sendo notavelmente pequena. Todas se encontravam na mesma reta, ordenadas segundo a longitude da eclíptica (GALILEI, 2009, p. 60).

Com observações desse nível, Galileu refutava a ideia de que a Terra era o centro do universo, ao mostrar, mediante observação empírica, que as luas de Júpiter orbitavam Júpiter e não a Terra. Os movimentos regulares dessas luas contradiziam a complexidade dos epiciclos. As observações de Galileu ao refutar uma teoria corroboravam com a teoria heliocêntrica, que propunha que os planetas orbitavam o Sol, e não a Terra.
O heliocentrismo foi finalmente confirmado por Isaac Newton, em sua obra Princípios matemáticos da filosofia natural (1687), na qual ele forneceu uma explicação teórica abrangente sobre os movimentos planetários, reforçando que os planetas, incluindo a Terra, orbitam o Sol.
A transição do modelo geocêntrico para o heliocêntrico exemplifica como a refutação impulsiona o progresso científico. Proposto por Nicolau Copérnico, o heliocentrismo oferecia uma explicação mais simples e coerente, mas foi com as observações empíricas de Galileu Galilei como as luas de Júpiter orbitando o planeta que essa teoria ganhou força.
Thomas Kuhn, em sua obra A revolução copernicana (1957), destaca a importância das observações de Galileu Galilei para o avanço do heliocentrismo, especialmente ao tratar das fases de Vênus como uma evidência direta contra o modelo geocêntrico. Segundo Kuhn, apenas o modelo de Copérnico previa corretamente o comportamento de Vênus, mesmo antes das observações telescópicas de Galileu. Como afirma: “O próprio Copérnico referira no capítulo 10 do Livro Primeiro do De Revolutionibus que o aparecimento de Vénus podia, se observado pormenorizadamente, fornecer informação directa acerca da forma da órbita de Vénus” (KUHN, 2017, p. 237). Com essa previsão, Copérnico demonstrava a consistência e o potencial explicativo de seu modelo, antecipando evidências que só seriam confirmadas mais tarde.
Copérnico, ao refletir sobre o comportamento de Vênus, observa que o planeta não se afasta muito do Sol e que sua órbita não poderia ser explicada satisfatoriamente caso girasse ao redor da Terra. A partir disso, sugere que tanto Vênus quanto Mercúrio orbitam o Sol, e não a Terra, evidência que mais tarde seria confirmada pelas fases observadas por Galileu com o telescópio. Essa antecipação teórica de Copérnico reforça o valor racional de sua proposta heliocêntrica, demonstrando que, mesmo antes da confirmação empírica, sua teoria já possuía o maior poder explicativo frente aos modelos anteriores.
Por fim, é importante destacar a explicação de Nicolau Copérnico sobre os movimentos de Vênus e Mercúrio. Ele observa que esses planetas não se afastam muito do Sol, sugerindo que orbitam ao seu redor, e não em torno da Terra. A partir desse dado, Copérnico conclui que o centro das órbitas de Vênus e Mercúrio está próximo do Sol, em suas próprias palavras: “O centro do Universo está próximo do Sol e, permanecendo este imóvel, todo o movimento que aparece como seu é na realidade devido ao movimento da Terra”(COPÉRNICO,1984, p. 51). Estendendo essa lógica, propõe que os demais planetas (incluindo a própria Terra) também giram ao redor do Sol, que permanece fixo no centro. Essa proposta rompe com o modelo geocêntrico tradicional e estabelece os fundamentos teóricos do heliocentrismo, antecipando observações posteriores, como as fases de Vênus e as luas de Júpiter, que seriam comprovadas por Galileu Galilei.

Conclusão
Neste artigo abordamos a filosofia de Karl Popper, especialmente a sua concepção de falseabilidade como critério essencial para demarcar o avanço da ciência. Popper argumenta que, para uma teoria ser científica, ela deve ser passível de refutação, ou seja, suas previsões devem poder ser testadas através de observações empíricas e experimentos rigorosos. A ênfase na refutação, em vez de buscar por confirmação, permite que a ciência evolua constantemente, à medida que as teorias são testadas e, quando necessário, substituídas por explicações mais precisas. O grande mérito da teoria de Popper é revelar que a ciência não avança por meio de uma acumulação linear de dados, mas através de um processo contínuo de questionamento, falsificação e revisão das hipóteses.
Ao abordar a limitação da indução e o papel fundamental da refutação no progresso científico, ficou como a indução se torna ineficaz quando se baseia em generalizações que não podem ser comprovadas de maneira definitiva. Popper criticou essa prática, demonstrando como ela falha ao ser confrontada com descobertas que negam conclusões previamente aceitas, como no exemplo sobre a universalização dos cisnes brancos.
Portanto, a ciência não se resume a um esforço para resolver problemas práticos, mas é, essencialmente, um processo de investigação contínuo e desafiador, no interior do qual a refutação de teorias é tão importante quanto suas formulações iniciais. O valor da ciência reside no seu constante movimento para superar o que é dado, questionar o estabelecido e avançar para um conhecimento mais preciso, mesmo sem nunca alcançar a verdade absoluta.

Referências bibliográficas

COPÉRNICO, Nicolau. As revoluções dos orbes celestes. Lisboa: Calouste Gulbenkian, 1984.

GALILEI, Galileu. Sidereus Nuncius: o mensageiro das estrelas. Lisboa: Calouste Gulbenkian, 2010.

KUHN, Thomas S. A revolução copernicana. Lisboa: Edições 70, 2017.

MILLER, David (ORG.). Karl Popper: textos escolhidos. Rio de Janeiro: Contraponto; Puc-Rio, 2010.

POPPER, Karl. A lógica da pesquisa científica. São Paulo: Cultrix, 2013.