O Método Científico – Hipóteses, Modelos, Teorias e Leis

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O método científico é definido como as etapas que os cientistas seguem para criar uma visão do mundo precisa, confiável e consistente. É também uma maneira de minimizar como as crenças culturais e pessoais de um cientista afetam e influenciam seu trabalho. Ele tenta tornar as percepções e interpretações da natureza e fenômenos naturais de uma pessoa tão científicas e neutras quanto possível. Minimiza a quantidade de preconceitos e preconceitos que um cientista tem sobre os resultados de um experimento, hipótese ou teoria.

O método científico pode ser dividido em quatro etapas:

  1. Observar e descrever o fenômeno (ou grupo de fenômenos).
  2. Criar uma hipótese que explique os fenômenos. Na física, isso geralmente significa criar uma relação matemática ou um mecanismo causal.
  3. Use esta hipótese para tentar prever outros fenômenos relacionados ou os resultados de outro conjunto de observações.
  4. Teste o desempenho dessas previsões usando experimentos independentes.

Se os resultados desses experimentos sustentam a hipótese, ela pode se tornar uma teoria ou mesmo uma lei da natureza. No entanto, se não suportam a hipótese, ela deve ser alterada ou completamente rejeitada. O principal benefício do método científico é que ele tem poder preditivo – uma teoria comprovada pode ser aplicada a uma ampla gama de fenômenos. Certamente, mesmo a teoria mais testada pode estar, em algum momento, provada errada, porque novas observações ou experimentos podem ser registrados que a contradizem. As teorias nunca podem ser totalmente comprovadas, só podem ser totalmente desmentidas.

Testando Hipóteses

Testar uma hipótese pode levar a uma de duas coisas: a hipótese é confirmada ou a hipótese é rejeitada, o que significa que ela deve ser alterada ou deve ser criada uma nova hipótese. Isso deve acontecer se os experimentos mostrarem repetida e claramente que suas hipóteses estão erradas. Não importa o quão elegante ou apoiada seja uma teoria – se ela pode ser refutada uma vez, não pode ser considerada uma lei da natureza. A experimentação é a regra suprema do método científico e, se um experimento mostrar que a hipótese não é verdadeira, ele supera todas as experiências anteriores que a apoiaram. Às vezes, esses experimentos testam diretamente a teoria, enquanto outros testam indiretamente a teoria através da lógica e da matemática. O método científico exige que todas as teorias tenham que ser testadas de alguma forma – aquelas que não podem ser testadas não são consideradas teorias científicas.

Se uma teoria é refutada, ela ainda pode ser aplicada de algumas maneiras, mas não é mais considerada uma verdadeira lei da natureza. Por exemplo, as leis de Newton foram refutadas em casos em que a velocidade é maior que a velocidade da luz, mas ainda podem ser aplicadas a mecânicas que usam velocidades mais lentas. Outras teorias que foram amplamente consideradas verdadeiras por anos, até séculos, que foram refutadas devido a novas observações incluem a ideia de que a Terra é o centro de nosso sistema solar ou que os planetas orbitam o Sol em órbitas circulares perfeitas, e não nas órbitas elípticas agora comprovadas.

Obviamente, uma hipótese ou teoria comprovada nem sempre é refutada por um único experimento. Isso ocorre porque os experimentos podem ter erros, portanto, uma hipótese que parece ter falhado uma vez é testada várias vezes por vários testes independentes. As coisas que podem causar erros incluem instrumentos defeituosos, medições mal interpretadas ou outros dados ou o viés do pesquisador. A maioria das medições é dada com um grau de erro. Os cientistas trabalham para fazer com que esse grau de erro seja o menor possível, enquanto ainda estimam e calculam tudo o que poderia causar erros em um teste.

Erros Comuns na Aplicação do Método Científico

Infelizmente, o método científico nem sempre é aplicado corretamente. Os erros acontecem, e alguns deles são bastante comuns. Como todos os cientistas são humanos com tendências e preconceitos, pode ser difícil ser verdadeiramente objetivo em alguns casos. É importante que todos os resultados sejam o mais limpo possíveis, mas isso nem sempre acontece. Outro erro comum é tomar algo como bom senso ou decidir que algo é tão lógico que não precisa ser testado. Os cientistas precisam se lembrar que tudo precisa ser testado antes que possa ser considerado uma hipótese sólida.

Os cientistas também precisam estar dispostos a analisar todos os dados, mesmo aqueles que invalidam a hipótese. Alguns cientistas acreditam tão fortemente na sua hipótese que tentam explicar os dados que a desmentem. Eles querem encontrar algum motivo pelo qual esses dados ou experimentos devem estar errados, em vez de examinar suas hipóteses novamente. Todos os dados devem ser considerados da mesma maneira, mesmo que sejam contrários à hipótese.

Outro problema comum é esquecer de estimar todos os erros possíveis que podem surgir durante o teste. Alguns dados que contradizem a hipótese foram explicados dizendo que caiam na margem de erro, mas, na verdade, foram um erro sistemático que os pesquisadores simplesmente não consideraram.

Hipóteses, Modelos, Teorias e Leis

Enquanto algumas pessoas usam incorretamente palavras como “teoria” e “hipóteses” de forma intercambiável, a comunidade científica tem definições muito estritas para esses termos.

Hipóteses: Uma hipótese é uma observação, geralmente baseada em uma causa e efeito. É a ideia básica que não foi testada. Uma hipótese é só uma ideia que explica alguma coisa. Ela deve passar por uma série de experimentos projetados para prová-la ou refutá-la.

Modelo: Uma hipótese se torna um modelo depois da realização de alguns testes e parece ser uma observação válida. Alguns modelos são válidos só em instâncias específicas, como quando um valor cai dentro de um determinado intervalo. Um modelo também pode ser chamado de lei.

Teoria científica: Um modelo que foi repetidamente testado e confirmado pode se tornar uma teoria científica. Essas teorias foram testadas por vários pesquisadores independentes em todo o mundo, usando vários experimentos, e todos apoiaram a teoria. As teorias podem ser refutadas, é claro, mas somente depois de testes rigorosos de uma nova hipótese que parece contradizê-las.

Conclusão

O método científico é usado há anos para criar hipóteses, testá-las e desenvolvê-las em teorias científicas completas. Embora pareça ser um método muito simples à primeira vista, é na verdade uma das maneiras mais complexas de testar e avaliar uma observação ou ideia. É diferente de outros tipos de explicação porque tenta remover todos os desvios e seguir em frente usando só a experimentação sistemática. No entanto, como qualquer método, há espaço para erros, como tendências ou erros mecânicos. Obviamente, assim como as teorias testadas, o método científico poderá algum dia ser revisado.

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