O Céu é azul… mas você sabe explicar por que?

Pensando com método científico.

Arthur Vinicius De Sant’anna Lopes e Luigi Pereira Cunha

Você sabe que o céu é azul, não é?! Provavelmente, em algum momento da sua vida, já deve ter escutado que o céu é azul pois reflete a cor do mar. Certo? O curioso é que, ao longo da sua vida, já deve ter ouvido uma série de outras explicações para esse mesmo fato. No entanto, você se sente seguro para definir qual seria a melhor resposta? 

Pois bem, agora é preciso perguntar, como você chegou a essa conclusão? Quais foram as observações que te levaram a isso? 

Desde que nós nos entendemos como gente, fazemos perguntas, queremos descobrir como as coisas funcionam e também porque elas funcionam e como funcionam. Quando criança temos a fase da descoberta e da curiosidade, para muitos essa fase de questionamento se mantém quando adultos e ganha contornos mais elaborados – os cientistas são nada mais do que pessoas que continuaram com esse espírito questionador e fizeram disso um trabalho. 

Porém, assim como acontece para a questão do céu azul, uma mesma pergunta pode ter diversas respostas. Muitas vezes essas respostas podem ser alcançadas de modos diferentes. Inúmeras vezes mudamos nossa forma de observar, interpretar e agir. E isso é completamente comum. Nós mudamos a partir do contato com novas experiências, ideias e visões. 

O desafio nesse caminho é encontrar o melhor meio (método) de chegar a uma explicação para o seu questionamento. Assim, mais do que se importar com a resposta, devemos nos atentar para a forma como ela foi obtida. Isso porque mesmo estudos e pesquisas simples podem levar a conclusões equivocadas. Tais equívocos podem ser evitados com a devida atenção ao método. 

Diversos fatores como pré-conceitos, crenças, conflito de interesses e a necessidade de convencer outras pessoas a acreditarem nas respostas, podem diminuir o grau de confiança nos resultados de sua pesquisa. 

Por isso, ao longo dos anos, a humanidade vem construindo e aperfeiçoando o método científico. Para isso, teve como objetivo desenvolver um modo de saber como saber, ou seja, constituir regras, procedimentos e linguagem que buscam garantir caminhos mais seguros de construir um conhecimento. 

Podemos dividir o método científico em 6 momentos principais: 

1. a observação de algo que te chame atenção ou desperte sua curiosidade; 2. o questionamento, uma pergunta sobre o que se busca observar;
3. hipótese, uma possível resposta para a sua pergunta; 
4. previsões, imaginar eventos que possam acontecer caso a sua hipótese esteja correta; 
5. o experimento, testes cuidadosos das suas previsões; 
6. por fim, tire as suas conclusões baseadas nos resultados dos seus testes, compare e discuta esses resultados com outros já descritos em livros e artigos confiáveis. Aplicar esses passos na busca de conhecimento é um modo de fazer ciência! 

Conseguiu entender? Para facilitar o seu entendimento e melhor visualização destas etapas do método científico, podemos as aplicar a um problema doméstico simples, uma geladeira que não está funcionando. 

Imagine que ao acordar você foi até a cozinha, abriu a geladeira, e reparou que ela não estava gelando. 

Nesse cenário, a observação é simples: algo está errado e a geladeira não está funcionando. 

Decorrente da sua observação, um questionamento possível seria: 

– Por que a geladeira não está funcionando?

Uma hipótese pode ser entendida como o seu melhor palpite sobre o que pode explicar sua observação. Dessa forma, uma hipótese é uma resposta possível à pergunta levantada. Em situações como essas, tendemos a começar pelas explicações mais simples e óbvias. Assim, inicialmente, evitamos as mais complexas e improváveis. 

Por exemplo, uma hipótese poderia ser: a tomada na qual a geladeira está conectada pode ter algum defeito. 

Uma previsão (ou predição) é um resultado esperado caso a sua hipótese esteja correta. 

No exemplo da geladeira, podemos prever que, se a tomada elétrica estiver com algum defeito, conectar a geladeira a uma tomada diferente pode resolver o problema. 

Para comprovar a hipótese, precisamos realizar testes que demonstrem se suas previsões estão corretas.

Por exemplo, experimentar ligar a geladeira a uma outra tomada pode ser um teste. Assim, observariamos se ela voltaria a funcionar. 

● Se a geladeira funcionar em outra tomada, a hipótese é aceita – provavelmente correta. 

● Se a geladeira mesmo assim não funcionar, a hipótese não foi aceita, e está provavelmente errada, e há outra explicação para o não funcionamento dela. 

O método científico só é concluído de verdade após uma reflexão profunda sobre os nossos resultados. Para isso, é preciso comparar e discutir os dados encontrados por você com outras pessoas, trabalhos e experiências. 

Esse passo é essencial para guiar boas conclusões e orientar os próximos passos de um estudo.

● Se a sua hipótese (a tomada da geladeira está ruim) for aceita, poderíamos fazer testes adicionais para confirmar ou revisar problemas mais específicos. Por exemplo, podemos investigar o porquê da tomada não estar funcionando. 

● Se a hipótese for rejeitada, seria necessário pensar em uma nova hipótese. Talvez o problema esteja no motor da geladeira. 

Após discutir os resultados da sua pesquisa com outras pessoas, seu trabalho pode ser dividido pela comunidade científica em duas grandes categorias: CORROBORADO (Aceito) ou REFUTADO(Negado). 

Quando uma série de outras pesquisas, experimentos e dados chegam às mesmas conclusões que a sua pesquisa, no meio científico, é comum dizer que seus resultados são CORROBORADOS. 

Por outro lado, caso seus resultados não sejam capazes de explicar de uma melhor forma todos os dados e informações já obtidos ao longo dos anos por outros cientistas, dizemos que essa hipótese é REFUTADA. Nesse caso, mantém-se a explicação mais aceita (atual) sobre o objeto de estudo. 

O método científico pode ser aplicado desde investigações simples até as mais complexas. Assim, tendo entendido as etapas centrais do método científico, podemos retornar à questão inicial do nosso texto: “por que o céu é azul?”. 

Antes de tudo, avisamos que a ciência mostra que o céu não é azul por refletir a cor do mar. Na verdade, trata-se de um efeito provocado pela dispersão da luz solar ao atravessar a camada de gases que envolve o nosso planeta (o modo como a luz solar atravessa as diferentes camadas da atmosfera do planeta). 

Um importante passo para essa conclusão foi dado por John Tyndall, em 1870. Apesar de muitas pessoas cultivarem essa curiosidade sobre a cor azul do céu, ele foi o primeiro a compreender e explicar esse fenômeno a partir do método científico. 

Um dos experimentos realizados por Tyndall consistia em recriar a atmosfera da terra, o que ficou conhecido como “o céu em uma caixa”. Para isso ele encheu uma caixa transparente com água e adicionou algumas gotas de leite para simular os diversos gases presentes em nossa atmosfera. Assim, ele direcionou um feixe de luz branca de uma lanterna para um dos extremos da caixa e observou que a caixa se iluminava com cores diferentes. Na extremidade mais próxima a lanterna o líquido ficava mais azulado, por outro lado, quanto mais distante da fonte de luz, mais alaranjado se apresentava o líquido da caixa. 

Ao realizar essa experiência, o cientista já sabia que a luz branca é composta por todas as cores do arco-íris, assim, a partir do “céu em uma caixa” pôde-se concluir algumas questões interessantes, como: 

1 – A luz azul tem um comprimento de onda mais curto, e assim se espalha mais facilmente pelas partículas na água, o que leva à coloração azulada que se observou próximo a lanterna. Isso é semelhante ao que acontece com a luz do sol que chega à atmosfera da terra. O espectro azul da luz solar se dispersa pelas partículas de gases na atmosfera, explicando o fenômeno do céu azul. 

2 – Uma vez que o azul se dispersava primeiro no líquido da caixa, quanto mais distante da fonte de luz mais a aparência da caixa fica laranja e vermelho, pois essas cores são formadas pelos comprimentos de ondas mais longos. 

Esse é o mesmo fenômeno que observamos ao entardecer, quando a luz do sol atravessa uma porção maior de gases na atmosfera, por conta do seu ângulo, resultando em um belo pôr do sol alaranjado.

John Tyndall foi guiado principalmente por sua curiosidade, o desejo de entender. Muitas das informações que possuímos hoje foram obtidas justamente pela união da natureza investigadora humana com o método científico. Tyndall montou um experimento prático que comprovou a sua hipótese, e poderia ser facilmente realizado por você nesse momento, na sua própria casa. Se alguma coisa desperta sua curiosidade, faça o seu próprio “céu em uma caixa”. Mas não se esqueça, atente-se ao método! 

Agora responda, você conseguiria identificar os 6 passos do método científico aplicado por John Tyndall? 

1. Observação: _______________________________________________________________
2. Pergunta:__________________________________________________________________
3. Hipótese: __________________________________________________________________
4. Previsão/predição: ________________________________________________________
5. Experimento: _____________________________________________________________
6. Discussão:_________________________________________________________________