Tópico: "Leis da Natureza"?

[Blues Brother]

Caros foristas,

Tenho sido constantemente questionado por um amigo sobre as leis que regem o mundo natural.

Ele diz que tais leis não poderiam surgir de eventos aleatórios ou do mero acaso.

E mais, que se elas existem isso deve ser fruto de um "legislador" e não do "nada".

Eu cheguei a conclusão de que o termo "leis da natureza" não é lá muito adequado.

Dá a impressão errada de intencionalidade e sentido último para tudo.

O que vocês pensam sobre isso?

[Adriano]

Eu também estava com esse pensamento sobre o termo leis da natureza, por essa analogia com o estado em relação a natureza. Mas na ciência ocorre muito disso e mesmo o termo seleção natural também me causa um certe desconforto por considerar o ato de selecionar a criação. Porém a sua origem é justamente esta, pois é comparada a seleção artificial dos criadores humanos e depois transposta para a natureza esse conhecimento selecionador humano.

Mas eu acredito ter algo relativo ao entendimento de Montesquieu e da sua obra  O espírito das leis:

As leis escritas ou não, que governam os povos, não são fruto do capricho ou do arbítrio de quem legisla. Ao contrário, decorrem da realidade social e da História concreta própria ao povo considerado. Não existem leis justas ou injustas. O que existe são leis mais ou menos adequadas a um determinado povo e a uma determinada circunstância de época ou lugar. O autor procura estabelecer a relação das leis com as sociedades, ou ainda, com o espírito dessas.

[Eremita]

A palavra "lei" tem duplo sentido.

Um deles é de algo que você é obrigado a seguir, se não leva uma multa/cadeia/vai preso, etc. Nesse sentido, há legisladores.

Mas as leis da natureza não são desse tipo. São leis no sentido de regularidades... ninguém manda a maçã cair pra que exista a lei da gravidade, ninguém manda o elétron mudar de orbital por causa das leis da mecânica quântica. São só uma descrição de como as coisas funcionam.

Isso já refuta que a Natureza precisa de um legislador.

[Buckaroo Banzai]

Caros foristas,

Tenho sido constantemente questionado por um amigo sobre as leis que regem o mundo natural.

Ele diz que tais leis não poderiam surgir de eventos aleatórios ou do mero acaso.

E mais, que se elas existem isso deve ser fruto de um "legislador" e não do "nada".

Eu cheguei a conclusão de que o termo "leis da natureza" não é lá muito adequado.

Dá a impressão errada de intencionalidade e sentido último para tudo.

O que vocês pensam sobre isso?

Eu penso que é só uma palavra que talvez não tenha sido a melhor para definir a constância de certos fenômenos.

Talvez até inicialmente tenha mesmo a ver com a idéia de que tenham sido leis criadas por Deus, já que mesmo os "naturalistas" ou pioneiros na ciência eram comumente crentes.

Mas querer argumentar que o termo em si implica nisso é, bem, ingênuo, pode-se dizer. Meio como sugerir que porque falamos em "pernas da mesa", então as mesas podem sair andando por aí.

No caso das leis da natureza, embora postular um "legislador" não seja uma coisa tão patética quanto sugerir que as pernas da mesa são como as nossas pernas por se chamarem "pernas", ainda é a afirmação "mais" onerosa (se é que a outra chega a ser minimamente).

Tudo que podemos dizer sobre isso que chamamos de "leis" da natureza é que há fenômenos com uma considerável constância, é a observação direta do fenômeno. Inferir um cara que determinou, "então é assim, está decretado, 'massa atrai massa numa força proporcional ao produto das duas massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas' -- a lei entra em vigor a partir de agora", não é de forma alguma algo "constatado", é uma "possibilidade" filosófica, uma especulação, que precisa ser melhor sustentada -- o que não pode ser feito simplesmente por se chamar essa rigidez dos fenômenos de "lei".

[Südenbauer]

Eu gosto da palavra "modelo": "modelo matemático proposto por Schrödinger para descrever...", "modelo físico criado por Kepler para descrever..."

[Blues Brother]

Tenho a impressão que muita gente se confude por causa da referida expressão.

"Modelo" pode ser uma boa saída, "regularidade" também.

"Leis da natureza", acredito eu, é um termo que deve ser abolido.

Eu acho que se fizermos uma boa pesquisa vamos achar vários termos científicos que acabam dando uma impressão de intencionalidade, muitas metáforas ruins e que tendem ao personalismo.

Por exemplo, gene egoísta. Ou gene gay.

Se não me engano, até o Frans de Wall criticou o uso de tais termos em sociobiologia.

[Wolfischer]

You must follow gravity, it's the law.

[Pedrão]

A palavra "lei" tem duplo sentido.

Um deles é de algo que você é obrigado a seguir, se não leva uma multa/cadeia/vai preso, etc. Nesse sentido, há legisladores.

Mas as leis da natureza não são desse tipo.

Kajsar, se voce não seguir as leis da natureza, voce não vai pra cadeia, mas vai pro cemitério   

[Feliperj]

O termo lei existe para diferenciar uma teoria científica muito bem estabelecida(apesar de nuncva podermos falar verdadeira), de uma teoria científica nem tanto assim. Na realidade qqer teoria ou lei tenta descrever a coerência de nosso universo é isto que, em minha opinião, significa a palavra lei....coerência!!!

 Este problema é puramente semantico....Tipo, a os cientistas falaram em leis, então tem que ter um legislador...não é por aí que se defende a possibilidade de um criador para nosso universo.

Abs
Felipe

[Dr. Manhattan]

O termo lei existe para diferenciar uma teoria científica muito bem estabelecida(apesar de nuncva podermos falar verdadeira), de uma teoria científica nem tanto assim. Na realidade qqer teoria ou lei tenta descrever a coerência de nosso universo é isto que, em minha opinião, significa a palavra lei....coerência!!!

Você está equivocado. Leis e teorias são bichos diferentes. Uma lei da natureza[1] é apenas uma regularidade que é observada no Universo.
O resultado de uma indução, baseada em dados obtidos por observações repetidas.

Uma teoria é uma tentativa de explicar a relação entre fenômenos. Elas partem de certas premissas (que podem ser expressas como leis) para obter
conclusões acerca dos mecanismos de funcionamento da Natureza. Elas devem satisfazer vários critérios, como consistência lógica e falseabilidade.
Notem que teorias podem (devem) levar a previsões [2] de resultados experimentais. Podemos dizer que a diferença entre uma lei e uma teoria é a
mesma que existe entre uma constatação e uma explicação.

Assim, teorias sempre continuam sendo teorias, enquanto não forem falseadas [3] e leis sempre continuam sendo leis.

Também não é muito correto chamar teorias de modelos. Os cientistas costumam chamar de modelos aquelas descrições que
são propositalmente simplificadas e esquemáticas de sistemas físicos. Por exemplo: quando começou a se estudar o efeito de uma
possível guerra nuclear sobre a atmosfera, os cientistas (acho que o Sagan era um deles) usaram uma descrição que tratava a atmosfera
como uma coluna de ar [4]. Essa era uma descrição simplificada da atmosfera, que deixava de lado vários aspectos importantes. Ele tinha
uma vantagem: dava para ser calculado nos computadores da época! A coisa mais importante acerca dos modelos é que seus resultados
se referem apenas ao modelo em si. Isto é, quem usa o modelo sabe que aquela descrição é simplificada e pode muito bem estar errada.



[1] Na verdade esse termo tem perdido popularidade. Os cientistas atuais evitam usar a palavra lei quando observam alguma regularidade.
[2] Não no sentido de prever o futuro, mas de prever algo que já ocorre, mas que ainda não foi observado.
[3] E aqui evito nomear aquele-que-não-deve-ser-invocado.
[4] Segundo li. Posso estar enganado.

[Pedrão]

Em resumo, Dr. Manhat:

Uma teoria propõe leis.  Se tais leis teóricas forem equivalentes às leis reais existentes na Natureza, a teoria se confirma.  Caso contrário ela fatalmente será falseada por experiencias.

Então uma teoria tem leis, que são pontos de partida para se desenvolver a teoria, e confirmá-la, ou negá-la.

É isso ?

[3] E aqui evito nomear aquele-que-não-deve-ser-invocado.

que raios é isso ?  Satanás ?

[Dr. Manhattan]

Em resumo, Dr. Manhat:

Uma teoria propõe leis.  Se tais leis teóricas forem equivalentes às leis reais existentes na Natureza, a teoria se confirma.  Caso contrário ela fatalmente será falseada por experiencias.

Não. As leis independem das teorias. Alguem vê um fenômeno X que se repete. Então X é uma lei.
A teoria tenta explicar porquê X acontece ou usa X para explicar outras coisas.

Um exemplo são as órbitas dos planetas. Kepler descobriu que são elipses, com o Sol em um dos focos.
Ele não tinha a menor ideia de porque elas eram elipses. Várias décadas depois, Newton desenvolveu uma
teoria que explicava porque as órbitas eram elipticas. Veja que nesse caso uma lei se tornou uma consequência
de uma teoria. Mas não deixou de ser uma lei - só não é mais uma lei fundamental.

Então uma teoria tem leis, que são pontos de partida para se desenvolver a teoria, e confirmá-la, ou negá-la.

Ela pode usar leis como premissas. Novamente o Newton, usou três leis como ponto de partida de uma teoria
da dinâmica (as famosas leis de Newton). Como elas são parte da teoria, não podem ser usadas para confirmá-la
ou negá-la.

[3] E aqui evito nomear aquele-que-não-deve-ser-invocado.

que raios é isso ?  Satanás ?

Não. Trata-se de um certo filósofo que possui um grande fã aqui no fórum.

[Pedrão]

Não. As leis independem das teorias. Alguem vê um fenômeno X que se repete. Então X é uma lei.
A teoria tenta explicar porquê X acontece ou usa X para explicar outras coisas.

Não acho que seja bem isso. 
Einstein propôs que o espaço não é euclidiano (ele se contrai na proximidade dos grandes corpos).
Obviamente é uma lei que rege o comportamento do espaço (a lei pela qual ele se contrai na vizinhança dos grandes corpos).

Isso não era observavel, nem era um fenomeno que se repetia, e que Einstein tivesse observado

[Dr. Manhattan]

Certo. Mas o que ele fez foi generalizar a invariância de Lorentz. Esta surgiu do estudo do eletromagnetismo, o qual por sua vez foi baseado em observações.

Vale lembrar que a Teoria Geral da Relatividade é um caso um tanto sui generis, justamente por ter sido criada sem o estímulo de uma observação.

[Feliperj]

Valeu Dr pela correção!!!!

Abs
Felipe

[Pedrão]

é, de certa forma, Einstein "advinhou" (ou intuiu) certas leis da natureza

[Pedrão]

Vale lembrar que a Teoria Geral da Relatividade é um caso um tanto sui generis, justamente por ter sido criada sem o estímulo de uma observação.

Alias, esse é o papel do genio, não ?  Tirar a mágica da cartola.

Deduzir da observaçao é mais um serviço burocrático

[Pedrão]

Então uma teoria tem leis, que são pontos de partida para se desenvolver a teoria, e confirmá-la, ou negá-la.

Ela pode usar leis como premissas. Novamente o Newton, usou três leis como ponto de partida de uma teoria
da dinâmica (as famosas leis de Newton). Como elas são parte da teoria, não podem ser usadas para confirmá-la
ou negá-la.

Claro que pode.  Segundo a teoria de Aristoteles, a lei fundamental era: todo corpo tende ao repouso.

Enquanto que na teoria de Newton a lei fundamental é:  todo corpo mantem seu estado de movimento ou repouso se nenhuma força agir sobre ele.

Isso pode ser testado

[Adriano]

[3] E aqui evito nomear aquele-que-não-deve-ser-invocado.

que raios é isso ?  Satanás ?

Não. Trata-se de um certo filósofo que possui um grande fã aqui no fórum.

E a parte empírica da aclamada epistemologia da falseabilidade teve o famoso autor da teoria da relatividade como exemplo notório para embasa-lo. E esta grande influência é muito perceptível em toda a sua bibliografia.

E não sou apenas um fã, sou um estudioso deste genial filósofo. Tenho muito material a seu respeito 

[VSR]

Já que citaram Montesquieu acho que vale comentar que a "lei da natureza" citado por ele, assim como por outros teóricos, como Rousseau, Locke e Hobbes, não é empregada no mesmo termo de de "lei" no sentido acadêmico... a "lei natural" nesses autores é uma espécie de postulado, um artificio utilizado para possibilitar a análise, e muitas vezes assume o caracter de "direito natural" mais do que uma regularidade da natureza, esse termo descreve as possibilidades nos dadas, o uso da força, a liberdade de escolha e etc... Montesquieu emprega o termo para dizer que as leis, os espíritos das leis, devem seguir a particularidade de cada povo e seu habitat..

[Dr. Manhattan]

Então uma teoria tem leis, que são pontos de partida para se desenvolver a teoria, e confirmá-la, ou negá-la.

Ela pode usar leis como premissas. Novamente o Newton, usou três leis como ponto de partida de uma teoria
da dinâmica (as famosas leis de Newton). Como elas são parte da teoria, não podem ser usadas para confirmá-la
ou negá-la.

Claro que pode.  Segundo a teoria de Aristoteles, a lei fundamental era: todo corpo tende ao repouso.

Enquanto que na teoria de Newton a lei fundamental é:  todo corpo mantem seu estado de movimento ou repouso se nenhuma força agir sobre ele.

Isso pode ser testado

Primeiro: não sei se Aristóteles chamou isso de lei, mas na acepção atual ela não poderia ser chamada assim. Pelo simples motivo de que Aristóteles
aparentemente não se deu ao trabalho de testar essa afirmação. A observação que mencionei antes é na verdade uma medição, realizada de forma
metódica e idealmente livre de erros sistemáticos. A ideia do Aristóteles seria melhor chamada de um postulado.

Segundo: a teoria de Aristóteles não poderia ser usada para refutar uma de suas próprias premissas. Isso não faz sentido logicamente.
Você pode usar outra teoria (ou uma observação) para obter conclusões que contradizem a de Aristóteles.

Terceiro: a dinâmica de Aristóteles não chega nem a satisfazer outros critérios de uma teoria científica. Por exemplo, sua descrição da
gravidade é logicamente inconsistente, como provado por Galileu.

[Pedrão]

Primeiro: não sei se Aristóteles chamou isso de lei,

Isso não interessa.  Se alguém propõe um principio, que ele imagina que seja um principio da natureza, então trata-se de uma lei.
Pela sua maneira de pensar, quer dizer que, se Newton não tivesse dado às suas 3 leis o nome de "lei", nesse caso suas 3 leis deixariam de ser leis?

mas na acepção atual ela não poderia ser chamada assim. Pelo simples motivo de que Aristóteles
aparentemente não se deu ao trabalho de testar essa afirmação.

Então as leis da teoria da relatividade também não podem ser chamadas de leis, já que Einstein não se deu ao trabalho de testar suas leis.
Quem as testou foram outros fisicos

A observação que mencionei antes é na verdade uma medição, realizada de forma
metódica e idealmente livre de erros sistemáticos. A ideia do Aristóteles seria melhor chamada de um postulado.

Definição de postulado:
Na lógica tradicional, um axioma ou postulado é uma sentença ou proposição que não é provada ou demonstrada e é considerada como óbvia ou como um consenso ...

Por esse ponto de vista, as tres leis de Newton são postulados, pois não podem ser provadas ou demonstradas.

Segundo: a teoria de Aristóteles não poderia ser usada para refutar uma de suas próprias premissas. Isso não faz sentido logicamente.

Como não ?
Pois se a experiencia demonstra que a sua lei do movimento está errada, nesse caso a teoria dele estava errada

Você pode usar outra teoria (ou uma observação) para obter conclusões que contradizem a de Aristóteles.

Uma outra teoria B não constitui prova contra uma teoria A.
O que pode provar que a teoria A está errada é a experiencia

Terceiro: a dinâmica de Aristóteles não chega nem a satisfazer outros critérios de uma teoria científica. Por exemplo, sua descrição da gravidade é logicamente inconsistente, como provado por Galileu.

O que está em questão não é se Aristoteles estava certo, ou errado.
Já sabemos muito bem que estava errado.
A questão é que voce havia dito:

Como elas são parte da teoria, não podem ser usadas para confirmá-la ou negá-la

Estavamos recorrendo a Aristoteles para discutir se, tendo sido proposta uma lei em uma teoria, tal lei pode, ou não, ser usada para testar a teoria.
Voce disse que não.
Eu sou de opinião que sim.
O fato de Aristoteles estar errado nada tem a ver com essa questão

[Pedrão]

Pelo simples motivo de que Aristóteles aparentemente não se deu ao trabalho de testar essa afirmação.

Aristoteles foi quem iniciou a investigaçao cientifica, mas a necessidade da verificaçao experimental foi introduzida por Galileu.

Entretanto, na questão da lei do movimento dos corpos, proposta por Aristoteles, se refletirmos sobre a maneira como ela a propos, na verdade ele testou, sim, sua proposta.

Pois ele observou que corpos em movimento tentem a parar.  Era uma observaçao experimental.

Entretanto ainda não havia na epoca de Aristoteles o conceito de força.  Os corpos param porque há uma força de atrito que se opõe ao movimento.
Aristoteles portanto falhou não porque deixou de realizar uma observaçao experimental.  Ele falhou porque faltaram conceitos em sua observaçao. 
Ele não considerou todos os fenomenos envolvidos no movimento do corpo.  Isso só foi possivel quando Newton introduziu o conceito de força.

[Dr. Manhattan]

Primeiro: não sei se Aristóteles chamou isso de lei,

Isso não interessa.  Se alguém propõe um principio, que ele imagina que seja um principio da natureza, então trata-se de uma lei.
Pela sua maneira de pensar, quer dizer que, se Newton não tivesse dado às suas 3 leis o nome de "lei", nesse caso suas 3 leis deixariam de ser leis?

Interessa, porque a ideia de lei, tal como conhecemos hoje (i.e. conclusões obtidas a partir de observações sistemáticas),
provavelmente não corresponde ao que Aristóteles tinha em mente. Daí que não seria correto usar isso como exemplo. Mais sobre as leis de Newton abaixo.

mas na acepção atual ela não poderia ser chamada assim. Pelo simples motivo de que Aristóteles
aparentemente não se deu ao trabalho de testar essa afirmação.

Então as leis da teoria da relatividade também não podem ser chamadas de leis, já que Einstein não se deu ao trabalho de testar suas leis.
Quem as testou foram outros fisicos

E quem disse que Einstei propôs alguma lei?
Pegue qualquer livro de Relatividade que você não verá nenhuma lei. O que ele propôs foram
postulados e princípios, justamente pelo fato de não terem sido observados diretamente. Pense
nas leis como os atores no palco, enquanto os princípios seriam os funcionários do teatro nos bastidores.

A observação que mencionei antes é na verdade uma medição, realizada de forma
metódica e idealmente livre de erros sistemáticos. A ideia do Aristóteles seria melhor chamada de um postulado.

Definição de postulado:
Na lógica tradicional, um axioma ou postulado é uma sentença ou proposição que não é provada ou demonstrada e é considerada como óbvia ou como um consenso ...

Por esse ponto de vista, as tres leis de Newton são postulados, pois não podem ser provadas ou demonstradas.

Você está equivocado: as três leis de Newton são verificadas por indução. O que Newton fez nesse caso foi organizar todo um
conjunto de dados obtidos por Galileu e outros, e por ele mesmo (ele relata seus experimentos em seu livro). Um postulado, em
princípio, não precisa ser testado, é algo que pode existir num âmbito puramente abstrato. Se não fosse por isso
não poderíamos ter a lógica formal (onde o conteúdo das proposições não importa).

Segundo: a teoria de Aristóteles não poderia ser usada para refutar uma de suas próprias premissas. Isso não faz sentido logicamente.

Como não ?
Pois se a experiencia demonstra que a sua lei do movimento está errada, nesse caso a teoria dele estava errada

Sim, mas nesse caso, ao usar a experiência, você está usando algo de fora da teoria. A teoria deve ser capaz de
lhe fornecer resultados sem recurso ao experimento. Tentar usar a teoria para provar um dos seus postulados é como
você tentar se levantar puxando seus próprios cabelos.[1]

Você pode usar outra teoria (ou uma observação) para obter conclusões que contradizem a de Aristóteles.

Uma outra teoria B não constitui prova contra uma teoria A.
O que pode provar que a teoria A está errada é a experiencia

Note que não usei a palavra "prova". O que falei está correto: posso usar a teoria de Newton para
obter conclusões que contradizem Aristóteles. Para saber qual a mais correta, como você escreveu,
temos que usar a experiência.

Terceiro: a dinâmica de Aristóteles não chega nem a satisfazer outros critérios de uma teoria científica. Por exemplo, sua descrição da gravidade é logicamente inconsistente, como provado por Galileu.

O que está em questão não é se Aristoteles estava certo, ou errado.
Já sabemos muito bem que estava errado.
A questão é que voce havia dito:

Como elas são parte da teoria, não podem ser usadas para confirmá-la ou negá-la

Estavamos recorrendo a Aristoteles para discutir se, tendo sido proposta uma lei em uma teoria, tal lei pode, ou não, ser usada para testar a teoria.
Voce disse que não.
Eu sou de opinião que sim.
O fato de Aristoteles estar errado nada tem a ver com essa questão

Se você está se referindo a fazer experiências para testar a teoria, você está trivialmente correto.
Se você se refere a usar a formulação da lei para, sem recorrer ao experimento, testar a teoria, você, tal
como Aristóteles, está errado. Veja pelo lado bom: você está em boa companhia.


[1] Pense na teoria como um algoritmo para o cálculo dos resultados.

[Dr. Manhattan]

Pelo simples motivo de que Aristóteles aparentemente não se deu ao trabalho de testar essa afirmação.

Pois ele observou que corpos em movimento tentem a parar.  Era uma observaçao experimental.

Entretanto ainda não havia na epoca de Aristoteles o conceito de força.  Os corpos param porque há uma força de atrito que se opõe ao movimento.
Aristoteles portanto falhou não porque deixou de realizar uma observaçao experimental.  Ele falhou porque faltaram conceitos em sua observaçao. 
Ele não considerou todos os fenomenos envolvidos no movimento do corpo.  Isso só foi possivel quando Newton introduziu o conceito de força.

Veja o que escrevi alguns posts antes: uma medição experimental é uma observação feita de forma sistemática e metódica.
Não é preciso muito esforço para ver que não foi isso que Aristóteles fez: basta observar o movimento dos objetos sobre
superfícies diferentes para se inferir que a interação com a superfície é responsável por trazer o objeto ao repouso.
Foi isso que Galileu fez. Atualmente, diríamos que as observações de Aristóteles estavam dominadas por erros sistemáticos.
Esse tipo de erro ainda acontece hoje em dia, mas o fato é que eles acabam sendo rapidamente descobertos pelas
tentativas de repetição dos experimento.

Aliás, a culpa maior da longevidade da física de Aristóteles não estava nele mesmo, mas na multidão
de pensadores subsequentes que não se deram ao trabalho de testar suas ideias.