Antirrealismo, epistemologia e teorias científicas

"Toda teoria científica implica uma classificação conceitual do mundo em uma ontologia de entidades fundamentais e propriedades. Mas são exatamente essas ontologias que são mais sujeitas a mudanças radicais ao longo da história da ciência."

MARY HESSE, Truth and the Growth of Scientific Knowledge

O livro "Resisting Scientific Realism" (2018), de autoria do Professor K. Brad Wray, da Universidade de Aarhus, na Dinamarca, pretende reunir e responder aos tradicionais argumentos contra o antirrealismo científico, além de adicionar novo argumentos contra o realismo. Em seu primeiro capítulo, é apresentado um caso paradigmático da história da ciência que ilustra bem a posição que será defendida no resto do livro. O caso é o da Astronomia grega, cujo princípio de salvar os fenômenos permanece sendo um dos pilares do antirrealismo moderno.

O ponto em questão é o de que os astrônomos gregos faziam uso de modelos matemáticos que descreviam com acuidade os eventos do céu visível sem, contudo, atribuir a eles a noção de verdade, isto é, de correspondência com o que de facto acontecia no mundo celeste. As órbitas dos planetas não são visíveis, mas todos os modelos astronômicos tinham como princípio primeiro a utilização de órbitas circulares concêntricas para descrever os movimentos dos corpos celestes.

Essa pressuposição não significava necessariamente um compromisso com a afirmação de órbitas concêntricas na realidade. A função desses modelos era salvar os fenômenos, isto é, descrever da forma mais exata possível os eventos celestes e permitir predições acuradas de fenômenos futuros (eclipses, etc). Em termos técnicos, o seu objetivo era a adequação empírica, a coadunação do que era exposto no modelo com aquilo que era observável a olho nu. 

A fim de dar conta dos fenômenos visíveis nos céus que não eram contemplados somente pela utilização de órbitas circulares concêntricas (por exemplo, o movimento retrógrado) os astrônomos gregos introduziram uma série de hipóteses tais como os epiciclos e as órbitas excêntricas. Alguns desses modelos utilizavam epiciclos, enquanto outros preferiam fazer uso de equantes. Havia também a combinação desses diversos apetrechos matemáticos em um só modelo. A despeito do fato de que essas adições resolviam certos problemas manifestos, elas também aumentavam a complexidade matemática dessas teorias.

A consequência da postura epistemológica adotada por esses astrônomos gregos era a existência de modelos equivalentes em adequação empírica. Embora um modelo A pudesse ser teoricamente incompatível com o modelo B (um utiliza epiciclos e o outro não, por exemplo), não era infrequente que ambos os modelos descrevessem satisfatoriamente o que era observado. Nesse caso, tanto A quanto B eram empiricamente adequados, ainda que fossem teoricamente incompatíveis. De todo modo, quando tomados como instrumentos, nenhuma contradição advinha da aceitação de ambos.

O cenário muda com o advento da Astronomia de Copérnico, Kepler, Tycho Brahe e Galileu, principalmente pela afirmação explícita ou não de uma postura epistemológica realista. Naquele momento histórico, os astrônomos tinham diante de si três teorias astronômicas diferentes: a clássica ptolomaico-aristotélica, a copernicana, e correndo por fora, a teoria de Tycho Brahe. As observações de Galileu das imperfeições da superfície lunar, a descoberta das luas de Júpiter e a observação das fases de Vênus, além de outros fatores, deram a vitória ao copernicanismo.

A matematização da realidade, efetuada com sucesso por Galileu, Descartes, Newton, entre outros, trouxe consigo o problema epistemológico da verdade das teorias científicas. Haveria uma diferença fundamental entre obter uma teoria ou modelo que fosse adequado empiricamente e obter uma teoria ou modelo que fosse verdadeiro, isto é, que correspondesse a como é o mundo realmente. O problema não é novo, fora apontado já nos inícios da revolução científica por pensadores diversos como Marin Mersenne, Pierre Gassendi, G. H. Leibniz, George Berkeley, entre outros.

O próprio Newton estava ciente da questão, como mostram seus comentários no Scholium Generale acerca da interpretação matemática (e não ontológica) das forças. A formulação mais importante e influente do problema é apresentada pelo físico, historiador, matemático e filósofo da ciência francês Pierre Duhem. De acordo com sua filosofia, as teorias físicas (basicamente as ciências físico-matemáticas) não podem ser verdadeiras e nem falsas, mas tão somente adequadas empiricamente. Para Duhem, as teorias físicas meramente descrevem o comportamento manifesto das magnitudes físicas em uma classificação natural, que é uma estrutura de expressões matemáticas na qual leis menos universais podem ser derivadas logicamente de leis mais fundamentais.*

A posição de Duhem é a inspiração de muito do que se denomina hoje em filosofia da ciência como antirrealismo científico. O filósofo Bas van Fraassen defende um empirismo construtivo que é por ele definido a teoria segundo a qual o "objetivo da ciência é fornecer teorias que são empiricamente adequadas, e que a aceitação de uma teoria envolve como crença somente que ela é empiricamente adequada". Tanto a concepção das teorias quanto a sua aceitação têm como parâmetro a mera adequação empírica, ou como diziam os astrônomos gregos, a teoria deve somente salvar os fenômenos.

Há muitas versões do realismo científico e do antirrealismo científico. Mesmo Pierre Duhem não se encaixa totalmente nas categorias de positivismo, antirrealismo, convencionalismo ou instrumentalismo. Tampouco o antirrealismo é uma forma de ceticismo puro e simples. O Professor Wray observa que o antirrealista não é um cético tout court, mas que suas dúvidas se limitam a dois aspectos das teorias científicas:

1) As afirmações que nossas teorias fazem a respeito de entidades e de processos inobserváveis;

2) A afirmação de que temos boas razões para acreditar que uma teoria verdadeira se encontra entre a série de teorias que os cientistas selecionaram.

Assim, a questão antirrealista  é ontológica, e não pragmática (Professor Wray não usa esses termos). Sem dúvida as teorias que os físicos apresentam são imensamente bem-sucedidas nas sua capacidade de descrever os fenômenos e de fazer predições acuradas, mas isso nos obriga a acreditar que o mundo é de facto tal qual as teorias afirmam? O problema epistemológico central é saber se aceitar uma teoria em termos de seus sucessos preditivos torna necessário aceitar que todas as entidades que ela postula, ainda que sejam inobserváveis direta ou indiretamente, existem do mesmo modo como uma cadeira existe. 

Posta sob outra perspectiva, a questão é se aceitar o inegável sucesso descritivo-preditivo da física newtoniana exige aceitar, por exemplo, a existência de entidades reais chamadas forças. Ademais, é possível manter a estrutura matemática do newtonianismo, utilizá-la pragmaticamente, mesmo não aceitando mais a existência de forças. Bastaria para isso que encarássemos o mundo como se ele fosse exatamente como a teoria o descreve a fim de nos beneficiarmos daquilo que a teoria tem para oferecer dentro de seu escopo. 

Ora, para resolver essa questão seria necessário termos meios epistemológicos e lógicos de determinar, para além de toda dúvida, que uma teoria científica é verdadeira na sua integralidade. É preciso distinguir claramente entre a verdade factual de uma teoria e a nossa capacidade de saber que ela é verdadeira. A primeira é uma questão ontológica, isto é, se ou não o mundo é tal como enunciado na teoria. A segunda é uma questão epistemológica, isto é, se sabemos ou não que uma teoria é verdadeira. 

Em suma, podemos estar certos sem saber que estamos certos. Pode acontecer que o que dizemos de fato corresponda a como o mundo é. Teríamos uma opinião verdadeira, algo que Platão já identifica no Teeteto. Trata-se, todavia, somente de uma opinião que está de acordo com a realidade sem que seu proponente tenha quaisquer condições de apresentar as razões pelas quais acredita naquilo que diz. Considerada do ponto de vista prático, uma opinião verdadeira serve tanto quanto o conhecimento.

Epistemologicamente, no entanto, a opinião verdadeira não é suficiente. É preciso saber justificar para si mesmo e para os outros por quais razões alguém acredita que sua opinião seja verdadeira. Ou ainda, é necessário transformar a opinião em conhecimento. A justificação é justamente o modo de transpor os limites da opinião na direção do conhecimento legítimo. Ao apresentar boas razões para acreditar em suas declarações, o proponente demonstra que o que ele diz pode ser considerado verdadeiro por todos os que considerarem honestamente as mesmas evidências. 

As formas tradicionais de determinar se uma teoria científica é verdadeira ou falsa são a verificação e a refutação respectivamente. Em ambos os casos, a pedra de toque são o sucesso e o fracasso preditivos. Grosso modo, se as predições de uma teoria se mostram verdadeiras, ela está verificada, demonstrada, provada. Se as predições não se confirmam, ela está refutada. Mas há vários problemas lógicos e epistemológicos envolvidos nesses dois métodos de averiguação científica.

O mais óbvio problema com a verificação é que é logicamente possível que de premissas falsas sejam inferidas conclusões verdadeiras. Mais ainda, tentar provar uma conjectura por suas consequências verdadeiras é cair na falácia da afirmação do consequente.** Karl Popper, por seu turno, mostrou que nenhum conjunto limitado de predições verdadeiras é logicamente suficiente para afirmar uma lei, cuja característica definidora é ser uma sentença universal.

No caso da refutação, bastaria em tese uma só predição falsa para logicamente se inferir a falsidade da teoria. Acontece, porém, que mesmo Karl Popper admite que os cientistas avaliam os testes das predições ancorados em diversas condições laboratoriais e teóricas que podem muito bem ser colocadas em xeque a cada refutação de uma predição. Está nas mãos dos cientistas aceitar ou não a validade dos testes realizados. A lógica não fornece nenhum amparo para a decisão concreta dos cientistas.

Esses problemas foram em grande parte antecipados nas obras de Duhem. Professor Wray apresenta em seu livro o famoso argumento da subdeterminação das teorias, também conhecido como tese Duhem-Quine. O argumento afirma que um teste empírico de uma teoria nunca é feito isoladamente, mas como um conjunto de asserções, e que o fracasso de uma predição implica na refutação do complexo inteiro de asserções tomado como um bloco. O trabalho do cientista nessas condições é tentar encontrar onde se encontra o erro. 

Nas palavras de Duhem:

"Em resumo, o físico não pode jamais submeter ao controle da experiência uma hipótese isolada, mas somente todo um conjunto de hipóteses. Quando a experiência está em desacordo com suas previsões, ela lhe ensina que uma ao menos das hipóteses que constituem esse conjunto é inaceitável e deve ser modificada. Mas ela não designa aquela que deve ser mudada." (La Théorie Physiqye, p.262)

O ponto é que, sendo formada por um conjunto de afirmações, a teoria cuja predição se mostra falsa nunca especifica qual parte dela está errada e qual parte está certa. A refutação de uma predição mostra que, tomada como um bloco, a teoria é falsa, mas isso não significa que cada uma das afirmações que a constituem seja falsa. Aqui se aplica a diferença lógica entre todo e cada. Uma coisa é afirmar que a conjectura como um todo é falsa, outra coisa completamente diferente é dizer que cada uma das suas partes constituintes é falsa. 

A tarefa agora é determinar quais são as afirmações erradas e modificá-las. Ocorre que não há regra lógica que guie esse processo. O cientista pode tanto abandonar a teoria inteira e substituí-la por uma nova quanto pode se dedicar a mudar partes específicas a fim de remontar a teoria tornando-a imune aos erros preditivos que a refutaram. Em ambos os casos o cientista está sendo absolutamente racional, dado que logicamente nada impede nenhuma das duas decisões. Somente o bom senso, diz Duhem, vai determinar a direção a ser tomada e por quanto tempo ela deve ser mantida.

Em termos puramente lógicos, tanto o cientista que abandona a sua teoria nas primeiras predições falsas quanto aquele que a mantém fazendo modificações pontuais indefinidamente estão racionalmente justificados. Tanto o abandono pode ser uma decisão justificada quanto a modificação contínua da teoria pode ser conduzida indefinidamente, sem nenhum limite determinado. Só um etéreo bom senso vai decidir a questão, quando os cientistas percebem que tomaram o curso errado ou que estenderam por tempo demasiado os pretendidos consertos na sua teoria.

Se não podemos logicamente decidir entre dois caminhos diante do erro preditivo de uma teoria, podemos ao menos determinar um experimentum crucis que decidirá entre duas teorias qual é a verdadeira. O raciocínio aqui é próximo de uma reductio ad absurdum, na qual uma consequência absurda deduzida rigorosamente das premissas de uma tese demonstra inequivocamente sua falsidade. Teríamos então duas teorias, A e B, e se cada uma das duas predisser fenômenos diferentes, aquela que acertar a predição será a vitoriosa.

Duhem assevera que isso é impossível no campo das ciências físico-matemáticas. A razão é simples: se entre A e B não houvesse possibilidade lógica de nenhuma outra alternativa, então o acerto de A condenaria definitivamente B. Contudo, não é necessariamente verdade que só existam duas alternativas. Em uma disjunção, A ou B, se A é verdadeiro, necessariamente B é falso. Mas seria falacioso afirmar que em toda disjunção as opções dadas ou escolhidas esgotam completamente as possibilidades. A disjunção não tem por si mesma o poder de restringir absolutamente as possibilidades àquelas que foram postas.

Assim, o cientista diante de A e de B, a não ser que ele consiga mostrar que essas são as únicas opções concebíveis, jamais poderá afirmar que A é absolutamente a verdadeira resposta somente pelo fato de que B é falsa. Uma comparação que não esgota entre as suas opções todas as possibilidades concebíveis pode somente determinar qual das opções dadas é a verdadeira. Entre A e B podemos decidir que A é a verdadeira, mas não podemos afirmar que A é a única opção verdadeira concebível. 

Na realidade, nenhum cientista pode conceber todas as possibilidades lógicas de explicação de um fenômeno. O que ele faz é somente escolher entre algumas opções à disposição. Dentre essas opções, alguma pode talvez resistir a todos os testes e derrotar todas as outras. Não se segue logicamente daí que a opção vitoriosa seja definitivamente a única possível. Escolher entre as cartas que se tem à mão em um jogo não significa escolher entre as únicas cartas do baralho. 

Os realistas científicos que confiam nesses métodos de verificação ou de refutação têm que resolver esses problemas para que faça algum sentido a sua pretensão de que os cientistas conseguem de fato identificar entre as suas opções teóricas aquela que é verdadeira ou aproximadamente verdadeira. No caso da refutação (ainda que admitamos que uma refutação definitiva seja possível), mostrar que uma teoria é falsa não nos conduz para mais próximo da verdade. 

Sim, como queria Karl Popper, quando uma opção errada é eliminada há menos um concorrente na disputa. Mas somente se o número de opções realmente for limitado poderíamos nos sentir mais próximos da verdade. Dado que não conseguimos conceber todas as opções logicamente possíveis, a refutação de uma teoria não nos coloca necessariamente mais próximos da teoria definitivamente verdadeira. 

No caso da verificação, encontrar uma teoria vencedora entre as suas rivais significa somente encontrar aquela que se sustenta melhor diante das concorrentes. Logicamente, nada indica que a vencedora seja a opção derradeira. A consequência disso é que os realistas não podem afirmar que necessariamente a teoria absolutamente verdadeira ou aproximadamente verdadeira estava entre as opções avaliadas pelos cientistas. Em um momento histórico, uma teoria pode vencer a competição com as suas rivais e ser considerada um conhecimento definitivo e inalterável. Nada impede que tempos depois apareça uma nova rival até então impensada.

A circunscrição da avaliação das teorias àquelas que estão no momento disponíveis é o centro "argumento a partir da subconsideração". Basicamente, os cientistas nunca são capazes de esgotar todas as possibilidades de explicação de um fenômeno, sendo sua decisão por uma teoria sempre limitada às alternativas disponíveis na atualidade. Em certo sentido, o argumento não é novo, pois Thomas Kuhn, e, principalmente, Imre Lakatos e Larry Laudan, já haviam defendido que a avaliação de paradigmas, programas de pesquisa ou tradições de pesquisa, respectivamente, sempre são tentativas e só se referem ao seu estado atual e nunca ao futuro.

Professor Wray salienta que o argumento não diz que os cientistas não sejam confiáveis em seus juízos sobre as teorias escolhidas. Eles o são, mas tão somente na sua habilidade em escolher a melhor teoria entre as alternativas disponíveis. Possuir o know how para identificar, dentro de parâmetros estabelecidos (adequação, simplicidade, beleza, coerência, etc), qual é a melhor teoria entre as alternativas é algo bem diferente de saber identificar qual delas é a verdadeira. Atender a certos parâmetros pode manifestar a qualidade superior de uma teoria frente às concorrentes, mas não necessariamente garante a sua veracidade.

Um argumento que pode ser contraposto é o de que os cientistas avaliam teorias que já foram selecionadas por sua concordância com outras teorias e asserções mais básicas e estabelecidas pelo tempo (background theories), sendo então improvável que sua escolha entre as alternativas selecionadas seja errônea. Isto é, o cientista não busca somente uma nova teoria sobre um fenômeno da realidade, ele busca também uma nova teoria que esteja em concordância com as teorias estabelecidas no passado. 

Essas teorias de fundo e asserções bem assentadas são consideradas verdadeiras pelos cientistas, de modo que seria improvável que a nova teoria escolhida (a melhor entre as que estão em concordância com as teorias de fundo) não fosse também verdadeira. O Professor Wray responde a essa objeção admitindo que tal background realmente restringe o número de alternativas disponíveis para a avaliação. Entretanto, o problema é que o próprio background pode ser igualmente um empecilho para o desenvolvimento de teorias verdadeiras. A história da ciência mostra o quanto o apego a certos fundamentos obstaculizou a aceitação de teorias hoje estabelecidas.

Ora, mais do que isso, nada impede que as teorias de fundo também estejam erradas, por mais bem estabelecidas que pareçam ser. Reformas conceituais nos fundamentos fazem parte da história do pensamento científico. Karl Popper, apesar de realista, demonstrou muito bem o caráter inelutavelmente conjectural das teorias científicas. A corroboração das teorias, explica Popper, se refere somente ao seu status atual, ou seja, significa somente que elas resistiram aos testes até o momento. Nada garante que no futuro elas não sejam refutadas.

A filósofa da ciência Mary Hesse observou em seu artigo Truth and the Growth of Scientific Knowledge que as teorias atuais são passíveis de sofrer revisões radicais tanto quanto as antigas. Ela distingue dois tipos de progresso científico: em um sentido pragmático-instrumental progredimos muito em observações e na acuracidade das predições, o que não implica em um progresso ontológico, isto é, em uma aproximação cada vez maior da verdadeira essência da realidade. 

Hesse não defende que não possa haver verdade entre as teorias científicas aceitas. A questão é que teorias muito bem assentadas, e consideradas verdadeiras no passado, foram depois abandonadas e substituídas por outras. Não há nenhum motivo epistemológico relevante para se considerar que as teorias atuais estejam ao abrigo do mesmo destino no futuro imediato ou distante, e nem que os cientistas de hoje possuam algum privilégio epistêmico que os impeça de cometer erros como aqueles cometidos por seus antecessores. 

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Leia também: 

Νεκρομαντεῖον: Filosofia da Ciência (oleniski.blogspot.com)

Νεκρομαντεῖον: epistemologia (oleniski.blogspot.com)

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* Resumo da posição de Duhem: Νεκρομαντεῖον: Pierre Duhem e o realismo estrutural não-explicativo da teoria física (oleniski.blogspot.com)

** Na forma lógica de um condicional: Se P, então Q/ Q é verdadeiro/ então P é verdadeiro. Como P é uma mera hipótese, não sabemos se é verdadeiro ou falso. A verdade de Q, no entanto, não garante a verdade de P. Por exemplo, se o preço do arroz for diminuído, então haverá mais compra de arroz pelos consumidores/ Há mais compra de arroz pelos consumidores/ então o preço foi diminuído. Nada indica que necessariamente o preço abaixou só porque a venda aumentou. Outro fator pode ser o responsável, como a falta de outros produtos.