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 responder aos tradicionais argumentos contra o antirrealismo científico, além de formular novos argumentos contra o realismo. Em seu primeiro capítulo, é apresentado um caso paradigmático da história da ciência que ilustra a posição que será defendida no resto do livro. O caso é o da astronomia grega, cujo princípio de salvar os fenômenos permanece um dos pilares do antirrealismo moderno.

Os astrônomos gregos faziam uso de modelos matemáticos que descreviam com acuidade os eventos do céu visível sem, contudo, atribuir-lhes 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 dos 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 práticos, o objetivo era a adequação empírica, a coadunação do 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 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 esquemas matemáticos em um só modelo. A despeito do fato de que as adições resolviam certos problemas evidentes, elas também aumentavam a complexidade matemática dessas teorias.

A consequência epistemológica da postura adotada pelos astrônomos gregos foi a existência simultânea de modelos equivalentes em adequação empírica. Embora o 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 se observava nos céus. No caso, tanto A quanto B eram empiricamente adequados, ainda que fossem teoricamente incompatíveis. De todo modo, nenhuma contradição advinha da aceitação de ambos, se encarados enquanto instrumentos de representação e de predição.

O cenário muda com o advento da astronomia de Copérnico, Kepler, Tycho Brahe e Galileu, principalmente pela defesa, explícita ou implícita, de uma epistemologia realista. Naquele momento histórico, os astrônomos tinham diante de si três teorias astronômicas diferentes: a teoria clássica ptolomaico-aristotélica, a teoria 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 final 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 um modelo que é apenas adequado empiricamente e um modelo que éverdadeiro, isto é, que corresponde a como o mundo é realmente. O problema não é novo, e já fora apontado no início da Revolução Científica do século XVII por pensadores diversos como Marin Mersenne, Pierre Gassendi, G. H. Leibniz, George Berkeley, et alii.

O próprio Isaac Newton estava ciente da questão, segundo mostram seus comentários no Scholium Generale do Principia acerca da interpretação matemática (e não ontológica) das forças. A formulação mais importante e influente do problema foi apresentada pelo físico, historiador, matemático e filósofo da ciência francês Pierre Duhem. De acordo com sua filosofia, as teorias físicas 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 epistemologia de Duhem é a principal inspiração de muito do que se denomina hoje antirrealismo científico. Seguindo nessa direção, o filósofo Bas van Fraassen defende o "empirismo construtivo", tese epistemológica que entende que "objetivo da ciência é formular teorias que sejam empiricamente adequadas, e que a aceitação de uma teoria envolve apenas a crença de que ela é empiricamente adequada". Tanto a concepção das teorias quanto a sua aceitação exigem a mera adequação empírica, o que os astrônomos gregos chamavam de "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. Professor Wray observa que o antirrealista não é um cético tout court, e que suas dúvidas se limitam a dois aspectos:

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 na tarefa de descrever os fenômenos e de fazer predições acuradas. Todavia, isso nos obriga a acreditar que o mundo é de facto tal qual afirmam? O problema epistemológico central é saber se aceitar uma teoria por causa de seus sucessos preditivos implica aceitar que as entidades inobserváveis que ela postula existem do mesmo modo que uma cadeira existe. 

Admitir, por exemplo, o inegável sucesso descritivo e preditivo da física newtoniana exige também aceitar a real existência de entidades como as forças? Não seria possível manter a estrutura matemática do newtonianismo, utilizá-la pragmaticamente, mesmo sem admitir 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 a oferecer dentro de seu escopo. 

Ora, a fim de resolver esse problema, seria necessário possuirmos meios epistemológicos e lógicos de determinar, para além de qualquer dúvida, que uma teoria científica é verdadeira na sua integralidade. É preciso aqui 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, de 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 ser que o que dizemos sobre o mundo corresponda de facto ao que o mundo é. Teríamos, no caso, uma opinião verdadeira, algo cuja possibilidade Platão já identificara no seu diálogo Teeteto. Trata-se, todavia, somente de uma opinião que está de acordo com a realidade sem que seu proponente tenha 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 a sua opinião seja verdadeira. Ou ainda, é necessário transformar a opinião (doxa, δόξα) em conhecimento (episteme, ἐπιστήμη). A justificação é precisamente o modo de transpor os limites da opinião para atingir o conhecimento legítimo. Ao apresentar boas razões para acreditar em suas teses, 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 são verdadeiras, então ela está verificada, demonstrada, provada. Se as predições não se confirmam, ela está refutada. Entretanto, 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 inferir conclusões verdadeiras da partir de premissas falsas. 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, em tese, bastaria apenas uma predição falsa para se inferir logicamente a falsidade da teoria. Acontece, porém, que o próprio Popper admite que os cientistas avaliam os testes das predições ancorados sob 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.

Os problemas acima foram em grande parte antecipados nas obras de Pierre Duhem. Professor Wray apresenta em seu livro o famoso argumento da subdeterminação das teorias, também conhecido como tese Duhem-Quine. O argumento demonstra que a teoria científica é testada como um conjunto de asserções, e que o fracasso de uma predição implica na refutação do complexo inteiro de asserções tomado em bloco. 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 as suas previsões, ela lhe ensina que uma ao menos das hipóteses que constituem esse conjunto é inaceitável e deve ser modificada. Mas ela não identifica 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 é errada e qual parte é correta. O erro da predição implica que, tomada em 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 encarada como um todo é falsa, outra coisa completamente diferente é dizer que cada uma das suas partes constituintes é falsa. 

A tarefa agora é identificar e corrigir as afirmações erradas. Ocorre que não há regra lógica que guie o cientista nesse processo. Ele pode tanto abandonar a teoria inteira e substituí-la por uma nova quanto 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, o cientista que abandona a sua teoria nas primeiras predições falsas e aquele que a mantém fazendo modificações pontuais estão ambos racionalmente justificados. O abandono da teoria pode ser uma decisão justificada tanto quanto a sua modificação contínua e sem limite determinado. O bom senso vai decidir a questão quando os cientistas perceberem 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, não podemos ao menos determinar um experimentum crucis que decidirá entre duas teorias qual delas é a verdadeira? O raciocínio empregado aqui é próximo de uma reductio ad absurdum, na qual uma consequência absurda deduzida rigorosamente das premissas de uma tese demonstra inequivocamente a 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 o experimentum crucis 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 apresentadas.

A menos que demostre que A e B são as únicas opções concebíveis, o cientista jamais poderá afirmar que A é a resposta verdadeira 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 falsa. Entre A e B podemos decidir que B é falsa, mas não podemos afirmar que A seja verdadeira. 

Na realidade, nenhum cientista pode conceber todas as possibilidades lógicas de explicação de um fenômeno. O que ele faz é escolher entre algumas opções à disposição. Dentre essas opções, alguma pode talvez resistir a todos os testes e derrotar as concorrentes. Não se segue logicamente daí que a opção vitoriosa seja 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 de 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 leva para mais próximo da verdade. 

Sim, admitamos com Karl Popper, há menos um concorrente na disputa quando uma opção errada é eliminada. Mas somente se o número de opções fosse realmente 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 verdadeira. 

No que tange à verificação, encontrar uma teoria vencedora entre as suas rivais significa somente encontrar aquela que se sustenta melhor diante das concorrentes. Nada indica logicamente que a vencedora seja a opção derradeira. A consequência disso é que os realistas não podem afirmar que necessariamente a teoria verdadeira ou aproximadamente verdadeira estava entre as opções avaliadas pelos cientistas. Em um dado momento, 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 do escrutínio às teorias disponíveis na atualidade é o centro do "argumento a partir da subconsideração". Basicamente, os cientistas nunca são capazes de esgotar as possibilidades de explicação de um fenômeno, sendo a sua escolha sempre limitada às alternativas concebidas na atualidade. Em certo sentido, o argumento não é novo, pois Thomas Kuhn, e, principalmente, Imre Lakatos e Larry Laudan, já haviam defendido que as avaliações epistemológicas de paradigmas, programas de pesquisa ou tradições de pesquisa, respectivamente, sempre são tentativas e só se referem ao seu status atual, nunca aos seus possíveis desenvolvimentos futuros.

Brad Wray salienta que esse argumento não diz que os cientistas não sejam confiáveis nos seus juízos sobre as teorias escolhidas. Eles são, mas apenas dentro dos limites da escolha da 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 dentre as alternativas é algo bem diferente de saber identificar qual delas é a verdadeira. Atender a certos parâmetros pode manifestar as qualidades superiores de uma teoria frente às concorrentes, mas não necessariamente garante a sua veracidade.

O que pode ser contraposto ao que foi dito é 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 a sua escolha entre as alternativas selecionadas seja errônea. Isto é, o cientista não busca somente uma nova teoria para explicar 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. 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 teóricos 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 observa 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 acuidade das predições, o que não implica um progresso ontológico, isto é, uma aproximação cada vez maior da verdadeira essência da realidade. 

Hesse não nega que haja teorias verdadeiras entre as que são aceitas pela comunidade científica. A questão é que teorias muito bem assentadas e consideradas verdadeiras no passado foram depois abandonadas e substituídas por outras. Não há nenhuma razão epistemológica relevante para se considerar que as teorias atuais estejam ao abrigo do mesmo destino no futuro, próximo ou distante, e nem que os cientistas de hoje possuam algum privilégio epistêmico que os impeça de cometer erros semelhantes aos 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.