Estudar tudo bem... mas Física?

Quando eu estava na sétima séria do Ensino Fundamental, minha professora de Ciências nos ensinou sobre densidade: "... para calcular a densidade, basta utilizar a fórmula do meu professor, o Sr. Demerval. Vejam só: D = m/V, viram? D e m er V al..."

Ainda que essa história seja verdadeira, nem todos passam por isso para aprender ciências mas, mesmo assim, o Ensino de Ciências não atrai muitos fãs até o fim do Ensino Médio. Além dos ex-alunos do Sr. Demerval, também tem a Matemática...

No Brasil, Português e Matemática deveriam ser bastante mais valorizados. O ENEM representa um avanço interessante, afinal metade das questões se referem a essas áreas do conhecimento. Português nos ajuda a nos comunicar e a perceber o mundo a nossa volta enquanto Matemática apóia o nosso raciocínio. E sem comunicação ou raciocínio, não há muita esperança para um indivíduo ou para uma sociedade.

E a Física? Física faz parte de uma importante área do conhecimento chamada Ciências. E esta pode ser a sustentação da riqueza de um povo. A Humanidade foi marcada pela Idade da Pedra e pela Idade do Bronze e tantas outras na Antiguidade. Com a Revolução Industrial, vivemos a Era do Carvão e estamos nos aproximando do fim da Era do Petróleo. O modelo econômico que já foi agropecuário e extrativista já não é mais totalmente industrial. Pouco menos da metade do PIB norte americano não é mais de bens duráveis. Softwares, patentes, filmes, energia e tecnologia são grandes fontes de riquezas das nações mais desenvolvidas. Toda nação precisa buscar desenvolvimento econômico, especialmente um país como o Brasil, com tanta riqueza natural e desigualdade social. Para isso, é fundamental buscar desenvolvimento tecnológico e este pode ser importado ou gerado no próprio país. Para alcançar novas tecnologias é necessário promover desenvolvimento científico. E a Educação é o principal alicerce para conseguir isso.

Desenvolvimento: crescimento; propagação; ato de se desenvolver. Desenvolvimento é um processo, não um produto final. Um processo tem diversas etapas, tem motivação, objetivos e desafios. Não é possível produzir desenvolvimento olhando apenas para as últimas etapas do processo. É por isso que minhas aulas de Física começam com aulas de História.

Evolução dos Conhecimentos Científicos

A História das Ciências se confunde com a História da Humanidade. O desafio de apresentar isso em trechos de aulas de 40 min que tem como objetivo abordar Física é grandioso demais para este professor. Eu certamente não posso fazer isso muito bem mas confio em vocês para que o resultado seja interessante.

Começamos definindo qual história estamos estudando. Como nosso objetivo é o ENEM, vamos nos concentrar no Evolucionismo dos cientistas e não no Criacionismo dos religiosos. Áreas do conhecimento diferentes, que estudam aspectos diferentes e não concorrem em nada. Eu sou um cientista religioso. Mas não carrego a Bíblia para o laboratório ou a Teoria da Relatividade para a igreja. Decidido isso, precisamos escolher quem nos contou a história. 

Russos ou chineses não devem saber o que aconteceu em 22 de abril de 1500, porque não é relevante para eles. O ENEM acontece no Brasil e este país possui numerosos imigrantes japoneses, italianos e alemães, além de outros povos; foi colonizado por Portugal e fomos testemunhas da exploração espanhola e alvo de disputas com franceses, holandeses e ingleses. Recebemos milhares vindos da África, também explorada pelos europeus. Muito disso aconteceu após a unificação de algumas nações na Europa, a partir do apoio dos burgueses. Essas pessoas deixaram o campo com a decadência da Idade Média. Esta começou após a queda do Império Romano com as invasões bárbaras. Bárbaros que vieram de todo o canto, onde certamente havia alguém que fora dominado por Roma. Entre os primeiros povos a sucumbir ao poder dos imperadores romanos foram os helênicos, ou gregos, como foram chamados pelos invasores.

A Grécia foi uma civilização bem desenvolvida com forte cultura, desenvolvimento militar e importante busca por conhecimento. Aqui é o começo desta história, mas isso já acontece milhares de anos após o homo sapiens se espalhar por aí.

Da Grécia vamos destacar a Democracia Ateniense (590 a.C.); a Maratona (490 a.C.); Sócrates (* 469 a.C.) e sua investigação filosófica, baseada em perguntas simples; a Academia de Platão (* 427 a.C.), discípulo de Sócrates; seu próprio discípulo, Aristóteles (384 a.C.) e suas ideias sobre Física, Metafísica, os elementos (éter, fogo, ar, água e terra) e a Ética; e também Alexandre, o Grande (* 356 a.C.), aluno de Aristóreles e maior conquistador do mundo antigo.

Exceto o conquistador, os outros citados são, provavelmente, os mais influentes filósofos daquela época e o legado deixado por ele, seus discípulos e seus adversários é a base do nosso conhecimento atual. Mas aí veio Roma.

Pilhar, matar e destruir. Construir também. Roma chegou a ter cerca de 45 mil prédios de apartamentos e uma população de aproximadamente 1 milhão e 600 mil pessoas. Seus aquedutos transportavam mais de 1 milhão de m³ de água, isto é, mais água do que chega hoje, à Roma moderna. A maior extensão que o Império alcançou foi quase 6,5 milhões de km². 

O Império Romano cortou a Europa com estradas pavimentadas e espalhou sua religião pelas terras dominadas. Foram cerca de 400 mil km de estradas, das quais mais de 80 mil km eram pavimentados. Havia redes de saneamentos, construções em alvenaria. A mineração foi uma das bases da economia. Teatros, ginásios e bordéis apresentavam ao mundo a cultura do Império. Havia escravidão e também o Coliseu. A influência romana ainda é vista hoje, com traços da cultura, da arquitetura, da filosofia, da religião e da política.

Não se pode negar que houve uma explosão em termos de desenvolvimento tecnológico, que certamente está ligado ao desenvolvimento científico mas Roma não foi a capital das Ciências e sim de sua aplicação, a Engenharia.

Com a queda do Império Romano e a sua fragmentação, o conhecimento foi diluído e depois confinado à Igreja Católica. Pequenos avanços aconteceram, proporcionaram aumento de produção nos feudos mas a ciência esperou até o final do século XIII. Houve diversas transformações na vida humana, que assinalam o final da Idade Média e o início da Idade Moderna. Além das ciências, da artes e da filosofia, ocorreram transformações importantes na cultura, na sociedade, na economia, na política e na religião. O Capitalismo sucedeu ao Feudalismo.

Na Europa renascentista, nasce a Física como a conhecemos, a partir das obras de muitos homens. Entretanto, Galileu Galilei e a arte de comprovar experimentalmente as teorias representa um dos maiores marcos da procura por conhecimento, tão característica da humanidade.

A Astronomia é a mais antiga das ciências afinal o mistério do cosmo sempre despertou interesse na humanidade. A Mecânica nasce a partir do estudo do movimento e se tornou madura com os resultados de Galileu e Newton.

A Termodinâmica atual teve sua origem na invenção das máquinas térmicas durante o século XVIII e seu estudo fortaleceu o conceito de energia. A ligação da eletricidade com o magnetismo foi reconhecida apenas no início do século XIX, por Orested. As descrições físicas e matemáticas do eletromagnetismo foram unificadas por Maxwell e deram origem à ótica ondulatória. No início do século XX o desenvolvimento tecnológico já apresentava fenômenos sem explicação física, como o efeito fotoelétrico e a Física alcançou novos horizontes. Einsten apresentou esta explicação, propôs as Teorias da Relatividade e Plank ao estudar a radiação de corpo negro foi forçado a concluir que a energia está dividida em "pacotes". Einstein demonstrou fisicamente estas ideias e assim começa a surgir a mecânica quântica. A Teoria Quântica se desenvolveu e hoje são estudadas as quatro forças fundamentais, o modelo padrão a teoria de cordas e tudo isso tem direta influência na vida e no cotidiano da sociedade moderna influenciando a cultura, as telecomunicações, os meios de transporte, a saúde, a política e tudo o mais. Bilhões de dólares foram investidos nas últimas décadas em busca de experimentos mais precisos que comprovem as teorias modernas e revelam novos desafios para a Física Moderna.

A partir daqui, a sua curiosidade e o seu interesse são mais do que suficientes para conhecer os principais conceitos físicos. As nossas aulas vão, humildemente, tentar apresentar algumas relações entre estes conceitos e o nosso dia a dia. Não deixe de ler jornais, revistas, blogs ou seguir colunas e canais dedicados à divulgação científica e aos assuntos que mais interessam a nossa sociedade. O ENEM vai misturar todas essas coisas, por isso, mais importante que a leitura de materiais didáticos é a leitura de jornais e revistas, em átomos ou em bytes, com temas atuais. Também é muito importante o esforço de juntar todo esse conhecimento com raciocínio lógico. Português e Matemática.

Paulo de Oliveira, 2012