Pensar por analogia

Você já parou para pensar onde é que os físicos encontram ideias para seus estudos? Elas podem vir de muitos lugares diferentes; é só observar o mundo ao redor. Enquanto fazemos isso, podemos usar uma técnica chamada “pensar por analogia”.

Analogia quer dizer “comparação”, e pensar por analogia nada mais é que comparar duas coisas diferentes que têm alguma coisa em comum. Por exemplo, em 1909, o físico e químico Ernest Rutherford usou uma analogia para explicar como são os átomos, partículas muito pequenas que formam todas as substâncias.

O sistema solar serviu de inspiração para uma analogia que procurou explicar a estrutura do átomo (arte: Medialab/ESA)

Ele descobriu que os átomos tinham uma carga elétrica positiva concentrada numa pequena região central, o núcleo, e uma carga elétrica negativa que consistia de pequenas partículas (hoje as chamamos de elétrons) que ficavam em volta desse núcleo.

Para explicar melhor isso, Rutherford imaginou por analogia que os elétrons giravam em torno do núcleo da mesma forma que os planetas giram em torno do Sol. A analogia foi tão marcante que o seu modelo do átomo ficou conhecido como “modelo planetário” – nele, o núcleo fazia o papel do Sol e os elétrons, o papel dos planetas.

Os planetas foram personagens de outros raciocínios por analogia muito importantes para a Física e para a Astronomia. Quando, no século 16, o astrônomo e matemático Johannes Kepler se perguntou por que havia apenas seis planetas (na época Urano e Netuno ainda não haviam sido descobertos), ele achou que era porque só se pode construir cinco sólidos regulares – objetos que usam como faces figuras geométricas regulares, ou seja, em que todos os lados são iguais, como o cubo (em que cada face é um quadrado) ou o tetraedro (uma espécie de pirâmide onde cada face é um triângulo equilátero).

No sistema solar (à esquerda), os planetas giram em torno do Sol. No átomo (à direita), os elétrons giram em torno do núcleo. Esta foi a analogia proposta por Ernest Rutherford (Imagens: Wikimedia Commons)

Kepler imaginou que os caminhos que os planetas percorrem no céu funcionariam como os limites entre a parte de dentro e a parte de fora de cada um destes cinco sólidos. Esta analogia, porém, nunca funcionou perfeitamente, e mais tarde Kepler elaborou uma nova analogia para tentar explicar as distâncias dos planetas ao Sol.

A nova ideia foi comparar essas distâncias às notas musicais que se combinam para compor sons harmônicos, como se o movimento dos planetas no céu compusesse uma espécie de “Harmonia dos Mundos” – aliás, foi esse o nome que Kepler deu ao livro que escreveu para explicar a ideia. É uma analogia muito poética, mas que, no fundo, também não tinha nada a ver com a realidade do movimento dos planetas.

Johannes Kepler achava que os planetas se movimentavam em torno do Sol seguindo as linhas que tangenciam algumas formas geométricas, mas não conseguiu com isso explicar perfeitamente os movimentos observados dos planetas.

Outra analogia interessante, usada muitas vezes ao longo da história da ciência, compara o som e a luz. A ideia era a de que a luz, como o som, seria uma onda, e as diferentes cores consistiriam em diferentes graus de vibração do meio no qual a luz se propagava, mais ou menos da mesma maneira pela qual as diferentes notas musicais consistem em diferentes graus de vibração do ar para gerar os sons. Esta ideia levou à bem sucedida teoria ondulatória da luz no início do século 19.

Pensar por analogia não é garantia de conseguir produzir uma boa teoria física, mas pode ser um começo. E tem mais: é tão natural que a gente faz isso no dia a dia. Repare se não é isso que você faz toda vez que se depara com uma coisa nova que você quer tentar entender?

 

Matéria publicada em 24.09.2011

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Beto Pimentel

O autor da coluna A aventura da física é apaixonado por essa ciência desde garoto. Hoje, curte também dar aulas e fazer atividades criativas em contato com a natureza e com as outras pessoas.

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