A DECIFRAÇÃO DA REALIDADE 2

Segunda parte do texto do post anterior, extraído do "Universo, Computadores e Tudo o Resto" (na imagem, Immanuel Kant, c. 1775):

Vou analisar, num breve bosquejo, dois personagens que caracterizaram os anos seguintes aos de Newton: trata-se de excelentes exemplos de pensamento autónomo, um na esteira das ideias newtonianas e o outro decididamente avesso a elas.

Refiro-me aos alemães Kant e Goethe, que influenciaram o pensamento europeu no século das luzes. Immanuel Kant, apesar de admirador de Newton, veio a interessar-se mais pelo "nomenal" do que pelo "fenomenal". Johann Wolfgang Goethe, crítico feroz de Newton, chegou a trocar a óptica oficial por uma duvidosa "doutrina das cores" que relevava mais o psicológico do que o físico. A Kant se deve, em larga medida, o afastamento da Física e da Filosofia. A Goethe se deve, em boa parte, a separação da ciência e da poesia. No século XVIII, a Física divorcia-se dos outros saberes humanos e foge, apressadamente, para a frente.

Kant estudou a mecânica newtoniana e ficou desde logo marcado por um autor que, para ele, "personificava" a própria ciência. Aceitou, tal como Newton, de bom-grado o primado da Matemática, tendo chegado a afirmar que "em toda a teoria particular da natureza, só há ciência propriamente dita na medida que houver Matemática". Se se atentar nas suas biografias, Kant e Newton têm, de resto, bastante em comum: ambos morreram velhos, prestigiados e solteirões...

Em 1755, quando a terra treme em Lisboa (diga-se de passagem que Kant ficou tão impressionado com essa catástrofe que escreveu duas obras sobre terramotos) Kant entrava como "Privatdozent" da sua Universidade de Koenigsberg e publicava uma das suas obras pré-críticas mais importantes: "Allgemeine Naturgeschischte und Theorie des Himmels" ("História Natural Geral e Teoria do Céu"). Esse livro é singular por razões que se prendem com a percepção pelo autor da complexidade e historicidade cósmicas. Aí se apresenta, pela primeira vez, uma causa natural e coerente para a origem do mundo.

O mundo teria evoluído de uma situação caótica (a palavra caos, hoje tão em voga, aparece repetidamente em Kant). Kant chama "universos-ilha" às galáxias que então se começavam a observar e apercebe-se da imensidão do cosmo no espaço e no tempo. Desenvolve uma teoria de formação do sistema solar que, no essencial e depois dos refinamentos do francês Pierre Simon de Laplace e outros, ainda hoje se mantém. Afirma Kant, peremptório: "Dêem-me matéria e eu dar-vos-ei um mundo". Deus só é necessário como mero fornecedor de matéria-prima, tudo o resto aparecendo em resultado de auto-organização. A visão retrospectiva do universo kantiano contrasta com a visão prospectiva de Newton: Kant diz que o mundo é assim porque outrora foi de outra maneira. Newton diz que o mundo será amanhã de outra maneira porque hoje é assim. Mas os dois concordam na capacidade de previsão, baseada em leis.

Depois, Kant afasta-se do edifício da Física, para alicerçar a metafísica. Deixa o mundo observado para se dedicar ao mundo do observador. Discute nas duas "Críticas da Razão" as condições e possibilidades de observação e compreensão. Não é o objecto que está no centro e o observador à volta, mas o observador que está no centro e os objectos à volta. Conclui a sua discussão com uma sentença que ficou famosa: "Duas coisas enchem a alma de admiração e respeito sempre novos e crescentes(...): o céu estrelado por cima de mim e a lei moral dentro de mim". A doutrina kantiana teve uma influência decisiva em muitos físicos, como Einstein, para quem Kant foi o "único filósofo que teve alguma coisa a dizer a um cientista". Mas representa decisivamente o ponto de rotura da Física com a metafísica. A partir de então, a decifração da realidade física passa a ser especializada e assunto de especialistas.

Goethe, quase uma geração mais novo que Kant, leu a obra do filósofo de Koenigsberg (já o inverso não é verdade uma vez que Kant ignorou praticamente Goethe, para grande consternação deste). Não é preciso conhecer em profundidade a biografia de Goethe para se saber que a sua vida amorosa foi diametralmente oposta às de Newton e de Kant. Uma das suas inúmeras amadas foi Frau Charlotte von Stein, uma senhora casada a quem, num belo dia de 1781, enviou os seguintes versos:

PENSAMENTOS NOCTURNOS

"Lastimo-vos ó estrelas infelizes,
Que sois belas e brilhais tão radiosas,
Guiando de bom agrado o marinheiro aflito
Sem recompensas dos deuses ou dos homens:
Pois não amais, nunca conheceste o amor!
Continuando horas eternas levam
As vossas rondas pelo vasto céu.
Que viagens levaste já a cabo!
Enquanto eu, entre os braços da amada,
De vós me esqueço e da meia-noite."

Repare-se na aversão à astronomia, no desdém pelas estrelas que tinham sido o motivo central da obra de Newton ("não presteis a mínima atenção aos newtonianos", advertia Goethe). É também conhecida a sua aversão à matemática ("matematizar é matar", escreveu). À análise experimental preferia a síntese poética. Admirava a natureza de uma maneira diferente, a maneira dos poetas.

Menos conhecido que a polémica da "doutrina das cores" é o interesse de Goethe pela classificação das plantas em tipos e pelos variados processos de "metamorfose" a partir de uma "Urpflanze", a planta primordial. O tipo corresponderia à unidade, enquanto a metamorfose corresponderia à evolução. As suas qualidades de observador judicioso do mundo botânico nem sempre têm sido devidamente ponderadas e divulgadas. Mais do que a majestade e a rigidez dos astros interessava-lhe a maravilha da Biologia, que não obedece à lei da gravitação (as plantas crescem para cima!) nem a uma qualquer outra lei matemática simples. É esta desobediência, este capricho e variabilidade permanentes, que enchem a alma do poeta.

Porém, tanto Immanuel Kant como Johann Wolfgang Goethe tinham algo em comum com Isaac Newton e alguns físicos modernos, os físicos, digamos, mais optimistas. Cito aqui o físico Henry Margenau, que escreveu no livrinho "Os Elementos Metafísicos da Física":

"Permitam-nos que preste homenagem a uma construção, na qual, apesar do seu carácter nitidamente ultra-perceptível, ainda acreditam quase religiosamente muitos dos mais eminentes físicos vivos. Referimo-nos ao pressuposto da existência de uma realidade última, para a qual a realidade dinâmica tende lentamente. Isso não passa no entanto de uma simples aspiração, de uma esperança, de uma profissão de fé, a que aliás se ligam os nomes geniais de um Platão, de Kant e de um Goethe."

É pois claro que tanto Newton como Kant e Goethe permanecem actuais. Como eles, os físicos modernos confiam na existência de um "plano das coisas", confiam em que a realidade é de todo decifrável. Mas como se decifra hoje a realidade natural?

Queria chamar a atenção para um novo aspecto metodológico que marca não só a forma como o conteúdo da ciência moderna. Para nos auxiliar na compreensão da complexidade dos factos avulsos dispomos actualmente de um instrumento desconhecido de Newton, Kant e Goethe, que está a permitir uma terceira via entre teoria e experiência. Quando a escolha parece limitada a dois caminhos, há sempre vantagem em procurar um terceiro. Esse instrumento é o computador e a terceira via consiste na simulação computacional da Natureza.

O papel do observador em astronomia é limitado e passivo, porque as luas, os planetas, as estrelas e as galáxias permanecem, felizmente, fora do alcance das nossas possibilidades de manipulação. É tecnicamente impossível parar a Lua e medir quanto tempo ela demoraria a cair sobre as nossas sapientes cabeças. Não podemos subtrair as luas a Júpiter ou Neptuno, nem pôr a Via Láctea a girar em sentido contrário. Por muita perícia e astúcia que tenha o experimentador, os céus estão ao abrigo dos seus actos mais malvados. O poder da ciência de Newton não significa posse material, absoluta, porque a Terra é a Terra e o Céu, lá no alto, é o Céu.

Com o computador é, no entanto, possível uma certa "posse", ainda que lúdica e inofensiva, das coisas da Terra e do Céu. Podem lançar-se luas no écrã de um computador, se introduzirmos neste um programa que contenha, codificadas, as leis do movimento na mecânica newtoniana. Com esse programa, "mutatis mutandis", pode brincar-se com uma, duas, muitas estrelas, ou com uma, duas, muitas galáxias. O código da Física (software) é universal e o grande computador analógico (hardware) que é afinal o universo pode ser recriado num computador digital. O computador permite uma cópia do universo ou de parte dele.

Numa experiência computacional, observa-se com grande pormenor uma parte do mundo. Uma simulação computacional, embora seja mais suave (soft) do que uma experiência tradicional, apresenta muitas afinidades com esta, podendo até substituí-la em muitas circunstâncias. Para um habitante inteligente de uma galáxia distante, uma experiência tradicional e uma experiência computacional realizadas por terrestres são praticamente indistinguíveis. Na primeira, manipula-se e interroga-se um bocado de matéria qualquer, ao passo que na segunda se inquire um bocado de matéria - o computador - cujas partes se reuniram com um dado propósito. Na primeira, age-se sobre uma Natureza em princípio desconhecida e vê-se como ela responde, ao passo que na segunda se introduz um código num dispositivo em princípio conhecido e se analisam os resultados para compreender todas as implicações do código, isto é, conhecer melhor o que está codificado. Se houver ciência e paciência, pode voltar-se atrás quantas vezes se quiser, reescrever o código e corrê-lo de novo. Cria-se assim no computador um universo de "faz-de-conta", que nos permite, se formos hábeis e bem sucedidos, novas decifrações de uma realidade multifacetada.

Compreender é neste caso imitar a natureza, recriar a complexidade dos factos na simplicidade de um algoritmo (o código deve ser, evidentemente, mais breve do que o respectivo resultado). As leis - chamemos-lhes leis por conveniência de linguagem embora se trate de procedimentos computacionais - devem ser mais simples do que o floreado de todas as suas consequências.

O físico, diante de uma máquina, pode assim assistir ao grande espectáculo colorido e tridimensional tanto do mundo real como, eventualmente, de mundos que apenas existem na sua imaginação. Pode simular em Abril a aproximação da nave "Voyager" de Neptuno, que só vai ter lugar em Agosto. Pode simular a formação do sistema solar, apesar de ninguém lá ter estado ao vivo. Pode fazer colidir numa fracção de segundo galáxias que, de facto, colidem ao longo de milhões de anos. Pode ainda, por exemplo, deleitar-se com o movimento de meia dúzia de estrelas no écrã que, como alguém sugestivamente descreveu, entram em cena para um bailado cósmico e saem no fim de terminada a actuação.

Com o auxílio do computador, pode o físico fazer crescer plantas em câmara rápida, compreender a divisão morfológica das plantas e pesquisar se existe ou não um tipo primordial de planta. Pode criar begónias com a mesma facilidade com que cria espécies fantásticas inexistentes (ou talvez existentes apenas num recanto perdido da Amazónia). Pode criar paisagens luxuriantes e assistir à espantosa alquimia das plantas. Pode até engendrar frondosas macieiras, de onde caem maçãs, em obediência estreita às leis de Newton.

Nem Kant nem Goethe teriam desdenhado um auxiliar tão precioso. Assim, alguns dos actuais manipuladores de instrumentos computacionais não se esquecem de os invocar. É curioso referir que o físico norte-americano Mitchell Feigenbaum, um dos criadores da moderna teoria do caos, foi encontrar numa estante universitária a "Teoria das Cores" de Goethe, que já todos julgavam perdida para a ciência. Convém acrescentar que o químico alemão Manfred Eigen, Prémio Nobel da Química, quando fala dos jogos computacionais da criação da vida, não se esquece de citar Goethe e referir a obsessão deste pela metamorfose dos seres vivos. Importa, finalmente, notar como a classificação das catástrofes do matemático francês René Thom e os seus ensaios sobre ciência qualitativa se aproximam da classificação dos tipos proposta por Goethe.

O trabalho criativo dos físicos é pois hoje recriação de (e recreação com) uma Natureza complexa. As leis, em vez de regulamentos rígidos e limitativos, são antes vistas como regras ou algoritmos, maleáveis e generalizáveis, que dão lugar a sucessos ou a insucessos, à sobrevivência ou à não sobrevivência, tanto de estrelas e planetas como de animais e plantas. A Biologia, onde pareciam não vigorar quaisquer leis além da regra darwinista do "triunfo do mais apto", e a Física estão a aproximar-se. A Biologia apresenta-se como o futuro da Física. Por paradoxal que seja invocar um adversário de Newton para enaltecer a arquitectura do Universo, fiquem algumas palavras, optimistas, de Goethe sobre a perenidade da Física. O poeta escreveu sob o título "Testamento":

"Confia alegre e feliz sempre no ser!
Que o ser é eterno: existem leis
para conservar vivos os tesouros
dos quais o Universo se adornou".