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A famigerada pergunta filosófica “se uma árvore cai numa floresta e não há ninguém para ouvir, ela faz barulho?” parece ter uma resposta simples e direta: claro que sim.
Enquanto essa resposta pode vir a ser bem justificada, está longe de ser trivial. O exercício filosófico que quero propor aqui é de generalizar esse experimento mental para além de árvores caindo numa floresta deserta, estendendo-o para a realidade como um todo.
A pergunta geralmente é formulada em termos de “barulho”, em vez de “som” e, por isso, convém fazer uma distinção entre essas palavras. “Barulho” é entendido como algo audível, a percepção de um som que, por sua vez, é algo puramente físico, uma vibração do ar provocada pela queda da árvore de acordo com as leis da física acústica. Nesse sentido, se uma árvore cai numa floresta deserta, então certamente produz um som, mas não necessariamente um barulho.
A relação em jogo aqui é a nossa percepção do mundo externo: as árvores representam quaisquer objetos do mundo, inclusive outras pessoas. O barulho representa quaisquer percepções que temos do mundo pelos nossos sentidos, como enxergar, tocar, sentir cheiros, gostos e texturas. Esses estímulos sensoriais são processados pelo nosso cérebro de forma a transformar os fenômenos puramente físicos em experiências subjetivas.
De certa forma, vivemos e acessamos um universo incompleto. Nunca temos acesso total ao mundo externo, visto que somos limitados pela nossa percepção nos mais diversos níveis. Dentre todos os sons possíveis, escutamos apenas aqueles no intervalo de frequências entre 20 Hz e 20.000 Hz. Dentre todas as ondas eletromagnéticas, conseguimos enxergar apenas aquelas entre as frequências de 400 THz e 790 THz. E o mesmo vale, analogamente, para nossos outros sentidos. Não é, portanto, um exagero dizer que nossa percepção do mundo externo é extremamente limitada.
Ainda que seja possível desenvolver tecnologias capazes de expandir nosso acesso ao mundo, como raios-X, telescópios, microscópios, ultrassom, entre outras, em última instância só temos acesso direto à interpretação que nossa mente dá ao mundo. Em outras palavras, parece não haver um ponto de vista absoluto, ou ainda, um exílio cósmico de onde olhar o mundo como que de cima.
Então, quando alguém diz “é claro que a árvore faz um som quando cai!”, uma suposição está implícita: a de que existe uma realidade completamente independente de qualquer mente e, mais ainda, de que as leis da física como as conhecemos funcionariam do mesmo modo mesmo se não houvesse sequer uma pessoa viva. Ainda que de forma irrefletida, um realismo é pressuposto.
Mas o que garante que esse mundo externo existe quando não há ninguém para percebê-lo? Ou seja: se não houvesse nenhuma criatura para perceber o mundo, ele ainda existiria?
“Ser é ser percebido”
“Ser é ser percebido” é o slogan da filosofia de George Berkeley, filósofo e bispo irlandês do século 17. Para Berkeley, a resposta provisória à nossa pergunta seria um claro “não”. Seu pensamento é descrito como uma forma de idealismo que, em linhas gerais, afirma que a realidade e tudo que habita nela existe apenas na medida em que é percebida por nós, por meio de construções mentais. Os objetos do nosso cotidiano, como mesas e xícaras, são coleções de ideias ou dos nossos sentidos ou de nossa imaginação, e, por isso, necessitam de um ser ativo, percepiente. Nas palavras do filósofo, uma maçã (e qualquer objeto comum) pode ser descrita nas seguintes termos:
O olfato fornece-me aromas e o paladar, sabores; o ouvido traz ao espírito os sons na variedade de tom e composição. E, como vários deles se observam em conjunto, indicam-se por um nome e consideram-se uma coisa. Por exemplo, certo sabor, cheiro, cor, forma e consistência observados juntamente são tidos como uma coisa, significada pelo nome "maçã".¹
Berkeley iria ainda mais longe: se não há ninguém para ouvir o barulho da árvore ao cair numa floresta deserta, não só ela não faz barulho, como também ela nem mesmo existiria!
Berkeley iria ainda mais longe: se não há ninguém para ouvir o barulho da árvore ao cair numa floresta deserta, não só ela não faz barulho, como também ela nem mesmo existiria!
Porém, existe um detalhe que muda completamente o rumo dessa resposta de acordo com o idealismo de Berkeley: o mundo está sob constante observação. Como humanos não são eternos, oniscientes e onipresentes, é impossível que essa observação seja feita por nós. Quem então teria esses atributos? Deveria ser uma entidade superior, um ser que seja capaz de estar nesse “exílio cósmico” e de garantir que o mundo externo seja sempre e universalmente percebido, em todo e cada canto do universo, em todo e cada instante do tempo. Essa seria a substância mental infinita ou, ainda, Deus, na doutrina de Berkeley.
Pode parecer a saída perfeita, mas nem todo mundo se satisfaz em postular ou aceitar uma entidade tão metafisicamente cara. Há alguma outra forma de garantir essa visão realista sobre o mundo? Ou, ainda, de garantir que as árvores façam barulho mesmo quando não haja nada nem ninguém para escutar?
Realismo científico
Garantir a existência de objetos que independem de nossas mentes é um interesse popular no meio científico, onde o termo “objetividade” é usualmente carregado de pressupostos realistas. Parece ser preciso que exista uma realidade objetiva e absoluta capturada pelas melhores teorias científicas, capazes não só de explicar os fenômenos naturais, mas também de os prever e controlar. Porém, as justificativas oferecidas nesses casos costumam se distanciar da abordagem idealista descrita anteriormente.
O realismo científico paira sobre a ideia de que as teorias científicas são verdadeiras, ainda que apenas aproximadamente verdadeiras, e que descrevem o mundo como ele de fato é, como se houvesse uma correspondência entre teoria e fatos.²
Um famoso argumento a favor do realismo científico foi proposto por Hilary Putnam sob o nome “Argumento Sem Milagres”. Teorias científicas claramente oferecem um alto grau de precisão e sucesso ao prever e controlar a natureza, de forma que seria simplesmente absurdo alegar que esse acerto não corresponde de modo algum à realidade. Seria uma coincidência cósmica impossível, um milagre. Então, por meio de um argumento de indispensabilidade, precisamos aceitar a existência das entidades postuladas por nossas melhores teorias. Isso inclui os objetos observáveis do mundo macroscópico como o conhecemos: pedras, rios, nuvens, pessoas. Inclui objetos mais distantes, como estrelas, buracos negros, outras galáxias. E inclui objetos microscópicos dos quais muitos até podem ser diretamente detectáveis, como elétrons, mas a situação fica mais estranha quando falamos de entidades nem mesmo diretamente detectáveis, como partículas virtuais e matéria escura.
Os exemplos que suportam o realismo científico são abundantes, por isso quero fazer justiça a essa intuição antes de questioná-la. Um caso impressionante é a descoberta teórica do planeta Netuno antes de sua confirmação empírica. As observações do planeta Urano apontavam para perturbações inesperadas em sua órbita, as quais pareciam violar a lei de gravitação universal de Newton, dado a incompatibilidade da força gravitacional detectada e a massa de Urano. Entretanto, a lei estava certa, mas precisou que os astrônomos, em especial o inglês John Adams e o francês Urbain Le Verrier, pensassem em algo extraordinário: deveria haver um desconhecido corpo de massa grande o suficiente para afetar a gravidade naquela região. Não apenas qualquer corpo de massa, mas um planeta inteiro, Netuno.
Casos como esse parecem oferecer boas razões para que teorias científicas sejam tomadas como verdadeiras e corretas. Enquanto é seguro dizer que as ciências nos munem de um aparato intelectual e metodológico muito bem-sucedido, que nos permitem acessar a natureza de uma forma bastante privilegiada, devemos ter a mesma confiança ao afirmar que esse sucesso garante a verdade de suas teorias?
A resposta curta, acredito, é não. Falar sobre verdade é entrar numa floresta bastante espinhosa, campo de disputa entre o realismo e o antirrealismo. De modo sumário, realistas diriam que descobrimos teorias, afinal, elas já estavam salvaguardadas em um outro nível da realidade, por exemplo, em um reino transcendental onde habitam as verdades e os fatos, ou ainda uma superestrutura implícita da realidade. Enquanto isso, antirrealistas rejeitam que haja uma noção absoluta de “verdade”. Por isso, teorias são inventadas e, em larga medida, convencionais: nós as adotamos enquanto elas nos servem, enquanto nos são convenientes. Isso não significa dizer que teorias científicas são facilmente descartáveis. Ao contrário, é feito de tudo para salvar uma teoria, seja pelo ajuste de hipóteses, pela revisão dos experimentos ou pela suposição de diferentes objetos; coerência explicativa é considerada uma virtude.
Nos termos de Thomas Kuhn, evidências desfavoráveis a uma teoria científica são anomalias que colocam em crise a ‘ciência normal’, a ciência vigente, o atual paradigma científico. No entanto, as chamadas revoluções científicas são invisíveis aos olhos da ciência normal, do status quo, que vê a revolução como um episódio de progresso cumulativo, de um fluxo e aprimoramento de ideias. Essa abordagem de progresso científico por meio de “revoluções kuhnianas” tem seus problemas, mas ilustra bem a ideia de que a ciência, enquanto um corpo de teorias científicas, não é imutável, inquestionável ou mesmo, como argumento aqui, verdadeira.
Importante notar, entretanto, que essa descrição de realismo e antirrealismo é um tanto primária. Realismo e antirrealismo assim caracterizados não exaurem todas teorias metafísicas possíveis, nem mesmo são necessariamente excludentes.
Um breve olhar para história da ciência faz com que esse instinto realista seja repensado. A ciência não é um corpo homogêneo e imutável de conhecimento: as teorias mudam não só de acordo com os diferentes recortes do mundo, como o que funciona no nível macroscópico versus o que funciona no nível microscópico, mas também variam com o tempo. Explicar essa variação, e, em certa medida, também a noção de progresso científico, não é uma tarefa nada fácil, especialmente para realistas.
A ciência não é um corpo homogêneo e imutável de conhecimento: as teorias mudam não só de acordo com os diferentes recortes do mundo, como o que funciona no nível macroscópico versus o que funciona no nível microscópico, mas também variam com o tempo.
Não é novidade que muitas teorias científicas, ou mesmo os objetos postulados por essas teorias, mudaram drasticamente ao longo dos anos. Certas entidades, como o flogisto na química, o éter na física ou ainda o miasma na medicina, são hoje tidas como inexistentes, ainda que algumas delas não tenham sido completamente incorporadas na ciência da época. Ainda, explicações como o lamarckismo na biologia e o geocentrismo na cosmologia também foram abandonadas em virtude de melhores explicações, com diferentes fundamentos teóricos.
O que impede, então, que as atuais teorias tomem o mesmo rumo? É perfeitamente plausível induzir, de modo pessimista para alguns, que as teorias científicas atuais não sejam verdadeiras, ainda que extremamente úteis. Esse é o argumento conhecido como Meta-indução Pessimista.
Realismo estrutural
Uma resposta interessante ao desafio é um tipo mais sutil de realismo científico, em que o mundo seria constituído, em primeira instância, por relações que constituem uma estrutura e, possivelmente, relacionam objetos. Temos aqui uma inversão de prioridades metafísicas. Enquanto as teorias-padrão possuem uma espécie de preconceito a favor do objeto, isto é, tomam objetos como os componentes fundamentais da realidade, o realismo estrutural inverte essa prioridade ao derivar objetos, se necessário, apenas do aparato matemático ou estrutural das teorias científicas.
Essa foi a proposta de John Worrall ao final do século 20 como uma saída ao impasse da disputa entre realismo e antirrealismo ao emprestar “o melhor dos dois mundos”: dar sentido ao sucesso da ciência e evitar o compromisso ontológico com os objetos das teorias científicas. O abandono e a mudança de teorias é explicado a partir de uma preservação da estrutura das teorias científicas, e não de seu conteúdo: “Houve continuidade ou acumulação na mudança, mas a continuidade é de forma ou estrutura, não de conteúdo”.³
Uma consequência importante dessa abordagem é a subdeterminação da metafísica pela teoria, isto é, as teorias científicas, como a física, irão regrar o que deve ou não fazer parte da mobília do mundo, o que deve ou não ser assumido metafisicamente.
Uma visita ao mundo atômico
A discussão sobre haver ou não uma realidade externa independente de nós está longe de ser novidade; os recentes desenvolvimentos de teorias científicas, entretanto, trazem novos recursos para discussão.
Vamos prestar uma visita ao nível atômico da realidade, onde os objetos que lá habitam passam a se comportar de modo um tanto estranho e, por vezes, parecem violar as leis da física como nós a conhecemos. No mínimo, violam nossas intuições físicas clássicas.
O experimento da dupla fenda servirá como uma ótima ilustração e, para tanto, farei uma simples e breve reconstrução do experimento. O primeiro passo é disparar fótons, ou quaisquer entidades quânticas, através de uma placa com duas aberturas (fendas) paralelas onde esses fótons atingem uma superfície atrás dessa placa de dupla fenda.
No primeiro teste, uma das aberturas é coberta, de modo que haja um único caminho possível para a passagem dos fótons. Como eles são disparados um a um, não há interferência entre eles, e, como é de se esperar, o padrão formado na superfície é um simples feixe, como se fossem partículas. Grãos de areia, por exemplo, se comportam como partículas, o que pode ser testado na sua casa se você soltar os grãos através de uma fenda, um a um e da mesma posição. Talvez tome um bom tempo, mas o resultado será similar ao disparo de fótons nesse primeiro teste. Claro, experimentos caseiros não possuem o mesmo rigor de experimentos científicos, nos quais o teste é feito em condições ideais, num sistema fechado, sem interferências e repetido por incansáveis vezes até que se obtenha uma média e uma pequena margem de erro, para além de outros cuidados.
O próximo passo é destampar a outra abertura e disparar novamente os fótons. Lembre que isso é feito lentamente, disparando um fóton de cada vez. O resultado final refletido na superfície é um padrão de interferência característico de ondas, como se os fótons tivessem se comportado e interagido da mesma forma que ondas se comportam. Porém, se fótons se comportam como partículas no primeiro caso, por que agora se comportam como ondas? Essa é a primeira surpresa do experimento da dupla fenda.
Para entender o que está acontecendo, um detector é adicionado ao experimento, a fim de identificar o comportamento de cada fóton individualmente.⁴ O cenário inicial é exatamente o mesmo do anterior, tudo o que mudou é a adição desse detector. A hipótese é de que o resultado final será o mesmo, já que a única diferença é o detector, mas algo surpreendente acontece: os fótons se comportam como partículas novamente!
Basicamente, o comportamento dos fótons é indeterminado até que uma medição seja feita. A adição de um detector provoca o colapso da função de onda a partir do momento em que a medição acontece, como que exigindo que a partícula “se decida” sobre ser onda ou ser partícula. Esse é um dos reflexos da dupla natureza das partículas, famosamente conhecido como a dualidade onda-partícula.
Entretanto, não há apenas uma única ou correta forma de interpretar os resultados e as previsões do experimento da dupla fenda. A teoria da mecânica quântica sozinha não nos diz nem determina qual das interpretações é a correta. Isso não quer dizer, entretanto, que qualquer interpretação seja plausível, é preciso que sejam empiricamente adequadas.⁵ Dentre elas, a interpretação de Copenhague é a mais bem aceita na comunidade científica. A princípio, a origem dessa interpretação é atribuída aos físicos Werner Heisenberg, Niels Bohr e Wolfgang Pauli ao final dos anos 1920, apesar de ser bem sabido que havia discordância e atrito entre eles sobre o que exatamente essa interpretação significaria e quais princípios a comporiam.
A tese geral é de que, antes de o fóton (ou qualquer entidade quântica) ser medido, ele não é nem onda, nem partícula. Tudo que podemos afirmar, dentro dos nossos limites epistêmicos e de acordo com nossas teorias, é de que o fóton é uma nuvem de probabilidade, uma superposição de estados que oferece apenas uma probabilidade diferente para cada região da nuvem, indicando onde o fóton poderá aparecer após ser medido. Mas isso significaria que a realidade não é tão bem comportada quanto pensamos. Ou ao menos não aos olhos de interpretações não relativísticas como essa.⁶
Albert Einstein, Erwin Schrödinger e outros renomados físicos se opuseram a essa interpretação, muito por conta de seu caráter antirrealista: o mundo é indeterminado até que seja medido/percebido. Sobre isso, uma anedota relata que Einstein teria perguntado ao físico e historiador Abraham Pais: “você realmente acredita que a Lua só existe quando olhamos para ela?”.
Um dos problemas dessa interpretação, segundo o “realismo de Einstein”, é que ela não consegue prever, antes da medição, o que acontecerá em um sistema. Isso conflita com a concepção determinista e clássica da física, em que a teoria, juntamente com seu aparato formal, deve nos oferecer equações capazes de fazer previsões certeiras sobre um dado sistema em qualquer instante do tempo. É o que fazemos, por exemplo, ao calcular quando um carro irá ultrapassar o outro, dadas certas velocidades e distâncias constantes. Isso seria impossível para entidades quânticas, segundo a interpretação de Copenhague, em que tudo que temos são probabilidades do estado futuro de um sistema, sendo portanto inviável atribuir um valor exato antes da sua medição.
Voltamos agora ao mundo macroscópico. Parece que salvar as aparências de um mundo consistente e previsível é mais difícil do que parece. O caso da mecânica quântica nos mostra que mesmo um realismo mais tênue, como o realismo estrutural, terá problemas em determinar o que existe ou não, em determinar o que compõe a mobília do mundo.
Relembrando, o realismo estrutural implica a subdeterminação da metafísica pela física: as teorias científicas regram a realidade a partir dos objetos que elas precisam postular para que funcionem. No entanto, se existem interpretações igualmente úteis para as teorias científicas que não mudam em nada os resultados ou as previsões experimentais, como vimos no caso da mecânica quântica, mas que postulam diferentes objetos no mundo, como devemos escolher entre elas, visto que essa escolha irá também determinar a metafísica da teoria? Parece insuficiente subordinar a metafísica à ciência, e igualmente ou mais problemático seguir o caminho inverso.
Parece insuficiente subordinar a metafísica à ciência, e igualmente ou mais problemático seguir o caminho inverso.
A resposta à nossa pergunta segue aberta, mas minha expectativa com esse breve passeio pelos bosques realistas e idealistas é de fazer justiça às frequentemente negligenciadas tentativas antirrealistas de compreender o mundo. Com licença poética, vamos nos permitir considerar os mundos encarcerados por suposições realistas, pelas medições que nunca foram feitas, e vamos contemplar as árvores que nunca fizeram barulho.
Leituras complementares
Osvaldo Pessoa Jr., Conceitos de física quântica, 2003.
Jan Faye, “Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2024. Clique aqui para acessar.
Anjan Chakravartty, “Scientific Realism”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2017. Clique aqui para acessar.
Psillos, Stathis, “Realism and Theory Change in Science”, The Stanford Encyclopedia of Philosophy, 2022. Clique aqui para acessar.
Décio Krause, “O gato de Schrödinger não está vivo e morto antes da medição: sobre a interpretação dos resultados quânticos”, in Seminário Lógica no Avião: 2013 – 2018, 2019. Clique aqui para acessar.
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1. George Berkeley, Tratado Sobre Os Princípios do Conhecimento Humano, 1710, §1.
2. Essa caracterização é bastante geral e nem sempre aceita. Uma outra forma de definir realismo científico é por intermédio do sucesso em atribuir termos teóricos adequados para os objetos do mundo.
3. John Worral, Structural Realism: The Best of Both Worlds?, 1989, p. 117 (tradução livre).
4. É comum encontrar explicações desse experimento onde o detector é representado por um olho humano, mas devemos evitar essa associação enganosa. O detector pode ser qualquer tipo de objeto, consciente ou não, vivo ou não, capaz de detectar, ou ainda de medir, o disparo de partículas.
5. Dentre elas, quatro se destacam: Interpretação Ondulatória, Interpretação Corpuscular, Interpretação Dualista Realista e Interpretação da Complementaridade.
6. Como bem apontado pelo Professor Roberto Covolan, interpretações recentes supondo teoria quântica de campos parecem oferecer uma descrição do experimento sem recorrer à dualidade onda-partícula. Para acessar essa discussão, clique aqui.
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