O que é uma teoria?

“Aquele que ama a prática sem teoria é como o navegante que embarca em um navio sem um remo e uma bússola e nunca sabe aonde vai parar.”

Esta famosa máxima de Leonardo da Vinci explica bem o que acontece com cientistas que se preocupam apenas em juntar montanhas de dados, sem nunca tentar extrair o significado maior deles. São as teorias que dão sentido às informações que acumulamos sobre a natureza. Portanto, é fundamental para um cientista saber o que são teorias e como usá-las no seu trabalho.

Primeiro, é importante distinguir teoria no sentido científico e no popular. No popular, chama-se de teoria (ou tiuria, rs) qualquer idéia para a qual não se tem evidências concretas. Geralmente a palavra teoria é usada na linguagem coloquial com uma conotação negativa para se referir a especulações. Quando se diz teoria com uma conotação positiva, o conceito popular tem mais a ver com o conceito científico de hipótese. Contudo, na ciência, teoria é algo muito mais amplo.

Uma teoria científica é um conjunto de conhecimentos relacionados a um determinado tema. A estrutura de uma teoria é formada pelos seguintes elementos principais: evidências, postulados, axiomas, perguntas, hipóteses, previsões, teses, regras e leis. Vamos ver em detalhes o que cada um significa.

As evidências (também conhecidas como dados) são os fatos concretos que observamos na natureza. Por exemplo, podemos observar uma ave comendo os frutos de uma planta. A partir dessa informação concreta podemos fazer interpretações. Podemos hipotetizar que essa é uma ave primariamente frugívora, ou seja, especializada em se alimentar de frutos. Para testar hipóteses como essa, criadas a partir de uma observação concreta, seria necessário fazer deduções e previsões e correr atrás de mais evidências. Por exemplo, poderíamos examinar o aparelho digestivo da ave, a fim de testar se sua morfologia condiz com uma dieta frugívora especializada. Quando estamos interessados em fenômenos complexos, geralmente precisamos juntar várias observações e cruzá-las com uma série de interpretações diferentes, sucessivamente e sob várias condições, até podermos alcançar um entendimento satisfatório do fenômeno de interesse. Os dados são fundamentais em uma teoria, pois permitem que a contrastemos nossas idéias abstratas com a realidade, a fim de testarmos seu poder explicativo e preditivo.

Partindo para o lado mais abstrato, um postulado (também chamado de axioma em algumas áreas) é a espinha dorsal de uma teoria. Trata-se de uma idéia central, bem ampla, no formato de  hipótese, que visa explicar um determinado fenômeno. Por exemplo: “animais, na busca e processamento de alimentos, otimizam a relação entre a energia gasta e a energia adquirida”. Esse é o postulado central da Teoria do Forrageio Ótimo. Um postulado não é testado diretamente. Os cientistas presumem que o postulado é verdadeiro e, assim, derivam perguntas e hipóteses a partir dele. A partir das hipóteses derivam-se previsões, que são de fato testadas. Se a maioria das hipóteses derivadas de um postulado acaba sendo rejeitada, o postulado é reformulado ou a teoria cai em desuso.

Por sua vez, uma pergunta é uma curiosidade relacionada a um determinado aspecto do tema de interesse. Por exemplo: “se animais otimizam seu forrageio, então alimentos com uma melhor relação custo-benefício são preferidos?”. Na primeira parte da pergunta, presume-se que o postulado é verdadeiro e daí deriva-se uma curiosidade válida.

Uma hipótese é uma possível resposta para a pergunta proposta. Continuando com o mesmo exemplo, uma hipótese seria: “o alimento preferido de uma espécie de animal que otimiza seu forrageio deve ser aquele, dentre os que ela pode obter e processar, que tem a melhor relação custo-benefício”. Quanto mais complexo for o tema da pergunta, mais hipóteses alternativas podem ser levantadas a partir dela.

Uma previsão é um fato concreto que se espera observar, caso a hipótese em questão seja mesmo uma boa resposta à pergunta proposta. Por exemplo, caso a hipótese levantada no parágrafo anterior seja verdadeira, se estudarmos a dieta de morcegos frugívoros em uma localidade, devemos observar que as espécies de frutos mais consumidas devem ser aquelas em que a diferença entre a energia em calorias gasta na busca e processamento e a energia obtida com seu consumo deve ser máxima, comparada à diferença observada para outros frutos. As previsões são testadas através da comparação com as evidências, que são os fatos concretos registrados através de observação, experimentação ou simulação. Os fatos são imutáveis; as interpretações sobre eles (hipóteses) é que são provisórias. São as previsões que nos permitem operacionalizar as nossas ideias na ciência.

Quando uma hipótese é testada exaustivamente e a maioria das previsões derivadas dela se confirma (ou todas), passamos a dizer que hipótese virou uma tese, pois tem poder explicativo comprovado. A tese passa a ser aceita como uma resposta à pergunta proposta, até que se prove o contrário. Teses relativamente fracas podem até ser abandonadas por completo, depois de muitas previsões não serem confirmadas. Porém teses boas são apenas modificadas com o tempo, sendo acrescidas de condições contorno.

Caso uma tese continue se mantendo válida após vários testes, sendo capaz de explicar a maioria dos casos observados, ela passa a ser chamada de regra. Pode-se chamar também de regra um fato que se repete com muita freqüência (por exemplo, a Regra de Bergmann). Uma regra que praticamente não tem exceções pode vir a ser chamada de lei (por exemplo, a Lei da Relação Espécies-Área ou a Lei da Seleção Natural). Leis são mais fáceis de serem descobertas nas ciências que lidam com sistemas mais elementares, como a Física e a Química, do que nas ciências que lidam com sistemas altamente complexos, como a Biologia e a Psicologia.

Aí chegamos num ponto que merece um parêntese, porque gera acalorados debates hoje em dia. A teoria mais importante na biologia é a Teoria da Evolução, que serve de pano de fundo para todas as demais teorias. Ela é uma teoria tão ampla, que engloba até mesmo outras teorias, como a Teoria da Seleção Natural e a Teoria da Hereditariedade. O argumento ridículo dos neo-criacionistas e desenho-inteligentistas, que dizem que a evolução é “apenas uma teoria”, mostra o quanto esses pseudo-cientistas são ignorantes quanto à filosofia da ciência, seus métodos e sua terminologia. Muitos charlatães, especialmente os fanáticos religiosos, dizem que a evolução não pode ser levada a sério porque é apenas uma teoria. Igualar o criacionismo à evolução é tão estúpido quanto igualar a medicina ao xamanismo, ou a química à alquimia. Menosprezar a evolução porque ela é uma teoria é uma atitude tão tosca quanto pular de um prédio e confiar que vai sobreviver, porque a gravidade é só uma teoria. Um sacerdote que se mete a falar sobre ciência, sem ter um mínimo de educação científica, é tão estúpido quanto um cientista que se mete a falar sobre a doutrina de uma religião sem nunca ter lido seu livro sagrado.

Conclui-se, assim, que somente trabalhando dentro do contexto de uma teoria é possível entender o sentido dos fatos que observamos na natureza. Trabalhos descritivos, ou seja, sem hipóteses, também têm sua importância, porque ajudam a formar o arcabouço de evidências empíricas que podem ser usadas para examinar a veracidade das teorias. Porém, a importância das descrições é secundária, já que são outras pessoas que não os autores desses trabalhos, que precisam tentar entender seu sentido. O que faz mesmo o conhecimento avançar é a simbiose entre os trabalhos teóricos e os trabalhos empíricos por eles orientados. Os primeiros tentam extrair um sentido maior dos fenômenos que observamos, fazendo generalizações e abstrações, enquanto os segundos visam testar essas idéias, contrastando previsões e evidências.

Quando os fatos contradizem as previsões freqüentemente, é hora de mudar as hipóteses ou o postulado e ajustar a teoria. Por isso, a teoria e a prática se retro-alimentam. Teorias fracas, ou seja, mal-estruturadas logicamente ou cujas previsões nunca se confirmam, acabam sendo descartadas com o tempo. Já as teorias fortes, que conseguem explicar uma boa parte dos casos estudados, nunca morrem, apenas vão sendo aperfeiçoadas. Como disse Immanuel Kant, “a teoria sem evidência é vazia, a evidência sem teoria é cega”.

A principal diferença entre a ciência e outras formas de conhecimento é justamente esse contraste entre expectativa e realidade e o pingue-pongue intelectual entre teoria e prática.

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* Publicado originalmente em 2011.

Assista também um vídeo relacionado ao tema: