A comunicação das diferentes versões do experimento mental do elevador, de Einstein, na Teoria da Relatividade Geral: implicações para o ensino de física

Abstract

Experimentos Mentais (EMs), que em geral, são considerados como representação do pensamento do cientista, possuem um papel considerado relevante no ensino de física (Nersessian, 2010) (Guimarães, 2021) (Kiouranis et al., 2010). No entanto, a área ainda carece de estudos que considerem os aspectos textuais e sociais dos EMs. Muitos desses estudos consideram que eles portam evidência intrinsecamente (McAllister, 1996). McAllister (1996) mostra, através de uma abordagem historicista, que tanto os experimentos mentais quanto os experimentos reais possuem evidência apenas sob premissas específicas, dentro de uma cultura. Essas premissas, assim como as evidências produzidas pelos experimentos, são fruto de esforços persuasivos de cientistas (McAllister, 1996). A partir da noção de Tecnologia Literária de Shapin (2010), compreendemos o texto que faz circular o EM como um construto que implica em relações sociais de autoridade. As relações sociais também são formativas, e contêm relações com as controvérsias sobre a natureza física do conteúdo discutido no EM. Desse modo, objetivamos explicitar as relações desse EM (texto), enquanto meio de comunicação, com a organização social (instituição) e com o experimento real (material), através da análise de um texto de divulgação científica e dois artigos científicos, que contêm diferenças entre eles, como por exemplo no público-alvo, na linguagem utilizada, nos termos, nas ilustrações, na pertinência dos conteúdos abordados, nos conteúdos ?adicionais? que auxiliam na compreensão do conteúdo principal e no grau de abstração. Associamos essas diferenças à noção de que o EM produz evidência que tem significado apenas dentro de uma cultura específica, quer essa evidência venha uma dedução matemática e teórica, quer de dados coletados em experimentos reais em laboratório. Abordamos um EM de Albert Einstein na Teoria da Relatividade Geral. Utilizamos como material de análise um livro de divulgação científica (A evolução da física, de 1938) e dois artigos científicos (Sobre o princípio da relatividade as conclusões tiradas dele, de 1907, e Sobre a influência da gravitação na propagação da luz, de 1911), os quais discutem o EM do elevador. Defendemos ainda que o EM da divulgação científica é um meio de permitir o leitor acessar a mesma interpretação do especialista (autoridade), sem a necessidade de uma formação rígida, ou seja, sem estar totalmente inserido naquela cultura, e assim também forma o leitor. Implicações da utilização desse EM no ensino, e reflexões para a sala de aula feitas a partir dos referenciais teóricos utilizados são discutidas.

Abstract: Thought Experiments (TEs) which are generally considered to represent scientists thinking, play a relevant role in physics teaching (Nersessian, 2010) (Guimarães, 2011) Kiouranis et al., 2010). However, the field still lacks studies that consider the textual and social aspects of TEs. Many of these studies consider that they intrinsically provide evidence (McAllister, 1996). McAllister(1996) shows, through a historicist approach, that both thought experiments and real experiments have evidence only under specific premises within of a culture. These premises, as well as the evidence produced by the experiments, are the result of scientists persuasive efforts (McAllister, 1996). Based on Shapin?s (2010) notion of Literary Technology, we understand the text that circulates TE as a construct that implies social relations of authority. Social relations are also formative, containing connections with controversies about the physical nature of the content discussed in the TE. Thus, we aim to explain the relations of the TE (text), as a means of communication, with the social organization (institution) and with the real experiment (material), through the analysis of a popular science text and two scientific articles, which contain differences between them, such as the target audience, the language used, the terms, the illustrations, the relevance of the content covered, and the ?additional? content that aids in understanding the main content at the level of abstraction. We associate these differences with the notion that TE produces evidence that has meaning only within a specific culture. We address Albert Einstein?s TEs in the General Theory of Relativity. We used as analysis material a popular science book (The Evolution of Physics, 1938) and two scientific articles (On the principle of relativity and the conclusions drawn from it, 1907, and On the influence of gravitation on the propagation of light, 1911 ), which discuss the elevator?s TE. We also argue that the TE of popular science is a means of allowing the reader to access the same interpretation as the expert (authority), without the need for rigid training, that is, without being fully inserted in that culture, and thus also instruct the reader. Implications of using this TE in teaching and reflections on classroom outcomes based on the relevant theories used are discussed.