A Psicologia da Física

A física – o estudo do mundo material – foi transformada no final dos anos 1600 pelo poder omnipresente da mecânica de Isaac Newton e, novamente, no final dos anos 1800 pelas teorias eletromagnéticas de Maxwell (James Clerk). Estes dois homens britânicos estabeleceram a Teoria Clássica na física. O trabalho de Isaac Newton foi o ponto culminante de séculos de debate filosófico sobre a natureza do mundo e a composição de objetos materiais. A reivindicação desses pensamentos filosóficos veio pela Mecânica Clássica de Newton, que representava o universo como uma máquina perfeita. A Mecânica Clássica usa noções de senso comum de como a matéria e as forças existem e interagem. Assume que a matéria e a energia têm atributos mensuráveis ​​definitivos, como, por exemplo, onde um objeto está no espaço e sua velocidade. Também pressupõe que os objetos podem ser diretamente influenciados apenas pelo seu entorno imediato, conhecido como o princípio da localidade. O universo foi visto como um sistema tangível e ordenado que seguiu regras mecânicas muito exatas e específicas:

1. Um corpo permanece em repouso ou se move com velocidade constante quando uma força externa atua sobre ele.

2. A taxa de mudança de impulso de um corpo é proporcional à força no corpo

3. Quando dois corpos interagem eles exercem uns sobre os outros iguais, mas forças opostas.

A teoria eletromagnética de Maxwell, expandiu essa visão do mundo e, ao consolidar muita pesquisa independente, estabeleceu uma visão clássica da eletrodinâmica. Principalmente esta teoria explicou como os campos relacionados de eletricidade e magnetizos se comportam através das ondas. Embora a teoria eletromagnética de Maxwell tenha sido um pisoteamento para o artigo de Einstein de 1905 "Sobre a eletrodinâmica dos corpos móveis" (a primeira frase começa por referência ao Maxwell), no momento em que essa teoria era a expressão final da Teoria Clássica.

A beleza da Teoria Clássica foi que funcionou. Mecânica clássica tinha aplicações específicas e definitivas. Podemos prever o movimento de objetos no mundo e o movimento de corpos celestes no Universo. Tudo o que podemos observar foi explicável. O melhor de tudo, a Classic Mechanics é intuitiva e abrangente. Durante mais de meio século, a Teoria Clássica reinou em um grau tão elevado que o físico dos anos 1900 acreditava – como Philipp von Jolly aconselhou a 16 anos de idade, Max Planck, quando foi admitido na Universidade de Munique – que os objetivos da física em Explicar o universo material foi mais ou menos realizado. A crença era que as principais teorias estavam no lugar e que todas as grandes descobertas haviam sido feitas, e apenas alguns detalhes menores precisavam ser preenchidos. A teoria clássica era tão boa.

Mas a Teoria Clássica foi curta em explicar construções que intuitivamente "conhecemos". O que é "força" do "corpo" e "interagir" o que é "atração", "gravidade" e "energia"? Esses conceitos não têm explicação na física. Nosso conhecimento atual é limitado a definir como eles se comportam, mas não conseguimos entender quais são esses conceitos. O único lugar onde esses conceitos têm significado é em nosso pensamento porque esses conceitos são intuitivos. Nós sabemos instintivamente o que é um "corpo", ou gravidade ou energia. Essas são construções que parecemos aceitar prontamente como se vejamos o mundo através de tais construções. Nossa percepção – de ver a realidade em pedaços e ação simplificada – é tão forte que parecemos preconcebir o mundo, sem questionar.

Foi o trabalho dos psicólogos Gestalt que levaram tais preconceitos à luz. Em 1912, Max Wertheimer publicou seu artigo sobre o movimento phi – que examinou a impressão de movimento através de cintilação de luzes – amplamente reconhecido como o início da psicologia Gestalt. Juntamente com Wolfgang Köhler e Kurt Koffka, eles ajudaram a estabelecer teorias da psicologia da Gestalt. O teorema central era que o todo é diferente da soma das partes e eles argumentam que o todo existe independentemente de suas partes. É por isso que "vemos" um corpo, vemos "interações" e movimento e "força" (empurrar e puxar). O princípio fundamental da percepção da Gestalt é a lei do prägnanz (alemão para grávida, mas que significa grávida de significado como em breve) – uma taquigrafia e uma versão simplificada da realidade. A psicologia da Gestalt argumenta que simplificamos o mundo para percebê-lo. Tendemos a organizar a nossa experiência do mundo de forma regular, ordenada, simétrica e simples. Os psicólogos Gestalt identificaram oito métodos que usamos para simplificar o mundo, principalmente agrupando objetos juntos. Em um mundo cada mudança, ter a capacidade de resumir e simplificar o mundo significa que podemos perceber situações mais rápidas, prever os resultados de forma mais rápida e assim ganhar tempo para poder reagir mais cedo. Nós agrupamos as coisas e as tornamos coerentes. Estes são os truques dos mágicos. Os psicólogos da Gestalt definiram métodos como leis e incluem as Leis de Proximidade, Similidade, Encerramento, Simetria, Destino Comum, Continuidade, Boa Gestalt e Experiência Passada.

1. Lei de Proximidade – Quando os objetos estão próximos de cada um, compartilhando movimento ou seqüência semelhante, os vemos como relacionados. Nós vemos o comportamento de alguém que influencia o outro para que eles compartilhem uma afinidade com um destino semelhante.

2. Lei de Similaridade – Objetos semelhantes com base na função, comportamento, forma, cor, ameaça e outras características às quais somos sensíveis são vistos como relacionados.

3.Law of Closure – Nossa intenção de tornar as coisas inteiras se estende até quando os objetos têm partes faltantes. Isso elimina grande parte da variância para que, apesar da singularidade dos rostos, por exemplo, vemos o rosto, apesar das irregularidades. Se a lei do encerramento não existisse, teremos que interpretar cada face como uma confusão de características.

4.Law of Symmetry: equilibramos objetos no espaço. Um campo de visão simétrico é mais fácil de ver porque simplifica os múltiplos objetos em um padrão aa, um algoritmo perceptual. Tudo o que precisamos ver é a simetria, o padrão uniforme e não os elementos individuais.

5. Lei do Destino Comum – Nós vemos o caminho que os objetos viajam e se dirigem. Vemos objetos que compartilham caminhos de movimento semelhantes, ou direção de movimento agrupados.

6. Lei da continuidade – quando um objeto está escondido da visão, tendemos a vê-lo ainda, apesar de o objeto estar atrás de outro objeto, ou quando um objeto está parcialmente escondido, assumimos que é todo o objeto na frente está obscurecendo o objeto backround. Nós somos menos propensos a ver objetos que mudam de direção rapidamente ou mudam de forma rapidamente.

7. Lei de Boa Gestalt – Pretendemos eliminar a variância, a complexidade e a falta de familiaridade, o que implica uma ordem global para o mundo.

8. Lei da experiência passada – história e associação temporal implica que, em algumas circunstâncias, os estímulos visuais são categorizados de acordo com a experiência passada. A experiência de agrupar dois objetos juntos no passado determina que é provável que os vejamos agrupados no futuro.

Essas leis individuais de agrupamento não são processos separados. Eles definem uma tendência perceptiva para agrupar objetos em um padrão. Cada uma dessas leis define como concebemos o mundo como um modelo com unidades individuais compartilhando atributos comuns. Podemos dizer que a capacidade de agrupar coisas juntas expõe nossa percepção como um algoritmo, uma fórmula. Nós não percebemos uma bobina visual da realidade, uma versão cinematográfica da realidade em nossas cabeças – embora possamos conceber nossa percepção como tal. De fato, o que essas leis da Gestalt nos dizem é que vemos padrões em nossa experiência do mundo – não estamos formando padrões, estamos vendo padrões.

Algoritmos, padrões, fórmulas ou heurísticas simplificam o mundo em configurações generalizáveis. Essa visão da percepção é apoiada por estudos de sociedades pré-alfabetizadas e como conseguem contar e subtrair. Como um mapa que representa a geografia de um lugar, as sociedades pré-alfabetizadas possuem mapas matemáticos que os ajudam a elaborar resultados numéricos. Nós simplificamos nossa experiência com o mundo físico através de fórmulas e algoritmos. É assim que nosso cérebro funciona. Em 2008, Michael Frank com o Departamento de Cérebro e Ciências Cognitivas, Instituto de Tecnologia de Massachusetts, e seus colegas relataram que a tribo amazônica da Pirahã apesar de não ter linguagem para expressar números, nem mesmo uma, podem realizar partidas exatas com grande número de objetos perfeitamente. Embora fossem imprecisos em tarefas de correspondência envolvendo memória, porque não tinham o benefício da linguagem para recuperar informações, sua capacidade de conceber números era igual a outros grupos alfabetizados. Eles tinham uma maneira esquemática de conceituar números. Fazemos isso algorítmicamente, usando fórmulas e padrões perceptivos para conceber nosso mundo material.

Com essa tradução da realidade incorporada em nós, a questão é se também preconcebemos a física clássica. Quando a Teoria Clássica era, de fato, física ou um estudo de nossos preconceitos perceptivos preconcebidos. Podemos ver a semelhança entre as leis da psicologia da Gestalt e as da Mecânica Clássica: 1. Um corpo permanece em repouso ou se move com velocidade constante quando uma força externa age sobre ela, 2. A taxa de mudança de impulso de um corpo é proporcional para a força no corpo, 3. Quando dois corpos interagem eles exercem uns sobre os outros iguais, mas forças opostas. Todas essas leis estão em conformidade com as leis da percepção Gestalt. Nossos viés perceptuais estão em sintonia com a física newtoniana. Então, a Mecânica Clássica também é uma visão parcial do mundo?

O fato de termos uma fórmula matemática – através da Mecânica Clássica – que prevê a velocidade, a direção e a mudança de objetos é uma indicação de como percebemos objetos em movimento ao invés de uma indicação da realidade. Embora nossa percepção seja necessariamente baseada em uma realidade física que nós físicos como nós estamos tentando prever, nossa percepção não é um reflexo da realidade, mas de uma tradução. Uma tradução baseada na previsão. Prever a realidade é muito diferente da realidade "ver". Só porque eu posso prever um resultado não significa que, por causa da minha previsão precisa, eu entendo a realidade. As lojas de apostas fazem isso o tempo todo. O problema é a Mecânica Quântica. Aqui vem uma teoria que desafia o que a realidade é, não como a percebemos como sendo (Mecânica Clássica), mas parece ser (Mecânica Quântica).

Na física, um quantum é a quantidade mínima de qualquer entidade física envolvida em uma interação. Embora muitos cientistas tenham usado o termo antes, foi Max Planck em 1900 que usou "quanta" para significar "quanta de matéria e eletricidade, gás e calor". Levando Albert Einstein a sugerir em 1905 que a radiação existia em pacotes espacialmente localizados que ele chamou de "quanta de luz". Einstein renomeou os pacotes de quanta de Planck como fótons e usou a teoria quântica de Planck para descrever o efeito fotoelétrico, pelo qual ele receberia seu Prêmio Nobel em 1921. A penúltima expressão da física quântica é o paradoxo do gato de Schrodinger, onde a superposição quântica – teoria do emaranhamento – determina que um gato (no exemplo de Schrodinger) deve ser simultaneamente vivo e morto ao mesmo tempo. Embora este seja o líder estranho de Einstein para falar sobre "ação assustadora à distância" e o próprio Schrodinger para desistir da física quântica para se concentrar na filosofia e na biologia – esta é uma realidade que deve ser necessariamente desconfortável porque perturba nosso próprio quadro perceptivo de como O mundo se comporta. Nossa psicologia é insultada.

Pela primeira vez, estamos explorando o mundo como realmente é em vez de como pensamos que deveria ser. O filósofo grego Heráclito escreveu em torno de 500 aC que nunca podemos pisar no mesmo rio duas vezes. Com esta observação, temos uma aparência de como a verdadeira realidade se parece. Um universo eternamente em um estado de fluxo, tendo múltiplas realidades, dependendo de onde eu – o observador – sou.

A Mecânica Clássica simplesmente reflete uma exposição detalhada da psicologia da Gestalt? A física quântica está dizendo sim. Não sabemos o que é a realidade, exceto o que estamos aprendendo agora através da Mecânica Quântica. A mecânica clássica expôs a psicologia da percepção. A física quântica começará a nos ajudar a entender o estranho e o maravilhoso – o que vamos conhecer – a realidade.

Referências:

Franka, MC, Everettb, DL, Fedorenkoa, E., & Gibsona, E. (2008). Número como tecnologia cognitiva: evidência da linguagem e da cognição de Pirahã. Cognição, 108, 819-824.

Para uma percepção intrigante de como a psicologia foi influenciada pela física – que foi trazida à minha atenção depois que este blog foi publicado – consulte este artigo muito legível, eu tenho Dave Edwards para agradecer por essa edificação:

Wilcox, S., e Edwards, DA (1982). Algumas perspectivas Gibsonianas sobre as formas como os psicólogos usam a física. Acta Psychologica, 52 (1), 147-163.

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