Imagine um outro planeta, chamado Terra 2, igual ao nosso em todos os aspectos, exceto por uma coisa: não existem unidades nem escalas de medidas. Digamos que você decide fazer uma bela polenta, mas a sua farinha acabou. Você pede ao seu vizinho um saco de farinha de milho e faz a sua receita de sempre, um saco de farinha e uma panela de água. A polenta fica ruim e aguada, e então você percebe que o saco de farinha do seu vizinho é menor do que o que você costuma usar.
Quem nunca pegou uma receita antiga e não conseguiu reproduzir, pois no livro da avó não havia uma medida universal? Afinal, quanto é uma xícara, colher de sopa ou colher de chá? É fácil perceber o quão difícil seria um mundo sem escalas de medidas, não é mesmo? Não é à toa que, durante a história da humanidade, diferentes métodos de medição foram inventados e cada sociedade foi criando seu sistema. É claro que cada uma utilizava uma referência diferente, e é claro que isso trouxe outros problemas.
Acredita-se que o surgimento da matemática esteja relacionado à necessidade de comparar objetos físicos, por exemplo, a quantidade de grãos em um saco que corresponde ao peso de três maçãs, qual o menor caminho para ir de uma cidade a outra ou até mesmo a quantidade necessária de cada ingrediente para uma receita dar certo. Para tais comparações, a humanidade desenvolveu as formas de medição, que possibilitaram relacionar números às características desses objetos (como peso, comprimento et cetera). Isso se torna especialmente importante quando envolve trocas ou a escrita e registro de quantidades.
As medições são sempre feitas em relação a alguma referência: as escalas. Porém, é possível realizar medidas com diferentes referências, isto é, pode-se escolher o que define sua escala e, havendo um valor de correspondência entre elas, pode-se passar de uma escala para outra. Hoje é comum vermos as comparações entre Milhas e Quilômetros, com uma conversão multiplicativa simples, ou graus Célsius e Fahrenheit, cuja conversão é um dos maiores inimigos dos alunos de ensino médio.
O que isso tem a ver com ciência?
A ciência é a “arte” de descrever a natureza em “palavras”. Com ela, podemos fazer previsões de fenômenos a partir de observações prévias ou de “frases” e estruturas construídas seguindo certa lógica. A partir da observação de repetições desses fenômenos por diferentes grupos, se as descrições se mantêm fiéis aos eventos, elas se estabelecem; quando as observações não corroboram a descrição, é necessário desenvolver uma nova descrição.
Assim a ciência evolui: algum cientista observa e estuda um fenômeno e o descreve meticulosa e precisamente, para que outros cientistas, em outros lugares e momentos, verifiquem o mesmo fenômeno, segundo a mesma descrição. A linguagem e a sintaxe utilizadas para isso são a matemática, cujas palavras podem representar operações, quantidades e relações; assim, as diferentes unidades de medida de uma mesma grandeza são apenas sinônimos que podem ser trocados, desde que seguindo suas proporções e relações.
Para além do diálogo possibilitado pela matemática e pelas escalas, existe toda uma ciência dedicada à medida, chamada Metrologia. Esta consiste no estudo dos aspectos teóricos e práticos de medição, incertezas e precisão. Suas implicações para além da ciência são muito importantes, com impactos diretos na indústria, comércio e até na legislação e fiscalização. Ao longo deste capítulo, trazemos um pouco da história desta ciência e das escalas de medida, assim como algumas definições básicas de metrologia aplicadas à ciência e ao ensino de física.
Camila Raupp da Luz e Gabriel Cury Perrone / Equipe AMLEF 2022
Saiba mais:
- Ana Maria Braga: Receita de polenta básica (repare nas unidades)
- Wikipedia: Metrologia
- ANVISA: Farmacopéia Brasileira — Código oficial farmacêutico do Brasil, incluindo as regras de conversão de unidades de medida “culinárias” (colher de sopa e afins) para mililitros.
- Britânico morre de overdose de cafeína após consumir o equivalente a 200 doses de café | Saúde | G1 (globo.com)
Referências:
- Measurement — MacTutor History of Mathematics (st-andrews.ac.uk)
- Mathematics and Measurement — O. A. Dilke, Oswald Ashton Wentworth Dilke — Google Livros