Sonhos de Einstein e o ensino de Teoria da Relatividade: O romance em sala de aula sob a "ótica" da semiótica.

## SONHOS DE EINSTEIN E O ENSINO DE TEORIA DA RELATIVIDADE: O ROMANCE EM SALA DE AULA SOB A 'ÓTICA' DA SEMIÓTICA

## Emerson Ferreira Gomes 1 , Luís Paulo de Carvalho Piassi 2

## Resumo

Este trabalho pretende analisar a obra 'Sonhos de Einstein' do físico e romancista estadunidense Alan Lightman. Essa obra utiliza elementos biográficos de Albert Einstein e reflete sobre o processo de criação na ciência, explorando as abstrações e o imaginário que poderiam influenciar na concepção da Teoria Especial da Relatividade. A narrativa do romance descreve diferentes concepções sobre o tempo e neste trabalho iremos verificar a forma em que é tratado o conceito de tempo relativo. Para análise do texto, utilizaremos o substrato conceitual da análise semiótica de A.J. Greimas, identificando os elementos textuais que possibilitem ao educando uma análise conceitual crítica sobre os fenômenos envolvendo a Teoria Especial da Relatividade. A semiótica greimasiana procura estabelecer relações sintáticas no interior do texto e possibilita ao professor identificar na estrutura textual da narrativa, objetos conceituais que ampliem o diálogo com o educando sobre os conceitos que norteiam a Teoria Especial da Relatividade.

Palavras-chave : Ficção no Ensino de Física, Semiótica, Ensino de Teoria da Relatividade.

## Introdução

O ensino de ciências mediado pela leitura de ficção tem sido evidenciado em diversas publicações da área. Podemos verificar trabalhos que identificam na competência leitora do estudante, como uma forma de promover uma reflexão crítica e social sobre a ciência (PIASSI e PIETROCOLA, 2007), discutir sobre os limites entre arte e a ciência (SILVA, 2006), identificar os aspectos culturais presentes na ciência (ZANETIC, 1998, 2006, 2009) e encontrar na poesia elementos conceituais que possibilitem a reflexão sobre o saber científico (MOREIRA, 2002).

Quanto à inserção da Linguística e da Linguagem no Ensino de Ciências, podemos verificar trabalhos que utilizam da Análise do Discurso para analisar a oralidade na formação de professores (CAMARGO e NARDI, 2003), que identificam os gêneros de discurso, num viés bakhtiniano 1 , presente nos livros didáticos (BRAGA e MORTIMER, 2003) e pesquisas que utilizam a semiótica, especialmente a fundamentada na teoria perceana , como recurso de análise de dados no Ensino 2

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de Ciências (SENICIATO, CAVASSAN e CALDEIRA, 2009) e como ferramenta para descrição das metáforas em materiais didáticos (TREVISAN e CARNEIRO, 2009).

Neste trabalho pretendemos analisar um excerto da obra 'Sonhos de Einstein' utilizando como referencial linguístico a análise semiótica proposta por A.J. Greimas (1917-1992), identificando elementos em sua estrutura textual que possibilitem ao educando uma reflexão sobre os aspectos conceituais da teoria da relatividade. Esse romance foi publicado pelo físico e romancista estadunidense Alan Lightman em 1993 e sua narrativa ficcional descreve o processo de criação de Albert Einstein quanto à Teoria Especial da Relatividade.

## A obra Sonhos de Einstein

Alan Lightman é professor do Massachusetts Institute of Technology e sua produção literária começou, conforme o próprio autor nos aponta, no início da década de 1980, quando começou a escrever ensaios em revistas de divulgação científica (LIGHTMAN, 1998, p 10):

Enquanto escrevia, fui me encantando pela tensão criativa entre ciência e arte, entre razão e instinto. Suspeitando haver muito instinto na ciência e razão na arte, perguntei a amigos cientistas se eles ponderavam a partir de imagens ou de equações; se usavam, e até que ponto, critérios estéticos em seu trabalho; e se acreditavam em metáforas. Perguntei a amigos artistas como as idéias lhes vinham, como seus quadros atingiam um equilíbrio, por que salpicavam cor num determinado ponto e não em outro (ibid, p. 11).

Podemos verificar que esse diálogo entre arte e ciência ao qual Lightman nos remete está presente nas discussões em Ensino de Ciências, nesse caso convém citar os trabalhos de João Zanetic, que desde a defesa de sua tese Física também é cultura (1990), publica trabalhos sobre a interface entre literatura e ciência no Ensino de Física :

[...] se contemplarmos a necessidade de ir além do conhecimento do senso comum e quisermos romper com os obstáculos epistemológicos, científicos ou não, uma leitura atenta do bosque cultural onde se cruzam os caminhos da ciência e da arte pode ser bastante adequada para construir uma ponte, no ensino da ciência, entre o universo científico e o universo da literatura universal (ZANETIC, 1998, p. 35-36).

- O diálogo entre esses dois universos explicitados por Zanetic é decorrente na produção de Alan Lightman e 'Sonhos de Einstein' foi o seu primeiro romance a explorar o caráter imaginativo e instintivo na ciência.
- O romance 'Sonhos de Einstein' relata o período da vida de Albert Einstein que antecede à publicação de seu artigo 'Zur Elektrodynamik bewegter Koerper' na Annalen der Physik em 1905. Na narrativa principal podemos identificar o processo de criação do físico, através de seu imaginário, sobre a Teoria Especial da Relatividade, em diversas hipóteses sobre o tempo. Essas hipóteses exploram 'como as transformações em nossa concepção de tempo possuem interessantes repercussões na vida e na realidade' (GRAESSER et al, 1998, p. 251).

A narrativa descreve diferentes concepções de tempo em trinta 'sonhos' do cientista em que cada sonho corresponde a um vilarejo fictício na Suíça. Dessa forma o autor descreve situações em que o tempo pode ser cíclico (LIGHTMAN, 2005a, p. 9), dinâmico como um fluido (ibid., p. 14), absoluto (ibid., p. 33) ou estático (ibid., p. 67), entre outras concepções de tempo. Essas transformações no tempo

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são anunciadas no início de cada capítulo e possuem um grande impacto nas 'atividades humanas, crenças, emoções e experiências das personagens' (GRAESSER et al, 1998, p. 251).

No capítulo em que analisaremos, o autor expõe a hipótese do tempo relativo ao movimento:

Um homem ou uma mulher subitamente colocados neste mundo teriam que se desviar de casas e prédios. Pois tudo está em movimento. Casas e apartamentos, montados sobre rodas, transitam adernando pela Bahnhofplatz, disparam pela estreita Marktgasse, seus ocupantes aos berros nas janelas do segundo andar.

[...]

Ninguém está parado.

Por que tanta fixação com velocidade? Porque neste mundo o tempo passa mais lentamente para as pessoas em movimento. Assim, todos se movem em alta velocidade, para ganhar tempo. (LIGHTMAN, 2005a, p. 87-88)

Nesse trecho da obra o conceito de dilatação do tempo, conceituado pela Teoria Especial da Relatividade, é emulado na narrativa, entretanto as consequências desse efeito são extrapoladas pelo autor, pois esses efeitos relativísticos são 'perceptíveis' apenas em velocidades próximas à da luz.

Há de ser notado ainda que a obra utiliza-se de dados biográficos do físico alemão, ao que Baptista nos aponta ocorrer uma 'intersecção entre o real e o ficcional', mesclando 'fatos verídicos da vida do famoso pensador com pontos de ficção' (BAPTISTA, 2005, p. 29). Contudo, este trabalho não pretende aprofundar quanto às similaridades entre o romance e a biografia de Einstein.

## A semiótica gremasiana e suas aplicações no texto.

A teoria semiótica de Algirdas Julien Greimas se notabiliza com a publicação da obra Semântica Estrutural (1976a) em que o autor 'procura estabelecer relações sintáxicas no interior de um texto' (Piassi et al. , 2009, p. 4) e relaciona-se com a estrutura textual da narrativa. Essa estrutura está vinculada ao 'percurso gerativo do sentido no texto', que pode ser definido em 'três níveis: fundamental, narrativo e discursivo' (FIORIN, 2009, p. 20).

O nível fundamental abriga as bases da construção de um texto, dessa forma os elementos da narrativa possuem categorias semânticas de qualificação opostas: euforia e disforia - representando respectivamente os valores positivo e negativo. Fiorin (Ibid, p.23) afirma que esses valores são descritos no texto e não são determinados pelo 'sistema axiológico do leitor':

Assim, dois textos podem utilizar-se da categoria da base, /natureza/ versus /civilização/ e valorizar, de maneira distinta esses termos. No texto de um ecologista, a natureza certamente será o termo eufórico e a civilização, o disfórico. Num texto que trate dos perigos da floresta, talvez a situação se inverta. (Ibid).

Convém salientar que num texto os termos contrários são unidos através de termos neutros, que implicam na negação do termo anterior. No exemplo citado por Fiorin podemos estabelecer a seguinte relação: a intervenção do homem na natureza não indica necessariamente um processo de civilização, e sim um estágio de não-natureza que poderia implicar posteriormente no percurso natureza → não-

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natureza → civilização. Essa rede pode ser 'formalizada através de um quadrado semiótico' (PIETROFORTE, 2007, p. 13).

Figura 01: Quadrado semiótico /natureza/ versus /civilização

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Sobre o percurso no discurso científico Greimas afirma que esse apresenta uma 'aventura cognitiva' em que 'torna-se evidente que o objeto-saber é o objetivo do discurso', ocorrendo na narrativa científica a 'transformação de um /não-saber/ em um /saber/' (GREIMAS, 1976b, p. 11).

No nível narrativo observa-se a transformação da narrativa, que se estrutura numa sequência canônica, se compreendendo em quatro fases: 'a manipulação, a competência, a performance e a sanção' (FIORIN, 2009, p. 29).

A fase da manipulação compreende-se no querer/dever fazer alguma coisa. Nessa situação um sujeito 'age sobre o outro' através, 'dentre outras inúmeras formas', da tentação, da intimidação, da sedução ou da provocação (Ibid. p.30). Na fase da competência, 'o sujeito que vai realizar a transformação central da narrativa é dotado de um saber e/ou poder fazer' (Ibid.). Já a performance é a fase em que ocorre a mudança de um estado para outro, transformando a narrativa. A última fase é a sanção em que ocorre a constatação da performance e o 'reconhecimento do sujeito que operou a transformação' (Ibid, p. 31).

Segundo o linguista Terry Eagleton (2006, p. 157), Greimas julgaria 'demasiado empírico' o trabalho de outros semioticistas como Propp (1895-1970) e traria luz ao conceito de actante, relacionado à 'unidade estrutural do texto', que pode ser denominado em sujeito, objeto, emissor, receptor, ajudante ou adversário. Nas palavras de Greimas e Courtés (2008, p. 20), o actante é 'aquele que realiza ou sofre o ato'.

Conforme nos apontam Piassi et al . (2009, p. 4) 'uma narração completa contaria ao menos com dois actantes e três etapas: a manipulação, a ação e a sanção', e citam como exemplo:

[...] um mestre (actante 1) designa a um herói (actante 2) a tarefa de matar um dragão (que pode ser um actante 3). A etapa onde a missão é passada ao herói configura a manipulação (o mestre tem de convencê-lo e prepará-lo para a ação). O ato (ou sua recusa) de matar o dragão configura a ação e o reconhecimento (ou punição) final seria a sanção. (Ibid.)

O nível discursivo é caracterizado por formar o processo de enunciação. Quando o texto é narrado em primeira pessoa, é identificável a diferenciação entre o enunciador e o enunciatário, 'esse tipo de enunciação é chamado enunciação enunciativa' (PIETROFORTE, 2007, p.19). Entretanto, quando a narração do texto ocorre em terceira pessoa, 'o enunciador e o enunciatário estão implícitos no texto' ela se classificará 'enunciação enunciva' (Ibid., p. 20). A enunciação caracteriza a pessoa (actorialização), o tempo (temporalização) e o espaço (espacialização). Há

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de se notar ainda que o nível discursivo, conforme nos aponta Fiorin (2009, p. 41) ' produz as variações de conteúdos narrativos invariantes' e cita a seguinte situação:

Uma fotonovela, por exemplo, tem uma estrutura narrativa fixa: X quer entrar em conjunção com o amor de Y, X não pode fazê-lo (há um obstáculo), X passa a poder fazê-lo (o obstáculo é removido), o amor realiza-se. Entretanto, seu nível discursivo varia. O obstáculo, por exemplo, ora é a diferença social, ora é a presença de outra mulher, ora é uma doença e assim por diante (Ibid).

Nessa situação descrita o nível discursivo possibilita caracterizar os atores (quem), o espaço (onde) e o tempo (quando).

Temos identificado alguns trabalhos que utilizam a semiótica de Greimas: como ferramenta de análise do discurso científico (LATOUR, 1988); como meio de promover à 'acessibilidade da ciência através de divulgação científica' (LOWREY; VENKATESAN, 2008, p. 253); como referencial no processo de ensinoaprendizagem (PIKKARAINEN, 2010); e como instrumento de análise em livros didáticos (PIASSI et al ., 2009). Dessa forma acreditamos que o instrumental fornecido pela análise semiótica greimasiana favorece a interpretação do texto de Alan Lightman assim como dos próprios objetos de valores inerentes à Teoria Especial da Relatividade.

## Os valores textuais presentes na obra de Lightman

O livro de Alan Lightman apresenta, em cada capítulo, uma narrativa diferente, dessa forma, podemos identificar distintos elementos textuais e actantes nos 'sonhos' descritos na obra. Como já explicitado anteriormente, elegemos o capítulo em que as pessoas identificam a dilatação do tempo, decorrente do movimento. Nessa narrativa, os prédios possuem rodas para que entrem em movimento e por meio dos motores atinjam velocidades suficientes para dilatar o tempo. Observemos o seguinte excerto:

Da mesma forma, casas são vendidas levando em conta não apenas seu tamanho e estilo arquitetônico mas também sua velocidade. Pois, quanto mais rapidamente se movimenta uma casa, mais lentamente giram os ponteiros dos relógios dentro dela e mais tempo disponível sobra para seus ocupantes. Dependendo da velocidade, uma pessoa dentro de uma casa rápida pode ganhar vários minutos em relação aos vizinhos em apenas um dia (LIGHTMAN, 2005a, p. 89).

Nesse capítulo observamos que o objeto de valor explicitado é o tempo, pois 'todos se movem em alta velocidade, para ganhar tempo' (Ibid, p. 88), dessa forma num nível fundamental de análise podemos esquematizar o seguinte quadrado semiótico:

Figura 02: Quadrado semiótico /repouso/ versus /movimento/

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O percurso narrativo /repouso/ → /não-repouso/ → /movimento/ indica o valor disfórico para repouso e eufórico para movimento, que estabeleceria a relação /tempo não-dilatado/ → /tempo dilatado/. Devemos notar ainda que o valor /nãorepouso/ estabelece a ideia da aceleração, ou seja, para um corpo sair do repouso para atingir o movimento, deve acelerar. Na situação oposta podemos estabelecer a mesma relação, o valor /não-movimento/ remete ao fenômeno de desaceleração.

Quanto ao nível narrativo, podemos verificar que o que possibilita o poder/fazer é o 'objeto modal' (FIORIN, 2009, p. 37), dessa forma quem permite o poder dilatar o tempo são os motores que estão instalados nos prédios em movimento:

Como tempo é dinheiro, aspectos financeiros têm o poder de determinar que cada casa corretora, cada fábrica, cada mercearia se movimente sempre na maior velocidade possível a fim de conquistar vantagens sobre os concorrentes. Essas construções são equipadas com gigantescos motores propulsores e nunca estão paradas. Seus motores e virabrequim bramem muito mais alto que os equipamentos e pessoas dentro delas (LIGHTMAN, 2005a, p. 89).

Ao analisarmos esse trecho poderíamos interpretar que o objeto de valor é o dinheiro, o que possibilitaria uma discussão, em sala de aula, sobre os aspectos socioeconômicos inerentes à ciência. Entretanto, neste trabalho optamos pela abordagem conceitual dos fenômenos físicos. Essa abordagem em atribuir um valor eufórico para a dilatação do tempo pode ser encontrada nas publicações científicas e nos livros didáticos. Observemos trecho da publicação original de Albert Einstein:

- [...] não podemos atribuir significado absoluto ao conceito de simultaneidade; ao contrário, dois eventos que são simultâneos, quando observados a partir de um sistema particular, não podem mais ser assim considerados quando observados a partir de um sistema que está em movimento em relação àquele sistema (EINSTEIN, 2005, p.151).

Analisando o excerto de 'Sobre a eletrodinâmica dos corpos em movimento', verificamos que é atribuído um valor disfórico ao tempo absoluto, de forma que podemos estabelecer um quadrado semiótico da seguinte forma:

Figura 03: Quadrado semiótico /tempo absoluto/ versus /tempo relativo/

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O leitor dessa forma, ao aderir aos postulados einstenianos, estaria atribuindo ao tempo um caráter não absoluto, e a partir do momento em que ocorresse a compreensão das consequências da Teoria Especial da Relatividade, o valor eufórico de tempo relativo seria abstraído pelo leitor. No caso do ambiente escolar esse discurso seria destinado ao leitor-estudante.

Nos livros didáticos, é possível verificar o mesmo discurso e atribuir o conceito de tempo absoluto ao senso comum , conforme trecho abaixo: 3

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Isso tudo nos parece muito estranho apenas porque não faz parte de nossa experiência trabalhar com medições realizadas a velocidades relativísticas, ou com relógios atômicos a velocidades de valores ordinários. A teoria da relatividade não faz parte do senso comum. Mas o senso comum, de acordo com Einstein, é aquela camada de preconceitos estabelecidos em nossas mentes até a idade de 18 anos. (HEWITT, 2002, p. 604).

Nesse trecho verificamos ainda que o autor atribuiu o enunciado a Albert Einstein, no entanto o livro didático não apresenta nenhuma menção à fonte ou estudo histórico sobre o discurso do cientista alemão. O autor do livro didático nessa situação se vale do possível discurso de outro enunciador para atribui um valor disfórico ao senso comum e um valor eufórico para a Teoria da Relatividade.

Voltando ao nível narrativo do texto de Alan Lightman, encontramos os seguintes actantes: o sujeito é o ser humano - homem ou mulher - que está susceptível movimento e o antissujeito é o repouso que impossibilita a dilatação do tempo.

Quanto às etapas do nível narrativo, observamos o seguinte quadro:

Quadro 01: Etapas do nível narrativo

A fase da manipulação se dá pela tentação quando o 'manipulador propõe ao manipulado um objeto de valor positivo' (FIORIN, 2009, p. 30). No texto observase que essa manipulação ocorre pela tentação em obter mais velocidade, para que com isso ganhe 'mais tempo'. A velocidade fornece a competência para que ocorra a dilatação do tempo e a performance é realizada a partir do momento em que os prédios 'entram em movimento'. A fase da sanção é a confirmação do sujeito quanto ao 'tempo ganho', porém o texto explicita a dificuldade desse actante constatar o fenômeno:

Neste mundo de alta velocidade, um fato foi apenas lentamente apreciado. Por tautologia lógica, o efeito movimento é totalmente relativo. Porque, quando duas pessoas se cruzam na rua, cada uma percebe a outra em movimento, exatamente como um homem em um trem percebe as árvores voando na frente da sua janela. Conseqüentemente, quando duas pessoas passam na rua, cada uma vê o tempo da outra fluir mais lentamente. Cada uma vê a outra ganhando tempo. Esta reciprocidade é enlouquecedora (LIGHTMAN, 2005a, p. 91).

A dificuldade da constatação do fenômeno revela que fase da sanção revela que não é possível confirmar a dilatação do tempo e o próprio texto propõe uma solução inusitada para esse problema:

Frustradas e desanimadas, algumas pessoas pararam de olhar pela janela. Com as cortinas fechadas, elas nunca sabem quão rapidamente estão se movendo, quão rapidamente estão se movendo seus vizinhos e concorrentes. Levantam-se de manhã, tomam banho, comem pão trançado com presunto, trabalham em suas mesas, ouvem música, conversam com os filhos, têm uma vida prazerosa (Ibid).

Esse percurso do texto influencia no nível discursivo, que produz a 'variação do conteúdo narrativo invariante' (FIORIN, 2009, p.41). A dificuldade do sujeito em

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constatar a dilatação é a mesma, o que varia é o obstáculo, podendo ser 'ver o outro ganhando o tempo' ou 'parar de olhar a janela para verificar sua velocidade. Podemos notar que conceitualmente o próprio estudante possui um 'obstáculo epistemológico' quanto à aceitação dos postulados da Teoria Especial da Relatividade e que muitas vezes o professor deve adaptar o material didático para a superação desses obstáculos (ARRIASSECQ;GRECA, 2006, p.193).

## Considerações Finais

Utilizar a sala de aula como um espaço de leitura permite ao aluno de ensino médio o que Paulo Freire denomina 'curiosidade epistemológica', que possibilita ao estudante utilizar sua capacidade crítica para 'se distanciar, observar e cercar' o objeto de estudo e dessa forma fazer comparações que lhe permitam o questionamento e a pergunta (FREIRE, 1996, p. 85). Já para Antonio Candido, a literatura é um fator indispensável na 'humanização do homem' e reflete as aspirações das 'crenças, sentimentos, impulsos e normas' de uma sociedade, sendo um instrumento de instrução e educação (CANDIDO, 1995, p. 243).

Quando nos remetemos aos dois pensadores, podemos afirmar que o ato de levar um texto de ficção para a discussão e reflexão sobre a temática científica não se restringe apenas à ilustração de aplicações ou de equívocos conceituais. O texto na aula de ciências deve ser instigador, estimulante e prazeroso ao educando. Nas palavras de Alan Lightman:

[...] o poder da literatura de ficção é emocional e sensual. Você quer que seu leitor sinta o que você diz, sinta o cheiro, escute o som e faça parte da cena. Você quer o seu leitor inteiramente concentrado e pronto para deixarse levar para o lugar mágico a ele destinado. Cada leitor fará um percurso diferente, que depende da sua própria experiência de vida. Dizer ao leitor logo no início como ele deve pensar a respeito do tema simplesmente cancela a viagem (LIGHTMAN, 2005b, p. 187).

No caso da Teoria da Relatividade, a sua matemática dificulta a compreensão inicial do estudante com os conceitos e sua reprodução experimental em sala de aula não é possível - exceto através de simulações computacionais. Dessa forma acreditamos que a literatura de ficção pode ser uma alternativa para a construção de um espaço dialógico no ambiente escolar e permita a reflexão sobre as novas visões de espaço e tempo que a teoria propõe.

Para que isso ocorra, o professor deve analisar o texto literário e identificar quais valores a narrativa permite em sua interpretação. Portanto, acreditamos que a semiótica estruturaliza essa análise e norteia os aspectos conceituais a serem tratados em sala de aula.

Não foi a intenção deste trabalho esgotar as possibilidades quanto à utilização da semiótica greimasiana no romance de Lightman, e sim, identificar alguns elementos presentes no texto que possibilitem pensar e refletir sobre o Ensino de Teoria da Relatividade.

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