Grete Hermann e o Ensino de Física

## GRETE HERMANN E O ENSINO DE FÍSICA

## Sarah Orthmann 1 , Luiz O. Q. Peduzzi 2

- 1 Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica da Universidade Federal de Santa Catarina, sarah.orthmann@gmail.com
- 2 Programa de Pós-Graduação em Educação Científica e Tecnológica da Universidade Federal de Santa Catarina, luizpeduzzi@gmail.com

Palavras-chave : História e Filosofia da Ciência; Física Moderna e Contemporânea; Mulheres na Ciência.

## Resumo expandido

Este artigo faz parte de um estudo mais amplo, que tem por objetivo analisar as contribuições conceituais e epistemológicas do trabalho de Grete Hermann sobre os fundamentos filosóficos da Teoria Quântica para a formação de professores e bacharéis em Física. Aqui, busca-se responder à questão: quem foi Grete Hermann e por que seu estudo é pertinente para o ensino de Física? Para isso, serão brevemente abordados aspectos de sua biografia e principais contribuições; finalmente, são alinhados argumentos que justificam sua importância para o ensino.

Grete Hermann foi uma filósofa e matemática alemã formada na Universidade de Göttingen durante a década de 1920. Nesse contexto, entrou em contato com Leonard Nelson e Emmy Noether, e possivelmente Werner Heisenberg (CRULL & BACIAGALUPPI, 2016; PAPARO, 2012; SOLER, 2009).

Nesta época, a Teoria Quântica se desenvolvia. Um fator, em especial, chamou-lhe a atenção: a suposta ruína da causalidade implicada pela Teoria Quântica. Como uma filósofa certa da necessidade da causalidade como condição a priori para o conhecimento, conforme estabelecido por Kant, Grete ficou inquieta. Foi essa inquietação que a levou a um seminário de Heisenberg em Leipzig, no ano de 1934, pautando debates entre ambos e o físico Carl von Weizsäcker (PAPARO, 2012; JAMMER, 1974), que são o foco de um dos capítulos da autobiografia de Heisenberg (1996 [1971]).

Hermann publicou, no ano seguinte (1935), sua principal contribuição para os fundamentos da Teoria Quântica: ' Die naturphilosophischen Grundlagen der Quantenmechanik ' (HERMANN, 1935). Neste, explora o fato empírico de não ser possível a previsibilidade e medição de resultados precisos em fenômenos microfísicos. A teoria quântica fornecia previsões não determinísticas aos fenômenos. À época, a 'prova de von Neumann' afirmava ser impossível a adição de parâmetros adicionais para um refinamento da descrição dos estados, que era negada pela teoria. Grete demonstra a circularidade do argumento utilizado por von Neumann, oferecendo uma refutação desta prova. Pautada no princípio da incompletude da experiência, defende que não ter sido possível, até aquele momento, o desenvolvimento de uma teoria de variáveis ocultas que fornecesse uma descrição completa dos estados microfísicos, não é suficiente para julgá-lo impossível no futuro (JAMMER, 1974; PAPARO, 2012).

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Assim, resolveu o seu dilema inicial reconhecendo o caráter relacional, relativo, da descrição da Mecânica Quântica. Renunciando o princípio clássico de objetividade, a filósofa discorre sobre a dependência instrumental da medição. A partir do resultado factual de uma medição, é possível realizar uma identificação pós-fato das causas que levaram àquele particular resultado (JAMMER, 1974; PAPARO, 2012).

Soler (2009) sintetiza as duas principais contribuições do trabalho de Hermann: 1) sua noção de causalidade retroditiva, 'salvando' a noção de causalidade kantiana ao mesmo tempo em que aceita o definitivo caráter probabilístico de predições e 2) a refutação da chamada 'prova de von Neumann'. No entanto, a contribuição de Hermann permaneceu desconhecida, passando a ser valorizada apenas a partir de 1974, com o trabalho de Jammer, que defende que Hermann foi uma precursora da interpretação contextual de Bohr para a mecânica quântica - que anos depois passou a ser tradição na Física, constituindo a 'filosofia quântica ortodoxa' (BELLER, 1999, p. xiii). Além disso, vale ressaltar que a prova de von Neumann, refutada por Hermann, foi considerada bem estabelecida até 1964, quando John Bell demonstrou a sua circularidade com argumentos similares. Isso evidencia inequivocamente a importância do trabalho de Grete Hermann, que vem sendo cada vez mais reconhecida 1 .

As contribuições de Hermann localizam-se no pensar sobre o que é fazer pesquisa, sobre como se constrói conhecimento e sobre os limites do conhecimento, envolvendo conceitos centrais de causalidade e realidade na investigação científica. Evidenciam, portanto, os aspectos filosóficos e epistemológicos enraizados na atividade científica. Agregue-se isso ao fato de ser uma mulher protagonista de seus tempos, sem formação específica em Física e contribuição inédita aos fundamentos da Teoria Quântica, cuja história foi pouco explorada, e há justificativas de sobra para que Grete Hermann tenha a atenção de historiadores e educadores em ciências.

Há pelo menos 4 décadas, diversos trabalhos apontam para a importância da utilização de História, Filosofia e Sociologia da Ciência (HFSC) no ensino de ciências. Essa interlocução entre HFSC e ensino é justificada tanto em termos de viabilizar ou facilitar a aprendizagem de conceitos científicos em si quanto para promover uma aprendizagem sobre as ideias e as práticas da atividade científica (KAPITANGO-ASAMBA & RICARDO, 2014). Dessa forma, o estudo de Grete é de particular interesse para a formação de professores e bacharéis em Física para que tenham uma melhor compreensão tanto sobre quântica, quanto sobre HFSC.

Vale ressaltar, ainda, que o tratamento de temas de Física Moderna e Contemporânea na Educação Básica, sob responsabilidade de tais futuros profissionais, também é defendido pela pesquisa em Ensino de Física (OSTERMANN, 2000). É importante que currículos estejam atualizados em relação aos conhecimentos científicos, podendo despertar o interesse de estudantes e promover uma atuação mais consciente em relação a pesquisas científicas atuais. Nesse sentido, a Física Quântica aparece com particular interesse: seu desenvolvimento histórico é fundamentado na controvérsia sobre seu significado (FREITAS, 2011).

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Finalmente, deve-se enfatizar a importância da valorização das contribuições de uma mulher para a Física. Embora as ciências sejam frequentemente tidas, até hoje, como atividades masculinas, Schiebinder (1993) demonstra como as mulheres fizeram parte da História das Ciências desde tempos antigos, ainda que tenham sido sistemática e institucionalmente excluídas dos campos científicos. No entanto, não tiveram, em maioria - e ainda não têm - o devido reconhecimento que suas contribuições inspiram. Explorar a sua história é o que permite mudar esse cenário (MAIA FILHO & SILVA, 2019).

Em conclusão, Grete Hermann é uma personagem que muito pode contribuir para o Ensino de Física, em concordância com três demandas bem estabelecidas: 1) a utilização de HFSC; 2) a inserção de tópicos de FMC; e 3) a abordagem de mulheres nas ciências.

## Referências

BELLER, M. Quantum dialogue : the making of a revolution. University of Chicago, 1999.

CRULL, E.; BACCIAGALUPPI, G. (Ed.) Grete Hermann - Between Physics and Philosophy. Springer, 2016.

FREITAS, F. A descoerência emerge: os múltiplos caminhos de um novo fenômeno físico. In: FREIRE JR., O.; PESSOA JR., O.; BROMBERG, J. L. (Org.) Teoria Quântica : estudos históricos e implicações culturais. Campina Grande: Livraria da Física, 2011. p. 65-78.

HEISENBERG, W. A parte e o todo : encontro e conversas sobre física, filosofia, religião e política. 1. ed. Rio de Janeiro: Contraponto, 1996. 288p. Tradução de Physics and Beyond: Encounters and conversations , por Vera Ribeiro. Original de 1971.

HERMANN, G. Die naturphilosophischen Grundlagen der Quantenmechanik. Abhandlungen der Fries'schen Schule . vol. N. F. 6, n. 2. 1935a. p. 75-152.

HERRMANN, K. Grete Henry-Hermann: Philosophie -Mathematik -Quantenmechanik . Springer: Wiesbaden, 2019. ISBN 978-658-16241-2.

JAMMER, M. The Philosophy of Quantum Mechanics : The Interpretations of QM in historical perspective. John Wiley & Sons, 1974.

KAPITANGO-A-SAMBA; RICARDO. Categorias de inserção da História e Filosofia da Ciência no ensino de ciências . R. Educ. Públ. , v. 23, n. 54. Cuiabá, 2014. p. 943-970.

MAIA FILHO, A. M.; SILVA, I. L. A trajetória de Chien Shiung Wu e a sua contribuição à Física. Cad. Bras. Ens. Fís , v. 36, n. 1, p. 135-157, abr. 2019.

OSTERMANN, F. Tópicos de física contemporânea em escolas de nível médio e na formação de professores de Física . Tese (Doutorado em Ensino de Física). Universidade Federal do Rio Grande do Sul: Porto Alegre, 2000. 441 p.

PAPARO, G. Grete Hermann : Mathematician, Philosopher and Physicist. MA Thesis (History and Philosophy of Science). Utrecht University, 2012.

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SCHIEBINDER, L. Women in Science : Historical Perspectives. Women at Work: A Meeting on the Status of Women in Astronomy. Space Telescope Science Institute: Baltimore, 1993.

SOLER, L. The Convergence of Transcedental Philosophy and Quantum Mechanics: Grete Henry-Hermann's 1935 Pioneering Proposal. In: BITBOL, M.; KERSZBERG, P.; PETITOT, J. (Ed.) Constituting Objectivity : Transcedental Perspectives on Modern Physics. Springer, 2009. p. 329-344.

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