Tecnologia da Informação: a Matemática e a Física

Information Technology: Mathematics and Physics.

Por Irenilza de Alencar Nääs – professora da Unicamp, Unip e Florida University (EUA). Titular da Cadeira  24 do IHGG Campinas.

Os primeiros sinais de comunicação humana foram registrados através de desenhos simples nas cavernas, esboços que, com alguma imaginação, podemos entender o que se pretendia comunicar, fossem caçadas ou histórias épicas que haviam causado algum impacto naqueles desenhistas que registraram a pré-história. Essas pinturas rupestres, que são constituídas de sinais geométricos e imagens de animais, entre outros, são encontradas em vários locais do mundo, algumas com impressionante nível de detalhes, como aquelas encontradas em Lascaux, na França, datadas de 15 a 10 mil anos a.C.

Por volta de 4 a 3 mil anos a.C., os egípcios, que dominavam a comunicação escrita, registravam seus feitos nas paredes das câmaras mortuárias de seus faraós, com perfeição e proporcionalidade artística. Naquela ocasião, já os rolos de papiro procuravam documentar os feitos dos reis e, principalmente, ritos religiosos que, depositados ao lado de outros objetos nas tumbas, orientavam os corpos mumificados a ultrapassar as dificuldades de seguir para a vida eterna, após a morte.

Enquanto a escrita avançava, o registro numérico diversificava entre os povos e foi somente em 1800 a.C., na região da Mesopotâmia, que os sumérios desenvolvem um dos primeiros sistemas numéricos, composto de 60 símbolos, que viria a ser padronizado na região, primordialmente no registro dos impostos. Nessa época, em várias regiões do planeta, os homens já se preocupavam com o registro de suas idéias e seus cálculos, pois os negócios já haviam traspassado o escambo e existia o comércio regular, e a adoção de um sistema único de numeração foi um avanço da humanidade.

Mas o passo seguinte ainda precisava ser dado, pois pedras, paredes e grandes rolos de papiros não podiam ser carregados de um lado para outro facilmente e, em cerca de 100 a.C, os chineses inventaram o papel a partir de trapos de celulose, dobrável em partes, que serviu de base para o desenvolvimento do papel moderno. Isso facilitou inclusive a concentração de informações em locais adequados e com a finalidade específica de leitura e aprendizado, como bibliotecas, sendo a mais famosa, no mundo antigo, a de Alexandria, que continha materiais em vários idiomas, levados para lá por Alexandre, o Grande (353 a.C.-326 a.C.), e acumulado com outros registros do período pré-grego do Egito antigo.

Durante a Idade Média, o conhecimento era amparado por referências coletivas como a família e, principalmente, a religião. Esta detinha o poder de decisão sobre as ações humanas e, por isso, ao mesmo tempo em que amparava o homem, também o constrangia, retirando-lhe a capacidade de construir suas próprias referências internas.

Foi no Renascimento que os pensadores se voltaram aos ditames da natureza e vários paradigmas foram questionados e repensados. O obscurantismo reinante durante a
Santa Inquisição, entretanto, restringiu pensamentos inovadores e o homem mergulhou em trevas do conhecimento.

Com o surgimento da imprensa no século XV, o conhecimento pôde ser amplamente difundido, pois o custo de sua reprodução diminuiu significativamente. O papel, aliado à invenção da imprensa, permitiu importantes passos na direção da comunicação e popularização do conhecimento.

A Comunicação é o campo do conhecimento acadêmico que estuda os processos da comunicação humana. Também se entende como o intercâmbio entre sujeitos ou objetos, incluindo temas técnicos, biológicos e sociais. A comunicação humana é um processo que envolve a troca de informações, utilizando sistemas simbólicos como ferramentas para esse fim. Encontram-se envolvidas nesse processo várias maneiras de intercâmbio, como a fala, a escrita e, como estância atual, a rede global de informação denominada de Internet. Na Tecnologia da Informação está envolvido algum processo ou aparato técnico que une os interlocutores, possibilitando a comunicação mediada.

As várias teorias da comunicação inferem diferentes pesos para os seus componentes, que são o emissor, a mensagem, o meio de comunicação e a resposta, atribuindo-lhes graus de análise, crítica, consciência, entre outros, de maneira a proceder o julgamento de seu impacto na consciência coletiva, cultura etc.

Neste texto, procurar-se-a descrever a evolução da Tecnologia da Informação, a partir, principalmente, do conhecimento da matemática e física. O primeiro sistema numérico que se tem registro foi encontrado no Egito antigo, por volta de 2 mil anos a.C, representado por linhas verticais de 1 a 9, e o número 10 era representado pela letra U ou um círculo, enquanto o número 100 era uma corda torcida e o 1 mil era uma flor de lótus.

A evolução das ciências matemáticas deu-se pelos estudiosos gregos. Em 520 a.C. o matemático grego Eudoxo definiu e explicou os números irracionais e, em 300 a.C; Euclides desenvolveu teoremas e sintetizou diversos conhecimentos sobre a geometria, determinando o início da geometria euclidiana. Em evolução crescente de estudos sobre conceitos matemáticos, a 250 a.C. Diofante desenvolveu os conceitos sobre a álgebra, que são utilizados até os dias de hoje. Foi somente entre 100 e 200 d.C. que matemáticos indianos criaram o sistema numérico de nove dígitos, precursor da matemática moderna. Curiosamente, os números eram associados a um valor reconhecível e capaz de ser identificado e correlacionado com algum item mensurável, tendo sido em torno de 870 d.C. que o conceito de zero foi introduzido na matemática.

O conhecimento na Antiguidade era privilégio de poucos, por falta de tecnologias de comunicação em larga escala, pois não havia a reprodução permanente de livros e, portanto, o acesso à informação era limitado ao extremo. Na antiga Mesopotâmia, assim como no Egito antigo, os sacerdotes eram os guardiões dos livros e, com isso, do conhecimento humano. As antigas bibliotecas, localizadas em templos, continham papiros enrolados, e na Grécia antiga, cerca de 600 a.C, há o registro dos primeiros papiros cortados verticalmente em folhas e costurados em pilhas, provável precursor da ideia de livro, como é conhecido hoje.

Os passos do desenvolvimento da física seguiram em paralelo aos da matemática. Em 480 a.C. o pensador grego Leucipo chegou à conclusão de que a matéria de todos os corpos é composta por partículas microscópicas chamadas de átomos e, em 260 a.C, Arquimedes descobriu que os corpos flutuam, pois deslocam um pouco de líquido para os lados. Foi no século XIII que o francês Pelerin de Maricourt reconheceu o funcionamento dos dois
pólos magnéticos de um ímã, dando origem aos estudos sobre o magnetismo, que viria a ser mais profundamente estudado no século XIX.

Com o Renascimento surgem novas formas de pensar, ocasionando uma crise social que culmina com a contestação das velhas tradições e o rompimento da ciência com a religião.  O mundo deixa de ser sagrado para tornar-se um objeto de uso para o próprio homem, embora a crença em Deus permanecesse. O trabalho intelectual, nesse período, torna-se mais intenso e individualizado, enquanto a religiosidade se converte em uma decisão íntima. Os valores humanísticos, juntamente com o elemento de independência política e a expansão capitalista, determinaram o surgimento da Renascença, na Itália do século XIV.

Em 1589, no auge do período escuso da Santa Inquisição, o cientista italiano Galileu Galilei descobre que todos os corpos caem numa mesma velocidade independentemente de seu peso, que é o princípio da física moderna e da lei de queda livre dos corpos. Perseguido pelos líderes da Inquisição italiana, teve que negar suas descobertas, assim como o seu apoio à teoria de Copérnico, em que a Terra não era o centro do universo.

A concepção matemática da natureza defendida por Galileu não era nova, os pitagóricos foram os primeiros a formulá-la na antiga Grécia, mas ninguém o conseguira demonstrar. Galileu fez o que ninguém alcançara até então, que era uma descrição matemática dos movimentos dos corpos, tendo, para isso, utilizado o método experimental, novidade na época. Não foi também ele o seu único criador, pois vários estudiosos na Idade Média, por toda a Europa, o defendiam, afirmando que todas as teorias deveriam ser demonstradas através de experiências. Mas foi Galileu quem construiu instrumentos para medir rigorosamente, por exemplo, a queda dos corpos, demonstrando a Lei da Gravidade. Afirmou que fazia essas experiências não para se convencer, mas para convencer aos outros, o que se leva a crer que seu instinto de professor cuidava de eternizar o conhecimento.

Aristóteles, o grande gênio da filosofia, apresentou, em defesa do geocentrismo, argumentos que foram considerados irrefutáveis durante séculos e coincidiam com as descrições do universo encontradas na Bíblia. A grande ruptura com essa concepção geocêntrica ocorreu somente no século XVI, com as teorias de Nicolau Copérnico descritas em sua obra Sobre as revoluções dos corpos celestes, em pormenores, como era mais estético que o centro do universo não fosse a Terra, mas o Sol. Galileu
também acreditava nessa harmonia cósmica, no entanto as suas observações levaram-no a concluir que esta não se encaixava na antiga concepção do cosmos, finito e hierarquizado segundo graus de perfeição. Estes e outros fatos eram mais do que suficientes para sustentar que foi ele que apresentou provas concludentes a favor da concepção heliocêntrica do cosmos, embora não tenha sido o seu criador.

A astronomia matemática tornava-se assim uma das referências fundamentais da ciência moderna e a sua mecânica era embasada em alguns princípios julgados eternos: o conceito de um tempo e espaço absolutos, e a transmissão instantânea da atração gravitacional. A história veio depois mostrar que em ciência nada é absoluto, tudo sempre está em fase de revisão. Naquele tempo, os países passaram a medir-se não apenas pelo seu desenvolvimento econômico, mas também pelo avanço das ciências. Isaac Newton teve nesse ponto uma influência determinante, pois era um dos símbolos do progresso e poder do Reino Unido.

A física desenvolveu-se com novas descobertas. Em 1648, Blaise Pascal fez importantes pesquisas sobre a pressão gerada pelo peso dos gases e da água e, em 1666, Newton chegou à conclusão de que a luz é formada pela junção de várias cores. Nessa mesma época, o físico holandês Christiaan Huygens foi o primeiro a defender a ideia de que a luz se propaga como se fosse uma onda, conceito esse que, associado ao eletromagnetismo, originou a telecomunicação do século XX. Finalmente, em 1687, Newton publica Princípios matemáticos da filosofia natural, em que definiu as principais leis da mecânica, demonstrando que os corpos se atraem pela força de gravidade, fundamentos da física moderna. O Cálculo Infinitesimal foi um poderoso instrumento matemático que serviu para muitas das suas descobertas. A sua criação foi o ápice do trabalho de gerações de matemáticos desde a antiga Babilônia, passando no século XVII por René Descartes, e a que Gottfried Leibniz deu a forma que hoje conhecemos.

A imagem do universo que Newton deixou aos seus contemporâneos, como o retrato fiel da natureza, não durou nem meio século, pois era demasiado estática, numa época em que os homens urgiam por mudanças. E, em meados do século XVIII, surgiram as primeiras teorias modernas sobre a origem do universo.

A comunicação do conhecimento organizado, denominado de informação, era disposto, evolutivamente, em cavernas, pedras, papiros e outros. Até a Idade Média a informação era compilada por escribas e depois por monges, em poucas cópias, de maneira que o acesso às descobertas era limitado. Johannes Gutenberg, na Alemanha, por volta de 1450, inventou o primeiro processo mecânico de impressão, utilizando um cilindro de metal
móvel para gravação. A partir daí houve a possibilidade do desenvolvimento de livros em larga escala e, começa então, a relativa democratização do conhecimento e a era de expansão da informação.

Referências bibliográficas:

ANDRÉ, J. M. Renascimento e modernidade. Do poder da magia à magia do poder,
Coimbra: Ed. Minerva, 1987.
BACHELARD, G. O novo espírito científico. Lisboa: Edições 70, 1996.
BUTTLER, J. A. History of Information Technology and Systems. Disponível em:
<http://www.tcf.ua.edu/classes/Jbutler/T389/ITHistoryOutline.htm&gt; Acesso em: 17/2/2007.
PRIMON, A. L. M.; SIQUEIRA JR., L. G.; ADAM, S. M. e BONFIM, T. E. “História da ciência: da Idade Média à atualidade”, Psicólogo Informação, vol. 4, n.4, jan./ dez., 2000, p. 35-51.
VÉDRINE, H. As filosofias do Renascimento. Lisboa: Publicações Europa-América, s.d., coleção Saber, 77.

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