O objetivo deste trabalho é pesquisar e classificar as diversas concepções filosóficas sobre o mundo físico e a ciência em um grupo específico de físicos: professores do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. O trabalho começou com a criação de um questionário envolvendo julgamentos ou opiniões sobre alguns assuntos da física, sempre procurando abordar conceitos fundamentais da filosofia da ciência, como verdade, realismo, reducionismo, determinismo, natureza do tempo físico, objetivos da ciência e visões religiosas. De posse desse questionário realizamos entrevistas com dez professores do Instituto de Física da USP e então partimos para as análises dessas respostas. A metodologia utilizada seguiu os princípios da pesquisa qualitativa associada à análise de conteúdo. Isso que nos permitiu o estabelecimento de critérios de classificação para as diversas concepções filosóficas encontradas nas respostas dos entrevistados e a criação de categorias que foram ilustradas com representações diagramáticas. Com esta pesquisa, pretende-se deixar abertos caminhos para que, no futuro, possam ser investigadas conexões com o ensino na sala de aula, os livros didáticos, práticas pedagógicas, estratégias de ensino, novas sequências didáticas, etc. Além disso, espera-se que essa pesquisa possa tornar-se um forte aliado no processo de ensino-aprendizagem de determinados fenômenos, influenciando também a maneira como a natureza da ciência é apresentada e como a Física é ensinada. / The aim of this study is to investigate and classify the various philosophical conceptions about the physical world and science in a specific group of physicists: teachers of the Institute of Physics at the University of São Paulo (USP). The work began with the creation of a questionnaire involving judgments or opinions on some subjects of physics, addressing fundamental concepts of philosophy of science, such as truth, realism, reductionism, determinism, nature of physical time, aims of science, and religious views. With this questionnaire, interviews were conducted with ten professors from the Institute of Physics of USP, and then an analysis of the answers was made. The methodology used followed the principles of qualitative research associated with content analysis. This enabled us to establish criteria for classification for the various philosophical concepts found in the answers of the respondents, and to create categories that were illustrated with diagrammatic representations. We hope that in the future this research can be connected to issues in classroom teaching, textbooks, teaching practices, teaching strategies, new didactic sequences, etc. In addition, we hope that this research can become a strong ally in the teaching-learning process of certain phenomena, influencing the way the nature of science is presented and how physics is taught.

O objetivo principal desta tese é argumentar a favor da intuição básica do realismo científico, com o apoio de uma versão fortalecida e articulada do argumento do milagre. O realismo científico é uma concepção filosófica da ciência que assume uma atitude epistêmica otimista frente aos resultados da investigação científica que abrangem aspectos do mundo tanto observáveis como inobserváveis. Segundo o realismo científico, as entidades inobserváveis postuladas pelas teorias científicas bem-sucedidas têm existência real e essas teorias são verdadeiras ou aproximadamente verdadeiras. Essa atitude positiva é contestada por diversas perspectivas filosóficas conhecidas coletivamente como formas de antirrealismo científico (positivismo lógico, instrumentalismo, empirismo construtivo, historicismo, construtivismo social etc.). Procuramos analisar e rebater três importantes modalidades de argumentação antirrealista: a subdeterminação empírica das teorias, a indução pessimista e a circularidade viciosa da inferência da melhor explicação. Argumentamos que não obstante as diferenças que se mantêm entre as concepções realistas da ciência, o chamado argumento do milagre constitui uma peça central na defesa do realismo científico. Esse argumento se expressa na célebre formulação de Putnam (1975, p. 73), [...] o realismo científico é a única filosofia que não faz do sucesso da ciência um milagre. Para o realista científico, a ciência é bem-sucedida em explicar e prever fenômenos, inclusive novos, porque suas melhores teorias (maduras, não ad hoc, bem-sucedidas empírica e instrumentalmente, provedora de previsões novas, fecundas etc.) são (parcial ou aproximadamente) verdadeiras e as entidades inobserváveis postuladas por essas teorias realmente existem. Argumentamos também que outros esquemas de explicação para o êxito científico baseados em visões antirrealistas ou não-realistas da ciência são insatisfatórios. Examinamos diversas formas de fortalecer o argumento do milagre mediante as qualificações de novidade preditiva e fecundidade teórica, e concluímos que esse argumento continua sendo basilar e estratégico na defesa do realismo científico. / The main objective of this thesis is to argue in favor of the basic intuition of scientific realism, with the support of a strengthened and articulated version of the miracle argument. Scientific realism is a philosophical conception of science that takes an optimistic epistemic attitude towards the results of scientific research concerning both observable and unobservable aspects of the world. According to scientific realism, the unobservable entities postulated by successful scientific theories actually exist, and these theories are true or approximately true. This positive attitude is challenged by various philosophical perspectives known collectively as forms of scientific antirealism (logical positivism, instrumentalism, constructive empiricism, historicism, social constructivism, etc.). We analyze and rebut three important modalities of the antirealist argument: empirical underdetermination of theories, pessimistic induction, and the vicious circularity of inference to the best explanation. We argue that despite the differences that remain between the realist conceptions of science, the so-called miracle argument is a centerpiece in the defense of scientific realism. This argument is expressed in Putnams famous formulation (1975a, p. 73): [...] realism is the only philosophy that doesnt make the success of the science a miracle. For the scientific realist, science is successful in explaining and predicting phenomena, including new ones, because its best theories (mature, not ad hoc, successful empirically and instrumentally, providing new forecasts, fruitful, etc.) are (partially or approximately) true and the unobservable entities postulated by these theories really exist. We also argue that other schemes of explanation of scientific success, based on antirealist or non-realist views of science, are unsatisfactory. We examine various ways of strengthening the miracle argument based on the notions of predictive novelty and theoretical fruitfulness, and we conclude that this argument remains fundamental and strategic in the defense of scientific realism.

O objetivo principal desta tese é argumentar a favor da intuição básica do realismo científico, com o apoio de uma versão fortalecida e articulada do argumento do milagre. O realismo científico é uma concepção filosófica da ciência que assume uma atitude epistêmica otimista frente aos resultados da investigação científica que abrangem aspectos do mundo tanto observáveis como inobserváveis. Segundo o realismo científico, as entidades inobserváveis postuladas pelas teorias científicas bem-sucedidas têm existência real e essas teorias são verdadeiras ou aproximadamente verdadeiras. Essa atitude positiva é contestada por diversas perspectivas filosóficas conhecidas coletivamente como formas de antirrealismo científico (positivismo lógico, instrumentalismo, empirismo construtivo, historicismo, construtivismo social etc.). Procuramos analisar e rebater três importantes modalidades de argumentação antirrealista: a subdeterminação empírica das teorias, a indução pessimista e a circularidade viciosa da inferência da melhor explicação. Argumentamos que não obstante as diferenças que se mantêm entre as concepções realistas da ciência, o chamado argumento do milagre constitui uma peça central na defesa do realismo científico. Esse argumento se expressa na célebre formulação de Putnam (1975, p. 73), [...] o realismo científico é a única filosofia que não faz do sucesso da ciência um milagre. Para o realista científico, a ciência é bem-sucedida em explicar e prever fenômenos, inclusive novos, porque suas melhores teorias (maduras, não ad hoc, bem-sucedidas empírica e instrumentalmente, provedora de previsões novas, fecundas etc.) são (parcial ou aproximadamente) verdadeiras e as entidades inobserváveis postuladas por essas teorias realmente existem. Argumentamos também que outros esquemas de explicação para o êxito científico baseados em visões antirrealistas ou não-realistas da ciência são insatisfatórios. Examinamos diversas formas de fortalecer o argumento do milagre mediante as qualificações de novidade preditiva e fecundidade teórica, e concluímos que esse argumento continua sendo basilar e estratégico na defesa do realismo científico. / The main objective of this thesis is to argue in favor of the basic intuition of scientific realism, with the support of a strengthened and articulated version of the miracle argument. Scientific realism is a philosophical conception of science that takes an optimistic epistemic attitude towards the results of scientific research concerning both observable and unobservable aspects of the world. According to scientific realism, the unobservable entities postulated by successful scientific theories actually exist, and these theories are true or approximately true. This positive attitude is challenged by various philosophical perspectives known collectively as forms of scientific antirealism (logical positivism, instrumentalism, constructive empiricism, historicism, social constructivism, etc.). We analyze and rebut three important modalities of the antirealist argument: empirical underdetermination of theories, pessimistic induction, and the vicious circularity of inference to the best explanation. We argue that despite the differences that remain between the realist conceptions of science, the so-called miracle argument is a centerpiece in the defense of scientific realism. This argument is expressed in Putnams famous formulation (1975a, p. 73): [...] realism is the only philosophy that doesnt make the success of the science a miracle. For the scientific realist, science is successful in explaining and predicting phenomena, including new ones, because its best theories (mature, not ad hoc, successful empirically and instrumentally, providing new forecasts, fruitful, etc.) are (partially or approximately) true and the unobservable entities postulated by these theories really exist. We also argue that other schemes of explanation of scientific success, based on antirealist or non-realist views of science, are unsatisfactory. We examine various ways of strengthening the miracle argument based on the notions of predictive novelty and theoretical fruitfulness, and we conclude that this argument remains fundamental and strategic in the defense of scientific realism.

O objetivo deste trabalho é pesquisar e classificar as diversas concepções filosóficas sobre o mundo físico e a ciência em um grupo específico de físicos: professores do Instituto de Física da Universidade de São Paulo. O trabalho começou com a criação de um questionário envolvendo julgamentos ou opiniões sobre alguns assuntos da física, sempre procurando abordar conceitos fundamentais da filosofia da ciência, como verdade, realismo, reducionismo, determinismo, natureza do tempo físico, objetivos da ciência e visões religiosas. De posse desse questionário realizamos entrevistas com dez professores do Instituto de Física da USP e então partimos para as análises dessas respostas. A metodologia utilizada seguiu os princípios da pesquisa qualitativa associada à análise de conteúdo. Isso que nos permitiu o estabelecimento de critérios de classificação para as diversas concepções filosóficas encontradas nas respostas dos entrevistados e a criação de categorias que foram ilustradas com representações diagramáticas. Com esta pesquisa, pretende-se deixar abertos caminhos para que, no futuro, possam ser investigadas conexões com o ensino na sala de aula, os livros didáticos, práticas pedagógicas, estratégias de ensino, novas sequências didáticas, etc. Além disso, espera-se que essa pesquisa possa tornar-se um forte aliado no processo de ensino-aprendizagem de determinados fenômenos, influenciando também a maneira como a natureza da ciência é apresentada e como a Física é ensinada. / The aim of this study is to investigate and classify the various philosophical conceptions about the physical world and science in a specific group of physicists: teachers of the Institute of Physics at the University of São Paulo (USP). The work began with the creation of a questionnaire involving judgments or opinions on some subjects of physics, addressing fundamental concepts of philosophy of science, such as truth, realism, reductionism, determinism, nature of physical time, aims of science, and religious views. With this questionnaire, interviews were conducted with ten professors from the Institute of Physics of USP, and then an analysis of the answers was made. The methodology used followed the principles of qualitative research associated with content analysis. This enabled us to establish criteria for classification for the various philosophical concepts found in the answers of the respondents, and to create categories that were illustrated with diagrammatic representations. We hope that in the future this research can be connected to issues in classroom teaching, textbooks, teaching practices, teaching strategies, new didactic sequences, etc. In addition, we hope that this research can become a strong ally in the teaching-learning process of certain phenomena, influencing the way the nature of science is presented and how physics is taught.

Neste trabalho investigamos, teoricamente e empiricamente, quais são os possíveis aspectos da natureza da ciência, relacionados ao debate realismo e antirrealismo científicos, que emergem da história e filosofia da teoria da relatividade especial e têm potencial para promover debates no ensino de física. Para tal, primeiramente reconhecemos a importância da aproximação histórico-filosófica ao ensino de ciências, assim como a relevância dos aspectos consensuais e não consensuais da natureza da ciência. Argumentamos, em especial, que estes aspectos controversos e não consensuais podem trazer uma visão ainda mais rica e realista da ciência. Fazemos uma exposição sintética sobre algumas das principais características do debate realismo e antirrealismo científicos, suas principais vertentes, categorias e argumentos correntes. Fazemos também um estudo teórico histórico e filosófico sobre a teoria da relatividade, no qual enfatizamos a capacidade do formalismo matemático da teoria ser filosoficamente interpretável. Quatro interpretações históricas da teoria, a de Lorentz (1904), a de Einstein (1905), a de Poincaré (1906) e a de Minkowski (1907) são discutidas e caracterizadas com base no estudo sobre o debate realismo e antirrealismo científicos. Descrevemos em seguida uma pesquisa de campo realizada no primeiro semestre de 2013 aplicada a estudantes de física, de licenciatura e bacharelado, da Universidade de São Paulo. Seus objetivos foram investigar as concepções filosóficas dos estudantes sobre o debate realismo e antirrealismo científicos no contexto da teoria da relatividade especial e mostrar como ele pode trazer ricas discussões no ensino de ciências . A pesquisa foi dividida em três etapas: aplicação de questionário específico sobre o tema filosófico; análise de resenhas entregues pelos estudantes, e; realização de grupo focal. O resultado da análise e triangulação dos dados sugere que o debate mostra-se, também entre os estudantes, de uma forma não consensual e filosoficamente rica. / In this work we investigate theoretically and empirically some possible aspects of the nature of science, related to scientific realism and anti-realism debate emerging from the history and philosophy of the special theory of relativity which can potentially encourage related discussions in physics education. For such, first we acknowledge the importance of historical-philosophical approach to teaching science, as well the educational relevance of the consensual and nonconsensual aspects of nature of science. We argue, particularly, that these controversial and non-consensual aspects can provide an even richer and more realistic view of science. We make a summary of some of the main features of scientific realism and anti-realism debate, its main categories and current arguments. We also make a historical and philosophical theoretical study on the special theory of relativity, wherein we emphasize the capacity of its mathematical formalism be philosophically interpretable. Four historical interpretations of the theory, Lorentz\'s (1904), Einstein\'s (1905), Poincaré\'s (1906) Minkowski\'s (1907), are discussed and characterized based on earlier study on scientific realism and anti-realism debate. We report then a field research conducted in the first semester of 2013 applied to undergraduated physics students at the University of São Paulo. Its objectives went to investigate the philosophical conceptions of students about scientific realism and anti-realism debate under the special theory of relativity and its subjects, and to show how rich can it be for science education. This research was divided into three stages: the application of a specific questionnaire on the philosophical subject; the analysis of papers submitted by students, and; the performing of a focus group. The outcome of data triangulation suggests that the debate reveals itself also among students, in a non-consensual and philosophically rich way.

Neste trabalho investigamos, teoricamente e empiricamente, quais são os possíveis aspectos da natureza da ciência, relacionados ao debate realismo e antirrealismo científicos, que emergem da história e filosofia da teoria da relatividade especial e têm potencial para promover debates no ensino de física. Para tal, primeiramente reconhecemos a importância da aproximação histórico-filosófica ao ensino de ciências, assim como a relevância dos aspectos consensuais e não consensuais da natureza da ciência. Argumentamos, em especial, que estes aspectos controversos e não consensuais podem trazer uma visão ainda mais rica e realista da ciência. Fazemos uma exposição sintética sobre algumas das principais características do debate realismo e antirrealismo científicos, suas principais vertentes, categorias e argumentos correntes. Fazemos também um estudo teórico histórico e filosófico sobre a teoria da relatividade, no qual enfatizamos a capacidade do formalismo matemático da teoria ser filosoficamente interpretável. Quatro interpretações históricas da teoria, a de Lorentz (1904), a de Einstein (1905), a de Poincaré (1906) e a de Minkowski (1907) são discutidas e caracterizadas com base no estudo sobre o debate realismo e antirrealismo científicos. Descrevemos em seguida uma pesquisa de campo realizada no primeiro semestre de 2013 aplicada a estudantes de física, de licenciatura e bacharelado, da Universidade de São Paulo. Seus objetivos foram investigar as concepções filosóficas dos estudantes sobre o debate realismo e antirrealismo científicos no contexto da teoria da relatividade especial e mostrar como ele pode trazer ricas discussões no ensino de ciências . A pesquisa foi dividida em três etapas: aplicação de questionário específico sobre o tema filosófico; análise de resenhas entregues pelos estudantes, e; realização de grupo focal. O resultado da análise e triangulação dos dados sugere que o debate mostra-se, também entre os estudantes, de uma forma não consensual e filosoficamente rica. / In this work we investigate theoretically and empirically some possible aspects of the nature of science, related to scientific realism and anti-realism debate emerging from the history and philosophy of the special theory of relativity which can potentially encourage related discussions in physics education. For such, first we acknowledge the importance of historical-philosophical approach to teaching science, as well the educational relevance of the consensual and nonconsensual aspects of nature of science. We argue, particularly, that these controversial and non-consensual aspects can provide an even richer and more realistic view of science. We make a summary of some of the main features of scientific realism and anti-realism debate, its main categories and current arguments. We also make a historical and philosophical theoretical study on the special theory of relativity, wherein we emphasize the capacity of its mathematical formalism be philosophically interpretable. Four historical interpretations of the theory, Lorentz\'s (1904), Einstein\'s (1905), Poincaré\'s (1906) Minkowski\'s (1907), are discussed and characterized based on earlier study on scientific realism and anti-realism debate. We report then a field research conducted in the first semester of 2013 applied to undergraduated physics students at the University of São Paulo. Its objectives went to investigate the philosophical conceptions of students about scientific realism and anti-realism debate under the special theory of relativity and its subjects, and to show how rich can it be for science education. This research was divided into three stages: the application of a specific questionnaire on the philosophical subject; the analysis of papers submitted by students, and; the performing of a focus group. The outcome of data triangulation suggests that the debate reveals itself also among students, in a non-consensual and philosophically rich way.