Na ciência chamamos de leis de conservação todas aquelas que prescrevem que algo se conserva, ou seja, não pode ser criado nem destruído, e é por isso tido como imutável. Vários fenômenos da natureza podem ser explicados com a aplicação dessas leis.
Algumas leis clássicas de conservação são: o princípio de conservação da massa de Lavoisier e o princípio de conservação da energia e da quantidade de movimento, que podemos atribuir a vários autores como Descartes, Leibniz, Newton e outros. Podemos ainda citar o princípio de conservação das cargas elétricas, desenvolvido no século XIX.
O princípio de conservação da massa de Lavoisier afirma que, em qualquer reação química isolada, a soma dos reagentes deve ser igual à soma dos produtos. Não se admite o surgimento no resultado da reação de produtos com peso diferente dos reagentes, o que só seria possível se do nada ou de algum lugar surgisse matéria, para o caso de um peso final maior, e para um peso menor essa matéria deveria desaparecer.
Os princípios de conservação de energia e da quantidade de movimento definem respectivamente que num sistema isolado, tanto a energia quanto a quantidade de movimento se conservam, então a energia não pode ser criada nem destruída, e a quantidade de movimento total de um sistema não muda.
Finalmente, num processo de eletrização entre corpos isolados, a quantidade de cargas elétricas antes e depois do processo permanece a mesma. Existem ainda outros enunciados de leis de conservação que poderíamos citar, porém estes já são suficientes para as idéias que queremos desenvolver nesse trabalho.
De início, observemos que em todas as formulações temos a palavra “isolado” sempre presente. Vejamos a implicação desta palavra em um de nossos exemplos e a mesma conseqüência nos outros será de fácil verificação. No princípio de conservação da quantidade de movimento, temos que a mesma se conserva num sistema quando não há forças externas. É
dessa ausência de forças externas que dizemos que o sistema é isolado. Matematicamente temos que a quantidade de movimento (p) é dada pelo produto da massa pela velocidade (m . v) considerando que a massa seja a mesma em toda a variação da quantidade de movimento (∆p) e partindo da segunda lei de Newton, que afirma ser a força resultante o produto da massa (m) pela aceleração (a) podemos escrever:
F = m . a = m . ∆v/∆t = m . (v – vo)/∆t = p - po/∆t
F = p - po/∆t
Aqui F é a força resultante exterior, p - po é a variação da quantidade de movimento e
∆t o intervalo de tempo.
Para haver conservação da quantidade de movimento, a saber, p seja igual a po, faz- se
necessário uma das duas coisas, ou ∆t é zero, significando a não passagem do tempo, o que não nos interessaria, pois se o tempo não passa o evento não ocorre; ou que a força resultante exterior ao sistema seja nula (caracterizando um sistema isolado). Fazendo F = 0, podemos escrever:
0 = p - po/∆t → 0 = p - po → p = po
Ou seja, a quantidade de movimento final do sistema é igual à quantidade de movimento inicial do mesmo sistema. Apesar de toda a beleza matemática da demonstração, as condições de efetivação da conservação não são fáceis. Na verdade, nunca conseguiremos construir um sistema efetivamente isolado. Por quê? Pelo simples fato de no planeta Terra sempre estarmos sujeitos às forças gravitacionais, e estas são exteriores ao sistema que construímos na Terra. Se então incluirmos a Terra no nosso sistema, ficaremos sujeitos à atração gravitacional da Lua; incluindo a Lua, porém, o Sol iria interferir externamente, e assim por diante.
Ora, essa impossibilidade de construção de um sistema ideal nos levaria a eliminar as leis de conservação? Creio que não, afinal os frutos destas leis são incontestáveis. Talvez, tenhamos apenas de observar um fato: que estas leis não são completamente harmônicas com a natureza, a não ser que entendamos o mundo como um sistema isolado; mas o mundo como sistema isolado seria isolado do quê? Ser isolado é estar separado de outra coisa, mas se o mundo é a totalidade das coisas, do que ele estaria separado? Se há algo do que o mundo se separa, deixa de ser mundo; e se não há, não pode estar isolado, já que estar isolado é estar isolado de algo, de um existente.
Note-se, que essa impossibilidade de conceber um sistema ideal, a saber, que esteja impreterivelmente isolado de influências exteriores, passa pela problemática do mundo ser finito ou infinito. Não é que seja um problema para nós ter de decidir pela finitude ou infinitude do mundo, mas, antes, o problema é que independente do resultado, o sistema ideal não poderá ser construído. Sou capaz de dizer que algo é finito, quando sei onde esse algo acaba. Supondo que soubéssemos onde o mundo acaba não teríamos garantias que não há nada do outro lado que influenciasse nosso lado. E novamente, se o mundo é finito, não poderia ser isolado, afinal não há outra coisa de que ele possa se isolar. Por outro lado, o mundo como infinito é um mundo que não sabemos onde termina (já que não podemos experimentar o infinito). Logo, não parece razoável dizer que um mundo assim seja isolado. Como um mundo infinito não acaba, também não pode estar isolado. Em resumo: o mundo é uma totalidade e uma totalidade não pode estar isolada, seja ela infinita ou não.
Tendo nosso argumento por correto, e percebendo que ele reduz a certeza absoluta dos princípios de conservação, surge uma questão: por que tais leis são formuladas? Quanto a sua funcionabilidade não colocamos em dúvida, mas leis de não-conservação, por exemplo, não seriam também funcionais? Estas leis de não-conservação não se encontram na ciência da natureza e aqui duvidamos inclusive da possibilidade de serem formuladas.
Descartes e Leibniz são pensadores do século XVII que se intrigaram com o problema da conservação do movimento encontrando algumas expressões matemáticas que traduziam bem a conservação e legando a Deus à responsabilidade sobre o movimento. Em última análise, Deus deveria garantir a conservação de sua obra. Isso tinha de ser admitido por eles, pois em nosso dia-a-dia percebemos que os movimentos acabam. Se chuto uma bola num jogo de futebol, mesmo que ela não atinja ninguém após um certo tempo, ela pára, devido ao atrito com o chão e o ar. Portanto, as forças externas ao movimento da bola (força de atrito e de resistência do ar) fazem com que a velocidade (v) da bola seja cada vez menor, e como sua massa (m) não se altera a quantidade de movimento (p) da bola é cada vez menor, e não poderíamos defender uma conservação desse movimento.
A hipótese levantada dessas experiências diárias simples é que poderíamos pensar na chance do universo de repente cessar seu movimento, mas isso não seria possível, pois o universo foi criado por um Deus perfeito que não poderia ser autor de tão pífia obra.
A crítica que fazemos ao argumento desses filósofos está em pensar que de certa forma as leis de conservação estão na natureza em si, em achar que a natureza por ela mesma tem uma estrutura que se conserva. Segundo a argumentação que defendemos logo acima,
vimos que não é possível garantir que há qualquer tipo de conservação na natureza mesma. Em particular, se há uma conservação do movimento na natureza, dela não podemos ter certeza. Nossos filósofos acreditavam que o entendimento humano era capaz de captar o que fosse a natureza, e dizer se nela haveria ou não elementos de conservação. Ao admitirem as leis de conservação como necessariamente ligadas ao mundo natural, ou ainda, como pertencentes à natureza mesma, entendiam que Deus nos permitia conhecer seus desígnios quanto ao mundo físico.
Kant não escreveu equações sobre as leis de conservação como seus antecessores, e no que se refere à ciência não teve uma contribuição importante como tiveram Descartes e Leibniz. Todavia, julgamos que em Kant encontramos uma resposta melhor quanto ao que tange aos motivos pelos quais formulamos leis de conservação. Primeiramente, Kant não cai nos dois equívocos que atribuímos a Leibniz e Descartes: afirmar uma conservação como lei da natureza mesma, como se pudéssemos saber efetivamente que a conservação é uma propriedade do mundo mesmo; e em segundo lugar chamar a Deus como avalista de sua tese, o ser supremo garante que não nos enganemos em nossas inferências físicas. É interessante notar que esses dois argumentos usados para o endosso das leis de conservação são exatamente alguns dos alvos da crítica kantiana na Dialética Transcendental, às extrapolações do entendimento em afirmações acerca da existência de Deus e da finitude do mundo. A resposta de Kant à questão de por que formulamos leis de conservação é encontrada em sua doutrina da substância.