Engenharia | relação com outras ciências e artes

Relação com outras ciências e artes

Ciências

Coração artificial, resultante da cooperação entre a medicina e a engenharia.
Leonardo da Vinci, o exemplo perfeito da associação entre o engenheiro, o artista e o cientista.

Existe uma sobreposição entre a prática da ciência e a da engenharia. Na engenharia aplica-se a ciência. Ambas as atividades baseiam-se na observação atenta dos materiais e dos fenómenos. Ambas usam a matemática e critérios de classificação para analisarem e comunicarem as observações.[2]

Espera-se que os cientistas interpretem as suas observações e façam recomendações versadas para ações práticas baseadas nessas interpretações. Os cientistas podem também desempenhar tarefas totalmente de engenharia como a do desenho de aparelhos experimentais ou a da construção de protótipos. Reciprocamente, no processo de desenvolvimento de tecnologia, os engenheiros ocasionalmente apanham-se a explorar novos fenómenos, transformando-se assim, momentaneamente, em cientistas.[2]

No entanto, a pesquisa em engenharia tem um carácter diferente da pesquisa científica. Em primeiro lugar, frequentemente lida com áreas em que a física e a química básicas são bem conhecidas, mas os problemas em si são demasiado complexos para serem resolvidos de uma forma exata. Exemplos, são o uso de aproximações numéricas nas equações de Navier-Stokes para a descrição do fluxo aerodinâmico sobre uma aeronave ou o uso da regra de Miner para cálculo dos danos provocados pela fadiga do material. Em segundo lugar, a pesquisa em engenharia emprega muitos métodos semiempíricos que são estranhos à pesquisa científica pura, sendo um exemplo o do método da variação de parâmetros.[8]

Essencialmente, pode dizer-se que os cientistas tentam entender a natureza enquanto que os engenheiros tentam fazer coisas que não existem na natureza.[9]

Medicina e biologia

O estudo do corpo humano, em algumas das suas formas e propósitos, constitui uma importante ligação entre a medicina e alguns campos da engenharia. A medicina tem como objetivo sustentar, aumentar e até substituir funções do corpo humano, se necessário, através do uso da tecnologia.

A moderna medicina pode substituir várias funções do corpo através do uso de próteses e órgãos artificiais e pode alterar significativamente várias dessas funções através de dispositivos como implantes cerebrais e marca-passos. A biónica é um campo específico que se dedica ao estudo dos implantes sintéticos em sistemas naturais.[10][11]

Reciprocamente, alguns campos da engenharia olham para o corpo humano como uma máquina biológica que merece ser estudada e dedicam-se a melhorar muitas das suas funções através da substituição da biologia pela tecnologia. Isto levou a campos como a inteligência artificial, as redes neurais, a lógica difusa e a robótica. Existem também interações substanciais entre a engenharia e a medicina.[12][13]

Ambos os campos fornecem soluções para problemas do mundo real. Isto, frequentemente, requer avançar mesmo antes de um fenómeno ser completamente compreendido em termos científicos o que faz com que a experimentação e o conhecimento empírico sejam uma parte integral tanto da medicina como da engenharia.

A medicina ocupa-se do estudo do funcionamento do corpo humano o qual, como uma máquina biológica, tem muitas funções que podem ser modeladas através do uso de métodos da engenharia. O coração, por exemplo, funciona como uma bomba hidráulica, o esqueleto funciona como uma estrutura e o cérebro produz sinais elétricos. Estas semelhanças, bem como a crescente importância da aplicação dos princípios da engenharia à medicina levou ao desenvolvimento da engenharia biomédica, que usa conceitos de ambas.[14][15][16][17]

Novos ramos emergentes da ciência, como a biologia de sistemas, vêm adaptando ferramentas analíticas tradicionalmente usadas na engenharia, como a modelação de sistemas e a análise computacional, para a descrição de sistemas biológicos.

Artes

A moderna engenharia deriva em parte do que, antigamente, eram consideradas as artes mecânicas. Ainda se mantêm muitas ligações entre as modernas artes e a engenharia, que são diretas em alguns campos como os da arquitetura, da arquitetura paisagista e do design industrial, ao ponto destas disciplinas serem parte integrantes dos currículos de alguns cursos superiores de engenharia.[18][19][20][21]

De entre as figuras históricas famosas, Leonardo da Vinci é um bem conhecido artista e engenheiro do Renascimento, constituindo um exemplo da ligação entre as artes e a engenharia.[22]

Outros campos

A ciência política, pegou no termo "engenharia" e empregou-o no âmbito do estudo de vários assuntos como a engenharia social e a engenharia política, que lidam com a formação das estrutura política e social usando uma metodologia da engenharia associada aos princípios da ciência política.