Observación

La observación en las ciencias naturales ^[1] es un acto o instancia de notar o percibir ^[2] y la adquisición de información de una fuente primaria . En los seres vivos, la observación emplea los sentidos . En la ciencia , la observación también puede implicar la percepción y el registro de datos mediante el uso de instrumentos científicos . El término también puede referirse a cualquier dato recopilado durante la actividad científica. Las observaciones pueden ser cualitativas , es decir, se nota la ausencia o presencia de una propiedad y se describe el fenómeno observado, o cuantitativas si se atribuye un valor numérico al fenómeno observado contando o midiendo .

El método científico requiere observaciones de fenómenos naturales para formular y probar hipótesis . ^[3] Consta de los siguientes pasos: ^{[4] [5]}

1. Haz una pregunta sobre un fenómeno natural.
2. Realizar observaciones del fenómeno.
3. Formular una hipótesis que responda tentativamente la pregunta.
4. Predecir consecuencias lógicas y observables de la hipótesis que aún no han sido investigadas.
5. Pruebe las predicciones de la hipótesis mediante un experimento , un estudio observacional , un estudio de campo o una simulación.
6. Sacar una conclusión a partir de los datos recopilados en el experimento, o revisar la hipótesis o formular una nueva y repetir el proceso.
7. Escribe un método descriptivo de observación y los resultados o conclusiones a los que llegó.
8. Pida a colegas con experiencia en la investigación del mismo fenómeno que evalúen los resultados.

Las observaciones desempeñan un papel en el segundo y quinto paso del método científico. Sin embargo, la necesidad de reproducibilidad requiere que las observaciones de diferentes observadores puedan ser comparables. Las impresiones sensoriales humanas son subjetivas y cualitativas , lo que las hace difíciles de registrar o comparar. El uso de la medición se desarrolló para permitir el registro y la comparación de observaciones realizadas en diferentes momentos y lugares, por diferentes personas. La medición consiste en utilizar la observación para comparar el fenómeno que se observa con una unidad estándar . La unidad estándar puede ser un artefacto, un proceso o una definición que puede ser duplicada o compartida por todos los observadores. En la medición, se cuenta el número de unidades estándar que es igual a la observación. La medición reduce una observación a un número que se puede registrar, y dos observaciones que dan como resultado el mismo número son iguales dentro de la resolución del proceso.

Los sentidos humanos son limitados y están sujetos a errores de percepción, como las ilusiones ópticas . Se desarrollaron instrumentos científicos para ayudar a las capacidades humanas de observación, como básculas , relojes , telescopios , microscopios , termómetros , cámaras y grabadoras , y también para traducir a forma perceptible eventos que no son observables por los sentidos, como tintes indicadores , voltímetros , espectrómetros , cámaras infrarrojas , osciloscopios , interferómetros , contadores Geiger y receptores de radio .

Un problema que se encuentra en todos los campos científicos es que la observación puede afectar al proceso que se observa, dando como resultado un resultado diferente al que se obtendría si el proceso no se observara. Esto se denomina efecto del observador . Por ejemplo, normalmente no es posible comprobar la presión de aire de un neumático de automóvil sin dejar salir algo de aire, lo que cambiaría la presión. Sin embargo, en la mayoría de los campos científicos es posible reducir los efectos de la observación a la insignificancia utilizando mejores instrumentos.

Considerada como un proceso físico en sí misma, toda forma de observación (humana o instrumental) implica amplificación y es por tanto un proceso termodinámicamente irreversible que aumenta la entropía .

En algunos campos específicos de la ciencia, los resultados de la observación difieren en función de factores que no son importantes en la observación cotidiana. Estos suelen ilustrarse con aparentes " paradojas " en las que un acontecimiento parece diferente cuando se observa desde dos puntos de vista diferentes, lo que parece violar el "sentido común".

• Relatividad: En la física relativista , que estudia velocidades cercanas a la de la luz , se ha descubierto que diferentes observadores pueden observar valores diferentes de longitud, tiempo, masa y muchas otras propiedades de un objeto, dependiendo de la velocidad del observador en relación con el objeto. Por ejemplo, en la paradoja de los gemelos, uno de ellos emprende un viaje a una velocidad cercana a la de la luz y vuelve a casa más joven que el gemelo que se quedó en casa. Esto no es una paradoja: el tiempo pasa a un ritmo más lento cuando se mide desde un marco que se mueve en relación con el objeto. ^{[ aclaración necesaria ]} En la física relativista, una observación siempre debe ser calificada especificando el estado de movimiento del observador, su marco de referencia . ^{[ cita requerida ]}
• Mecánica cuántica: En la mecánica cuántica , que estudia el comportamiento de objetos muy pequeños, no es posible observar un sistema sin cambiarlo, y el "observador" debe considerarse parte del sistema que se observa. De forma aislada, los objetos cuánticos se representan mediante una función de onda que a menudo existe en una superposición o mezcla de diferentes estados . Sin embargo, cuando se realiza una observación para determinar la ubicación o el estado real del objeto, siempre se encuentra el objeto en un solo estado, no en una "mezcla". La interacción del proceso de observación parece " colapsar " la función de onda en un solo estado. Por lo tanto, cualquier interacción entre una función de onda aislada y el mundo externo que resulte en este colapso de la función de onda se denomina observación o medición , sea o no parte de un proceso de observación deliberado.

Los sentidos humanos no funcionan como una videocámara , grabando imparcialmente todas las observaciones. ^[6] La percepción humana se produce mediante un proceso inconsciente y complejo de abstracción , en el que se notan y recuerdan ciertos detalles de los datos sensoriales entrantes, y el resto se olvida. Lo que se conserva y lo que se desecha depende de un modelo interno o representación del mundo, llamado por los psicólogos esquema , que se construye a lo largo de toda nuestra vida. Los datos se ajustan a este esquema. Más tarde, cuando se recuerdan los eventos, los vacíos de la memoria pueden incluso llenarse con datos "plausibles" que la mente inventa para que se ajusten al modelo; esto se llama memoria reconstructiva . La cantidad de atención que se presta a los diversos datos percibidos depende de un sistema de valores interno, que juzga su importancia para el individuo. Así, dos personas pueden ver el mismo evento y salir de él con percepciones completamente diferentes del mismo, incluso estando en desacuerdo sobre hechos simples. Esta es la razón por la que el testimonio de testigos oculares es notoriamente poco confiable. ^{[ cita requerida ]}

A continuación se presentan algunas de las formas más importantes en que las observaciones pueden verse afectadas por la psicología humana.

Las observaciones humanas están sesgadas hacia la confirmación de las expectativas conscientes e inconscientes del observador y su visión del mundo; "vemos lo que esperamos ver ". ^[7] En psicología, esto se llama sesgo de confirmación . ^[7] Dado que el objeto de la investigación científica es el descubrimiento de nuevos fenómenos, este sesgo puede y ha causado que se pasen por alto nuevos descubrimientos; un ejemplo es el descubrimiento de los rayos X. Por otro lado, también puede resultar en un apoyo científico erróneo para mitos culturales ampliamente aceptados, como en el racismo científico que apoyó las ideas de superioridad racial a principios del siglo XX. ^[8] La técnica científica correcta enfatiza el registro cuidadoso de las observaciones, separando las observaciones experimentales de las conclusiones extraídas de ellas, y técnicas como los experimentos ciegos o doble ciego , para minimizar el sesgo observacional.

Los instrumentos científicos modernos pueden procesar extensamente las "observaciones" antes de que se presenten a los sentidos humanos y, en particular con los instrumentos computarizados, a veces existe la duda de dónde en la cadena de procesamiento de datos termina la "observación" y comienza la "extracción de conclusiones". Esto se ha convertido recientemente en un problema con las imágenes mejoradas digitalmente publicadas como datos experimentales en artículos de revistas científicas . Las imágenes se mejoran para resaltar las características que el investigador quiere enfatizar, pero esto también tiene el efecto de apoyar las conclusiones del investigador. Esta es una forma de sesgo que es difícil de cuantificar. Algunas revistas científicas han comenzado a establecer estándares detallados sobre qué tipos de procesamiento de imágenes están permitidos en los resultados de investigación. Los instrumentos computarizados a menudo guardan una copia de los "datos en bruto" de los sensores antes del procesamiento, que es la defensa definitiva contra el sesgo de procesamiento y, de manera similar, los estándares científicos requieren la preservación de las versiones "en bruto" originales sin mejorar de las imágenes utilizadas como datos de investigación. ^{[ cita requerida ]}

En Cosmología los orígenes de la observación están relacionados con los orígenes de las evoluciones en nuestro cosmos. ^[9]

La filosofía de proceso es la relación cambiante de nuestros sentidos , mentes y experiencias con nosotros mismos . ^[10]

"Observa siempre que todo es resultado de un cambio, y acostúmbrate a pensar que no hay nada que a la Naturaleza le guste tanto como cambiar las formas existentes y crear otras nuevas semejantes."

—  Meditaciones. iv. 36. – Marco Aurelio

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