Archivo de la etiqueta: observador

¿Quién observa al observador?

2200500024_e93db99b61Esta entrada no pretende explicar nada, no es más que un intento de poner por escrito todas mis dudas acerca del significado y el papel de los observadores en mecánica cuántica.

La verdad es que es un tema que ha dado lugar a miles, tal vez millones, de páginas escritas.  Y yo puedo prometer que no me entero de lo que quieren decir.

En esta entrada no voy a hablar de ontología, epistemología, o cualquier otra cosalogía.  Aquí solo vais a encontrar mis dudas.

Votar en los Premios Bitacoras.com

Sigue leyendo

Anuncios

La Obervación depende del Observador. Parte II

En la Primera Parte de esta entrada relacionada con la carga teórica que presenta la observación, vimos como Hanson decía que lo que el observador interpretaba era fruto de un vagaje teórico que llevaba consigo. Y que no sólo se trata de sustrato teórico sino en cierta medida de creencias y prejuicios que pueden hacer que el mismo hecho observado genere conclusiones diferentes en observadores diferentes. Sigamos avanzando.

Significancia, relevancia

Ambas nociones, significancia y relevancia, dependen de lo que ya conocemos. Los objetos, los sucesos y las imágenes no son intrínsecamente significantes o relevantes. Si la visión fuera solamente un proceso óptico-químico, nada de lo que viéramos sería relevante para lo que conociéramos y nada de lo conocido podría tener significación para lo que vemos.

La vida visual sería ininteligible; a la vida intelectual le faltaría un aspecto visual. El hombre sería una computadora ciega acoplada a una placa fotográfica sin cerebro. Las imágenes, a veces, copian originales, el lenguaje puede copiar lo que describe. Pero nada hay en la palabra oso que evoque la forma del oso; nada hay en el sonido de la palabra oso que parezca un gruñido. El que o-s-o haga referencia a un oso es debido a una convención que coordina la palabra con el objeto. No hay nada peligroso en una bandera roja, y, sin embargo, es una señal con la que se expresa peligro.

Las oraciones gramaticales no muestran, por ejemplo, a los osos subiéndose a los árboles, pero con ellas se puede enunciar que los osos se suben a los árboles. Cuando se ignoran el lenguaje y las notaciones en los estudios de observación, se considera que la física descansa sobre la pura sensación y los experimentos de bajo nivel. Se la describe como una concatenación repetitiva y monótona de sensaciones espectaculares y de experimentos de laboratorio escolar.

Pero la física no es solamente una sistemática exposición de los sentidos al mundo; también es una manera de pensar acerca del mundo, una manera de formar concepciones. El paradigma de observador no es el hombre que ve y comunica lo que todos los observadores normales ven y comunican, sino el hombre que ve en objetos familiares lo que nadie ha visto anteriormente.

La carga teórica según Hanson

En opinión de Hanson, uno de los principales defectos de la interpretación que la Concepción Heredada propone de las teorías es que limita su atención al producto acabado del teorizar científico, sin prestar atención alguna al procedimiento racional por el cual leyes, hipótesis y teorías se proponen por primera vez a título provisional.

Hanson  investiga esta forma de proceder del descubrimiento; a la vez propone un análisis de las teorías en donde «las teorías físicas proporcionan una serie de patrones dentro de los cuales los datos resultan inteligibles y, en consecuencia, le permiten a uno explicar los fenómenos que caen bajo ellas.

Estas teorías no se descubren generalizando inductivamente a partir de los datos, sino más bien infiriendo por retroducción hipótesis probables a partir de datos organizados conceptualmente.

En el curso de este análisis, Hanson trata en primer lugar de mostrar que la observación y los hechos incluyen, sin duda ninguna, una organización conceptual —una «carga teórica»— y que nuestra noción de causalidad tiene algo que ver con cierta forma de organización conceptual.

En cierto sentido, cabe ver el análisis de Hanson como un suplemento o complemento del que Kuhn hace de las teorías científicas —su tesis de la naturaleza de la observación como provista de una carga teórica refuerza y desarrolla la idea de Kuhn de que no existe un lenguaje de observación que sea neutral.

Tycho Brahe y Kepler no ven lo mismo cuando miran al Sol

Hanson comienza con una exposición de la observación que tiene el doble objetivo de desacreditar, por una parte, la tesis de la Concepción Heredada de la existencia de un lenguaje neutral de observación y de establecer, por otra, la idea de que la observación posee una «carga teórica». Y dado que el lenguaje observacional es de tal clase que las afirmaciones que en él se hacen se pueden verificar por observación directa, esa naturaleza intersubjetiva requiere que todos los que emplean dicho lenguaje vean las mismas cosas cuando miran a los mismos objetos.

Hanson pone en duda la afirmación de que la diferencia en lo que se ve sea una diferencia de interpretación, arguyendo que interpretar es una forma de pensar, una acción, mientras que ver es un estado de experiencia.

Hanson se pregunta que si la diferencia en lo que se ve no es una cuestión de interpretación, ¿qué es entonces?. Concluye que cuando uno mira a x, ver en x cosas diferentes supone poseer un conocimiento y unas teorías diferentes acerca de x. Así, por ejemplo, cuando Brahe y Kepler miran el sol, ven la misma cosa en el sentido de que perciben visualmente el mismo objeto, pero ven cosas diferentes en el sentido de que la organización conceptual de sus experiencias es enormemente diferente.

Los hechos están mediados por el lenguaje que los describe

Hay entonces un sentido en el que la visión es una acción que posee una carga teórica. ¿Cuál es la naturaleza de dicha acción epistémica? La respuesta de Hanson es que la acción de ver implica “ver que” y, por tanto, algún conocimiento acerca de la conducta de los objetos. Que la teoría del núcleo sensorial es falsa y que, en general, el acto de ver implica cierta organización conceptual implícita en el conocimiento requerido para “ver qué”.

Según Suppe, los argumentos de Hanson no son concluyentes. Suppe duda incluso de que se haya pretendido que lo sean; más bien deben considerarse como un conjunto de consideraciones persuasivas destinadas a convencer a uno de que la versión del núcleo sensorial de la teoría de los datos sensoriales es incorrecta y de que la observación conlleva una carga teórica. Después de haber abogado por esta conclusión básica de que visión (u observación) implica un ver qué, Hanson intenta a continuación obtener una serie de consideraciones paralelas en relación con la causalidad y con los hechos.

Analizando los hechos, empieza por establecer que los hechos no son entidades que puedan observarse o fotografiarse, sino que más bien se expresan en el lenguaje. Una vez establecido que los hechos son expresables, trata de mostrar que son relativos a un lenguaje. Empieza por preguntarse si hay hechos expresables en unos lenguajes, pero inexpresables en otros. Esto, a su vez, indica que, dado el mismo mundo, los dos hablantes habrían concebido el mundo de forma diferente, al hablar de, y pensar en, él de forma diferente, y lo habrían percibido de forma diferente.

Concluye Hanson que los hechos, al ser expresados en el lenguaje y al estar, por consiguiente, vinculados al lenguaje, son de tal naturaleza que, por lo menos, por lo que a la física se refiere, diferencias conceptuales o diferencias en el significado de los términos empleados en el lenguaje, pueden facilitar o dificultar la capacidad de determinar o comprender ciertos hecho. Lo cual equivale a decir que el hecho de usar el lenguaje con significados diferentes les lleva a ver cosas diferentes y determina el tipo de hechos que no tienen dificultad en aprehender.

@filotecnologa

La Observación depende del Observador. Parte I

La Observación según Hanson

La ciencia, glorioso logro del hombre moderno, se situa entre la matemática pura y la experiencia sensorial bruta. Esta posición genera tal tensión conceptual que no es raro que los filósofos estén perplejos.

La ciencia natural se interesa por los hechos de este mundo. Los resultados de tal interés se articulan en enunciados factuales. Ninguna colección de enunciados “no factuales” puede constituir una ciencia natural. Se precisa de la experiencia observacional para separar aquellos enunciados factuales que «se cumplen» de los que “no se cumplen”. «El observador» no es más que un detector animado; despersonalizado, no es sino un retículo de receptores de señales integrado con una eficacia y fiabilidad mecánicas considerables.

En esta medida y por este motivo, cualquier persona normal podría hacer observaciones científicamente valiosas. Los receptores de señales ópticas, no importa lo sensibles y exactos que sean, no pueden proporcionar todo lo que se necesita para observar por ejemplo, la resistencia eléctrica. Se presupone también un conocimiento; la observación científica es, por tanto, una actividad «cargada de teoría».

Ni los computadores fotosensibles sin cerebro, ni los niños, ni los elefantes,  hacen observaciones científicas, por muy notables que sean su recepción de señales y su memoria.

Ser capaz de dar sentido a los sensores exige conocimiento y teoría, no sólo más señales sensoriales. Este reconocimiento de un fuerte elemento teórico dentro de la observación científica conduce algunas veces a los filósofos a dar a entender que las señales provenientes de la materia de que se trata son menos importantes de lo que realmente son.

El teórico presiona al observador con preguntas como «¿en qué medida las desviaciones del ‘caso ideal’ son atribuidas simplemente a la tosquedad del aparato experimental?», «¿hasta qué punto son fundamentales para nuestra comprensión de los fenómenos las desviaciones, amplitudes de error, fricciones, dislocaciones, deformaciones, etc. detectadas, cosas todas ellas inseparables de los instrumentos y técnicas de medición?».

En este caso, es como si la «forma conceptual» de nuestras propias teorías, de nuestra  postura y estatura de las presuposiciones, determinasen dónde han de «limpiarse» las observaciones; dónde deben realinearse y reprocesarse de modo efectivo para ser insertadas en el marco teórico de una ciencia, su estructura para la inteligibilidad. Sin duda es muy importante reconocer este rasgo central de la observación científica.

La comprensión de los fenómenos se ve a menudo precedida por estudios sobre fluidos ideales, superficies sin fricción, palancas estrictamente rígidas, cuerpos perfectamente elásticos, envergaduras infinitas, traslaciones unidimensionales, partículas puntuales y, en general, «casos puros». Así, el ‘trabajo’ de laboratorio debe estorbar tan poco como sea posible a la principal función de la empresa científica, a saber, la consecución de comprensión teórica, de conocimiento.

Periódicamente, sin embargo, los teóricos quedan atrapados en una actitud de «tanto-peor-para-los-hechos». Históricamente, tal confianza parece casi comprensible, sobre todo después de los descubrimientos exigidos por la teoría, como los del antiprotón, el antineutrón, el neutrino, el positrón de Anderson… Pero aun así, el «punto medio» filosófico debe ser siempre el que reconozca que las observaciones significativas de una ciencia son aquéllas que cumplen los criterios de relevancia incorporados a la teoría vigente y, al mismo tiempo, son capaces de modificar esa teoría mediante el riguroso e inquebrantable reconocimiento de «lo que es el caso», de los hechos.

Lo que veo es lo que creo

La ciencia no fabrica los hechos, por mucho que pueda darles forma, color y orden. Pensemos en Johannes Kepler: imaginémosle en una colina mirando el amanecer. Con él está Tycho Brahe. Kepler considera que el Sol está fijo; es la Tierra la que se mueve. Pero Tycho, siguiendo a Ptolomeo y a Aristóteles, al menos en esto, sostiene que la Tierra está fija y que los demás cuerpos celestes se mueven alrededor de ella. ¿Ven Kepler y Tycho la misma cosa en el Este, al amanecer?.

En las retinas de Kepler y de Tycho se forman las mismas configuraciones. Así pues, ellos ven la misma cosa. Sin embargo la visión es una experiencia. Una reacción de la retina es solamente un estado físico, una excitación fotoquímica. Existe una gran diferencia entre un estado físico y una experiencia visual. Las disparidades entre sus descripciones aparecerán en interpretaciones ex post facto de lo que se ve, no en los datos visuales básicos.

Si se sostiene esto, aparecerán pronto dificultades adicionales. ¿Cómo llegan a organizarse las experiencias visuales? ¿Cómo es posible la visión?. El contexto nos da la clave. No se necesita, sin embargo, que dicho contexto sea establecido explícitamente. A menudo es «inherente» al pensar, el imaginar y el figurar. El físico ve un tubo de rayos-X, el niño una lámpara complicada. Tycho y Simplicio ven un Sol que se mueve; Kepler y Galileo ven un Sol estático.

El examen de cómo diferentes observadores ven cosas diferentes en x pone de relieve algunas cosas de interés en cuanto al ver la misma cosa cuando miran a x. Si ver cosas diferentes implica la posesión de conocimientos y teorías diferentes acerca de x, entonces, cuando ven la misma cosa debe tomarse, quizás, como que los diferentes observadores comparten conocimientos y teorías acerca de x.

Kepler y Tycho compartían los elementos de sus experiencias; pero su organización intelectual es muy diferente. ¿Pueden tener sus campos visuales una organización diferente? Es precisamente el sentido en el que Tycho y Kepler no observan la misma cosa el que debe tenerse en cuenta cuando se trata de entender los desacuerdos que existen dentro de la microfísica.

La física fundamental es, primordialmente, una búsqueda de inteligibilidad; es una filosofía de la materia. Solamente de manera secundaria es una búsqueda de objetos y hechos (aunque los dos cometidos son uña y carne). En cierto sentido, entonces, la visión es una acción que lleva una «carga teórica».

Ver cómo, ver qué

La observación de x está moldeada por un conocimiento previo de x. El lenguaje o las notaciones usados para expresar lo que conocemos, y sin los cuales habría muy poco que pudiera reconocerse como conocimiento, ejercen también influencia sobre las observaciones. Para Tycho y para Simplicio ver el amanecer era ver que el brillante satélite de la Tierra estaba comenzando su circuito diurno alrededor de nosotros, mientras que para Kepler y para Galileo ver el amanecer era ver que la Tierra, en su giro, les volvía a poner bajo la luz de nuestra estrella vecina.

Examinemos «ver que» en esos ejemplos. Puede que sea el elemento lógico que conecta el hecho de observar con nuestro conocimiento y con nuestro lenguaje. «Ver como» y «ver que» no son componentes de la visión en la misma medida en que las barras y los cojinetes son parte de los motores; la visión no es compuesta.

Con todo se pueden plantear cuestiones lógicas. «Ver como» y «ver que», por tanto, no son componentes psicológicos de la visión. Son elementos lógicamente distinguibles del lenguaje sobre la visión, según el concepto que nosotros tenemos de ésta. Ver un pájaro en el cielo implica ver que no caerá en barrena repentinamente; y esto es más de lo que aprecia la retina. Podríamos estar equivocados. Pero ver un pájaro, incluso momentáneamente, es verlo en todos estos aspectos. Como diría Wisdom, cada percepción implica una etiología y una prognosis.

«Ver que» inserta conocimiento dentro de nuestra visión; nos libra de reidentificar cada cosa que encuentran nuestros ojos; permite al físico observar los nuevos datos como físico y no como una cámara fotográfica. Como quiera que se interprete, la interpretación está allí, en la visión. Nos atreveríamos a decir que la interpretación es la visión.

Estas características lógicas del concepto de visión son inextricables e indispensables para la observación en la investigación física. ¿Por qué indispensable? Una cosa es que los hombres vean de una forma que permita el análisis de los factores en «ver como» y «ver que»; indispensable, sin embargo, sugiere que el mundo debe ser visto así. Esta es una afirmación más fuerte y requiere una argumentación igualmente fuerte.

Nuestra conciencia visual es dominada por imágenes; el conocimiento científico, sin embargo, es primordialmente lingüístico. La visión es, casi diría, una amalgama de imágenes y lenguaje. Al menos el concepto de visión abarca los conceptos de sensación visual y conocimiento. La fundamentación del lenguaje de la física, la parte más próxima a la mera sensación, es una serie de enunciados. Los enunciados son verdaderos o falsos. Las imágenes no tienen ningún parecido con los enunciados: no son ni verdaderas ni falsas. El conocimiento del mundo no es un montaje de piedras, palos, manchas de color y ruidos, sino un sistema de proposiciones.

Seguiremos abundando sobre el tema en la Parte II.

@filotecnóloga

 

El observador

Durante los últimos días se ha hablado mucho en el blog acerca del concepto de “observador“. Aunque es un tema muy interesante se presta a mucha controversia. Sin embargo, cuando en física se habla de observador se tiene un concepto bien definido matemáticamente.

El problema con el concepto de “observador” es que el uso cotidiano de esta palabra nos puede llevar a engaño.  En física un observador no “observa” nada, no es más que un constructo abstracto que nos permite identificar posiciones y tiempos (en física clásica).

En esta entrada pretendemos dar una sencilla explicación de qué es un observador, qué es un observador inercial y qué papel juega en la física Newtoniana y relativista, tanto especial como general.

Sigue leyendo

Pildorazo Relatividad Especial: Sistemas de Referencia Inerciales

Iniciamos un minicurso sobre relatividad especial en formato de pildorazos. Haremos entradas cortas tratando de temas concretos.  Esperamos que sean útiles para refrescar o acercarse a esta apasionante teoría.

Comenzaremos con la definición de sistema de referencia inercial que es piedra angular en la construcción de la relatividad especial (RE en lo que sigue).

Sigue leyendo