Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Por Lorenzo Hernández • 18 nov, 2013 • Sección: Hablar de Ciencia

Sabemos que para obtener conclusiones científicas no podemos fiarnos de nuestros sentidos ya que, aunque son la única forma que tiene el cerebro para obtener información del mundo exterior, de interactuar con parte de la realidad, son limitados y nos juegan malas pasadas. Sólo hay que ver una ilusión óptica para darnos cuenta.

¿Qué figura es más grande?

 Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Usamos la tecnología para aumentar nuestro conocimiento de la realidad (con un gran telescopio podemos observar estrellas o galaxias muy lejanas) o disminuir nuestra subjetividad (un termómetro nos dirá la temperatura de un baño de agua independientemente de nuestra sensación personal).

En ciencia, las teorías, aunque  también juegan un papel en su avance, sólo puede considerarse parte de la ciencia empírica cuando han sido puestas a prueba y contrastadas con la realidad exterior mediante observaciones. La observación es crucial en la ciencia empírica.

Pero muchas veces usamos la palabra “observar” de manera muy ligera, incluso en nuestra vida cotidiana.

Observación directa e indirecta.

Ha cambiado mucho la manera en que observamos el mundo que nos rodea. Un ejemplo claro lo tenemos en la astronomía: hoy día observamos el universo de manera muy distinta a como lo hacía Galileo con su telescopio.

 Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Telescopio de Galileo

img1 16 hi Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Gran telescopio de Canarias

Observamos algo directamente cuando nuestros sentidos interactúan con la realidad si ningún dispositivo, es decir, cuando los fotones emitidos por el objeto que vemos llegan directamente a nuestro ojo. Por ejemplo, cuando observamos un árbol en el bosque estaremos ante un observación directa o personal. Si usamos unas gafas o una lupa para observar el árbol también será una observación directa aunque los fotones que nos llegan a los ojos están manipulados por las lentes. Si lo aplicamos al ejemplo de la astronomía, podemos decir que observamos la Luna directamente cuando nos llega su luz directamente a nuestros ojos o usamos un telescopio óptico, aunque en este caso la luz es ligeramente modificada.

Pero cada vez más usamos aparatos tecnológicos a través de los cuales “observamos” el mundo, donde esta observación ya no es directa sino que la señal inicial ha pasado una larga y compleja serie de transformaciones de diversas señales. Si observamos el mismo árbol a través de un ordenador, los fotones que interactuaron con la cámara que gravó o fotografió el árbol no son los mismo que salen de la pantalla del ordenador, móvil, ipad o cualquier otro dispositivo. Si nos centramos otra vez en el ejemplo de la astronomía, lo que un astrónomo visualiza en una pantalla del ordenador ha pasado por múltiples transformaciones.

Pero aún así, podemos seguir hablando de observación, aunque sea indirecta, ya la fuente de radiación original constituye el objeto de la observación, la cosa observada.

Casi todas las observaciones en ciencia hoy día son indirectas ya que se usan aparatos tecnológicos cada vez más sofisticados.

Resumiendo: podemos decir que estamos observando, directa o indirectamente, si la información la estamos obteniendo del objeto observado.

Detección.

Por otro lado, hablamos de detección cuando obtengamos información de un objeto sin analizar directamente la información que emite dicho objeto.

Algunos ejemplos son los siguientes:

Detección de exoplanetas debido al bamboleo de las estrellas.

Observar directamente un exoplaneta es muy complicado debido a que una estrella brilla muchísimo más que un planeta.  Una técnica para detectar exoplanetas es ver si la estrella realiza un bamboleo debido a que debe girar sobre el centro de masas de la estrella y el planeta (suponiendo que están los dos solos). Debido al efecto Doppler aplicado a la luz se puede observar si la estrella se aleja y se acerca.

doppler2 Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Imagen extraída de http://www.mdscc.org/

Detección de neutrinos.

Los neutrinos fueron postulados en 1930 por Wolfgang Pauli de manera exclusivamente teórica para equilibrar la reacción de la desintegración beta. Para detectar dichas partículas, en 1968, Raymond Davis inició su experimento para detectar neutrinos solares en un depósito subterráneo de tetracloroeteno (C2Cl4), situado en una mina de oro abandonada en Homestake (Dakota del Sur). Raymond trató de conseguir que los neutrinos reaccionasen con los átomos de cloro y produjesen un átomo de argón radioactivo. El isótopo estable más pesado del cloro es capaz de capturar neutrinos por la reacción de desinteración inversa:

cloro argón Cosas que habría que saber antes de estudiar ciencia (X): ¿observación o deteccción?

Cuando un neutrino colisiona (muy raramente) con un átomo de cloro-37, este lo absorbe y se transforma en argón-37 radiactivo detectable, que periódicamente es sacado y contado.

Con este método Raymond Davis comprobó que el Sol es una fuente de neutrinos.

Aunque en estos dos últimos casos no se observa ni directa ni indirectamente los objetos se consideran pruebas científicas, siempre y cuando se verifiquen y tanto los experimentos como los cálculos estén bien realizados.

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