مشاهده

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

مشاهده به معنای فعالیت یک موجود زنده ٬مانند انسان ٬برای دریافت اطلاعات از جهان بیرون به وسیله حواس و یا ثبت داده‌ها به‌وسیله ابزارهای علمی است.

مشاهده در علم[ویرایش]

در روش علمی ٬برای فرمول‌بندی و مطرح‌کردن فرضیه‌ها به مشاهده طبیعت نیاز است.این روش دارای مراحل زیر است:

  • مطرح نمودن یک پرسش درباره‌ی یک پدیده‌ی طبیعی
  • انجام مشاهده از پدیده‌ی مورد نظر
  • مطرح کردن یک فرضیه برای توضیح آنچه رخ داده است
  • پیشبینی و بررسی نتایج منطقی و اجتناب‌ناپذیر فرضیه‌ی مطرح‌شده
  • آزمودن فرضیه (و نتایج آن) به‌وسیله یک آزمایش
  • رسیدن به یک نتیجه منطقی براساس داده‌های به‌دست‌تامده در آزمایش[۱][۲][۳]

مشاهده در مراحل دوم و پنجم روش علمی ظاهر شده‌است. در روش علمی مشاهده‌ها باید تکرارپذیر باشند. به دلیل درونی بودن و کیفی بودن مشاهداتی که به وسیله حواس انسانی انجام شده‌اند ٬ این مشاهدات قابل ذخیره‌سازی و مقایسه نیستند.ایده‌ی اندازه‌گیری برای آسان کردن ارائه و ثبت داده‌های مشاهداتی که در زمان‌ها و مکان‌ها گوناگون و توسط افراد مختلف رخ داده‌اند گسترش یاقته‌است.اندازه‌گیری به معنای استفاده از مشاهده برای مقایسه شئ مورد اندازه‌گیری با یک استاندارد ٬ یک فرایند ٬نمونه‌ای پیش‌ساخته و یا تعریف که می‌تواند بین همه آزمایشگران به اشتراک گذارده شود و نیز شمارش تعداد استانداردهای قابل مقایسه با شئ مورد نظر است.اندازه‌گیری ٬ مشاهده را تبدیل به یک عدد قابل ثبت می‌کند .نتیجه‌ی دو مشاهده که منجر به عدد یکسانی می‌شوند در محدوده‌ی دقت اندازه‌گیری یکسان هستند.

حواس انسانی محدود هستند و تحت تاثیر خطاهایی نظیر خطای دید قرار می‌گیرند. ابزارهای علمی برای تقویت توان مشاهداتی انسان ایجاد شدند.این ابزارها شامل ترازو ٬ ساعت ٬تلسکوپ ٬میکروسکوپ ٬دماسنج ٬دوربین و نظیر این‌ها می‌شوند.برخی از ابزارها نیز کمک به مشاهده پدیده‌ها و مواردی می‌کنند که به طور مستقیم توسط انسان ٬قابل مشاهده نیست.برای مثال ٬می توان به ولت‌سنج ٬طیف‌سنج ٬دوربین آنالوگ ٬اسیلوسکوپ ٬تداخل‌سنجی و شمارشگر گایگر اشاره کرد.

یکی از مشکلات موجود در زمینه مشاهده در روش علمی٬ امکان اثرگذاری مشاهده‌گر بر روی مشاهده‌شونده است که منجر به ثبت نتایج متفاوتی با حالت اولیه شئ قبل از مشاهد می‌شود.این پدیده اثر مشاهده‌گر نام دارد.این مساله در مکانیک کوانتومی یک پدیده ذاتی است و تاکنون بحث‌های بسیاری در مورد آن انجام گرفته است.[۴][۵][۶]

اگر فرایند مشاهده را یک فرایند فیزیک درنظر بگیریم٬ به دلیل وجود نوعی بزرگ‌نمایی در تمامی مشاهدات٬در فرایند مشاهده آنتروپی افزایش می‌یابد و بنابراین از نظر ترمودینامیکی٬ مشاهده فرایندی برگشت‌ناپذیر خواهد بود.

پارادوکس‌های مشاهداتی[ویرایش]

در برخی زمینه‌های علم برخی عوامل که در شرایط مشاهدات عادی و روزمره اهمیتی ندارند برنتیجه آزمایش اثرگذارند.از این موارد به عنوان پارادوکس یاد می‌شود٬ چراکه در آن‌ها یک پدیده یکسان از دید دو ناظر مجزا ٬ متفاوت به نظر می‌رسد که با احساسات روزمره (یا عقل سلیم) ناسازگار است.

  • فیزیک نسبیتی : جرم٬ طول ٬ اختلاف زمانی و بسیاری از ویژگی‌های فرایندها یا اجسام از دید ناظرهای در چارچوب‌های مرجع مختلف٬که نسبت به هم در حال حرکت هستند٬ متفاوت به نظر می‌آید.نسبیت خاص را ببینید.
  • مکانیک کوانتوم : اندازه‌گیری تابع موج ذره منجر به فروریزش تابع موج و تغییر حالت ذره می شود.در مکانیک کوانتوم ٬ مشاهده یک سامانه کوانتومی بدون تغییریافتن وضعیت آن غیرممکن است. اندازه‌گیری در مکانیک کوانتومی را ببینید.

منابع[ویرایش]

  1. Kosso, Peter (2011). A Summary of Scientific Method. Springer. pp. 9. ISBN 9400716133,. 
  2. Life: The Science of Biology, 9th Ed.. USA: Macmillan. 2009. pp. 13-14. ISBN 1429219629. 
  3. Shipman, James; Jerry D. Wilson, Aaron Todd (2009). Introduction to Physical Science, 12th Ed.. Cengage Learning. pp. 4. ISBN 053873187. 
  4. جان ویلر and Wojciech Hubert Zurek, eds. (1983). Quantum Theory and Measurement. Princeton University Press. ISBN 0-691-08316-9. 
  5. Vladimir B. Braginsky and Farid Ya. Khalili (1992). Quantum Measurement. Cambridge University Press. ISBN 0-521-41928-X. 
  6. George S. Greenstein and Arthur G. Zajonc (2006). The Quantum Challenge: Modern Research On The Foundations Of Quantum Mechanics (2nd ed.). ISBN 076372470X.