Ilustracion cortesia de Zsuzsa NK.

1. La medición

¿Que es la medición?

Ilustracion cortesia de Zsuzsa NK.

Generalmente, la medición en el sentido clásico, es el acto de comparar una cantidad definida (como los centímetros) sobre otra cantidad desconocida (por ejemplo medir un papel), con la finalidad de saber cuantas veces la cantidad desconocida representa la cantidad definida.

Gracias a la medición podemos tener cierta información de la cantidad de un fenómeno, sin ella, la ciencia, las industrias, la era de la información, no se desarrollarían como tal. 

Sin embargo, si un fenómeno no se puede medir, ¿implica que no exista?, una nueva ciencia contradice este argumento y es la mecanica cuántica, una rama de la física que nos dice que el acto de medir es un error en si mismo.

Hay que tener en cuenta que la medición no solo se extiende a objetos o sucesos tangibles, también pueden aplicarse al comportamiento humano, como la psicología, las ciencias sociales, entre otras áreas donde la medición no solo esta determinado por conceptos tangibles sino también a conceptos subjetivos como la inteligencia. En este caso, la medición adopta otras directrices cosa que veremos mas adelante en el enfoque representacional de la medición.

medición del grosor de un emparedado con un vernier

Medición de un emparerdado en centímetros de un instrumento de medida llamada Vernier, “Ilustración cortesía de stevepb“.

Tenga en cuenta que esta definición es puramente clásico, porque no se han tomado en cuenta lo que se entiende por medida en procesos psicológicos, o que es la medición en la informática o en la mecánica cuántica donde el concepto de medición clásica resulta ser la causa principal del error en el acto de medir.

Esto lo veremos mas adelante en la teoría de la medición y sus distintos enfoques. Vamos a estudiar lo que es un patrón, la finalidad de la medición y sus dificultades a la hora de medir un fenómeno especifico.

Criterios de medición

Si queremos medir un objeto o evento, debemos tener en cuenta ciertos criterios antes de realizar una medición y se pueden clasificar en: magnitud, unidad e incertidumbre.

Magnitud

También llamado magnitud física, es una característica o propiedad de la medición según el objeto o evento que se esta midiendo.

¿Pero a que características nos estamos refiriendo?. Se pueden clasificar en diferentes maneras, una de ellas son la longitud, masa, tiempo, temperatura, carga eléctrica, por mencionar solo algunas de las magnitudes físicas fundamentales o básicas, pero también existe otra clasificación que se derivan de ellas.

Unidad de medida

Una unidad de medida es una cantidad estándar de una magnitud física determinada, un valor numérico asignado a dicha unidad esta determinado por un múltiplo de otra cantidad estándar prefijado llamado patrón de medida.

Por ejemplo, un metro es un patrón de medida y un kilómetro representa mil veces ese patrón de medida, en este caso, mil metros.

Incertidumbre

La incertidumbre representa los errores cometidos en la medición y nos indica que tan lejos o cerca estamos al medir un objeto o evento y esto se puede verificar teniendo en cuenta la exactitud y precisión del instrumento de medición.

Mas adelante tenemos la oportunidad de ver los distintos tipos de errores y como determinar la incertidumbre de múltiples medidas de un objeto o evento que queremos medir.

Historia clásica de la medición

Según Berta Onda Noda en su libro Introducción al análisis gráfico de los datos reales, dice sin intensión de afirmar, que antes de la “Revolución Galileana“, los naturalistas no sabían medir nada en absoluto.

Usaban partes de su cuerpo para medir longitudes

Los naturalistas no tenían un patrón definido y medir la longitud en distintos lugares, con distintas personas y distintas herramientas registraban valores diferentes y no se sabia con exactitud la longitud o el peso de un objeto físico.

Primeras mediciones registradas.

Las primeras mediciones registradas como la medida del tiempo eran los ciclos solares, lunares y el movimiento de las estrellas. Incluso, cuando se recorría de un pueblo a otro a una velocidad promedio, usaban el sol como referencia temporal para saber cuanto tardaban en desplazarse entre pueblos.

Actualmente medir distancias usando el tiempo aun sigue vigente, como por ejemplo, indicar que mi hogar se encuentra a una hora de mi trabajo.

La medición en Grecia y otros países.

En Grecia por ejemplo, para medir distancias, usaban partes del cuerpo como patrón de medida, como por ejemplo la distancia de la mano a la nariz (Inglaterra), los pies (Roma) o los brazos (Egipto) como patrones de medida, sin embargo, esta forma de medir traía muchos problemas ya que tanto los brazos, los pies u otras zonas del cuerpo no eran iguales en distintas personas.

De hecho, para medir la masa de un objeto, realizaban un calculo sensitivo levantando objetos con sus brazos donde la fuerza era un indicador de la cantidad de masa del objeto.

Sin embargo, el comercio del antiguo Egipto no se podía admitir errores de medición en el intercambio de mercancía, motivo por el cual los egipcios diseñaron las primeras balanza desde hace 3500 a. c. ya que estos eran destinados para el comercio.

El patrón de medida para los egipcios era el grano de arroz, aunque el trueque no era del todo exacto, pero con el tiempo fueron evolucionando sus métodos de medición.

La medición en la revolución Galileana.

Pero Galileo como un científico nato, el entendió los principios clásicos de la mecanica y gracias a él, el estudio de las mediciones fue evolucionando hasta nuestros días y posteriormente se desarrollaron un sistema estandarizado de medición como el sistema internacional de unidades (SI) y el sistema ingles.

Tipos de medición

Generalmente existen mediciones que son sencillas de realizar, pero existen otros donde no se puede realizar una medición directa, por ello, existe dos tipos de mediciones, la medición directa y la medición indirecta.

Medición directa

La medición directa es el procedimiento por el cual se usa un instrumento de medida que ponemos en contacto con el fenómeno a medir junto con el patrón definido tal que dicho instrumento logre la mínima perturbación posible sobre el fenómeno.

Generalmente las mediciones directas entre el patrón del instrumento y el fenómeno se establecen en una misma magnitud física, por ejemplo, medir cuantos centímetros tiene un papel A4 con una regla que tiene patrón invariable definido en centímetros.

Otro ejemplo, si queremos medir las cuerdas vibrantes de una soga atado a un motor giratorio, lo podemos hacer con un instrumento de medida llamada estroboscopio.

Este instrumento mide la frecuencia de oscilación de un fenómeno usando los destellos de luz parpadeantes.

Un ejemplo de la medida de las oscilaciones de una cuerda vibrante con un estroboscopio lo puedes ver en el vídeo de la derecha si estas en un ordenador de escritorio o de abajo si estas usando una tablet o móvil, allí muestran como miden la frecuencia de una cuerda vibrante.

Medición de la frecuencia una cuerda vibrante con el estroboscopio, “Cortesía del canal Física y química“.

Medición indirecta

Una medición indirecta es un procedimiento por el cual la medición se obtiene por medios operacionales a partir de otras mediciones directas no necesariamente de la misma magnitud.

Los medios operacionales pueden ser de manera manual o por medio de aparatos analógicos o electrónicos de medición, el punto aquí es que existen una serie de circunstancias que impiden una medición directa, como por ejemplo, la medición de la masa de un electrón ya que su pequeñez impide realizar una medición directa.

Por ejemplo, para medir la altura de un edificio de varias alturas, surge la pregunta ¿como medir una gran altura si no tenemos una herramienta a la mano de esa magnitud?, te doy dos opciones, se puede realizar con luz láser o con la sombra del sol.

Láser: existen herramientas de ingeniería que usan la luz láser para medir distancias en 20 o 100 metros de longitud (según el tipo de herramienta a láser) con margenes de errores de no mas de un milímetro y medio, pero como se que casi nadie usan este tipo de instrumentos, pasemos a la opción dos.

La otra alternativa es usando la sombra del sol formada por el edificio, si medimos el angulo θ de la sombra del sol con el piso y midiendo la distancia de la sombra a la base desde el pie de la base del edificio con valor conocido a, podemos calcular la altura H usando cálculos trigonométricos, en este caso seria H=atan⁡θ, donde a y θ son valores conocidos.

Estas dos formas de medir el edificio son mediciones indirectas.

¿COMO LOGRÉ MEDIR LA VELOCIDAD FINAL con una PELOTA DE GOMA?

Un compañero y yo quisimos realizar un experimento de caída libre de objetos desde los pisos de la facultad de Matemática de la UNMSM, un trabajo de física elemental que teníamos que presentar para aprobar un curso, el objetivo era medir la velocidad final de objeto en caída libre.

Existían dificultades para medir la velocidad final con medios clásicos ya que no teníamos las herramientas de medición necesaria para tales medidas, ya que debíamos de tener en cuenta una serie de variables como el tiempo, la altura, la fuerza de gravedad y también la fricción del aire dependiente de la forma del objeto, sin embargo, también era necesario buscar un lugar donde no había ráfagas de viento ya que podría perjudicar los datos obtenidos directamente.

Ya con los datos obtenidos, logramos calcular la velocidad final del objeto (una pelota de goma), tan solo era necesario tomar en cuenta la fuerza del peso producto de la gravedad y restarle la fuerza de fricción del aire sobre la esfera para obtener la fuerza resultante, con estos resultados podíamos calcular la aceleración y de esta manera logramos calcular la velocidad final teniendo en cuenta la velocidad inicial (V=0, por ser caída libre), la altura, el tiempo y la aceleración calculada como datos provisionales.

De esta manera logramos aprobar el curso y aprender como medir la velocidad final de los cuerpos en caída libre.

¿Que es la medición para la física?

Para la física, la medición es un enfoque puramente clásico, ya que medir fenómenos a escalas clásicas, como la altura de un edificio, la temperatura de un horno, la velocidad de un automóvil o el voltaje de la corriente eléctrica no presenta ninguna dificultad.

Pero el concepto de medida a niveles subatómicos es imprecisa y ambiguo, esto se debe desde los primeros desarrollos teóricos de la mecánica cuántica cuando queríamos saber cuando una partícula subatómica se comporta como como corpúsculo o como onda desde que no se tenia ninguna duda de su dualidad previamente demostrada.

La Medición y El experimento de Young

El problema surge cuando los resultados obtenidos se realizan desde la perspectiva de una sola partícula, los registros obtenidos para detectar la partícula son aleatorias, por ejemplo el impacto de los electrones sobre una placa fotográfica registra diferentes ubicaciones, mas abajo puedes ver una primera imagen de lo que estoy hablando.

Teniendo en cuenta que los electrones son expulsados desde un mismo disparador y que dicho disparador no fue manipulado con respecto a su posición, se observaron que los resultados obtenidos de los electrones tuvieron un comportamiento muy peculiar, por ejemplo, si colocamos una segunda placa con dos agujeros horizontales entre el disparador y la placa fotográfica donde estas impactarán, los electrones comienzan a tener comportamientos ondulatorios reflejados sobre la placa fotográfica.

Este experimento se le conoce comúnmente como experimento de la doble rendija o experimento de Young, pero como todo físico y su genio incontrolable de medirlo todo, quisieron sacar una ecuación de movimiento y conocer con mayor precisión el comportamiento de la partícula ya que esta se comportaba como onda y como partícula.

Pero muchas sorpresas inesperadas se presentaron sin previo aviso, los experimentos realizados desconcertaron a los físicos para realizar una medida indirecta, ya que no era posible obtener una ecuación de movimiento de un comportamiento aleatorio como el electrón, era como si este tuviera “libre albedrío”, a pesar que las condiciones iniciales nunca variaban (como cambiar de posición al disparador), sin embargo lo tuvo y esta se llama ecuación de Schrodinger, pero lamentablemente esta ecuación no solo no es capaz de medir el comportamiento de un electrón, sino que no tiene sentido si quiera medirlo.

Otra dificultad para medir el comportamiento corpuscular sucedió cuando luego de dibujar un patrón de interferencia (como el primer dibujo que vez mas abajo), estas en lugar de tener comportamiento ondulatorio, se comportaban como partículas.

Por tanto, medir una partícula subatomica es alterar la partícula y la medición también, un fenómeno que se le ha conocido como colapso de la función de onda.

Por esta razón, no existía otra solución que medir indirectamente desde la ecuación de Schrodinger y otras versiones extendidas donde solo reflejaba la probabilidad del comportamiento corpuscular de la partícula en una región determinada sin la certeza del comportamiento individual de la misma.

simulación de la difracción de electrones

Simulación del comportamiento ondulatorio de los electrones, las zonas blancas representan el impacto de los electrones de la placa fotográfica (imagen cortesía de mi mismo, el poder del photoshop 😎 ).

difracción del cristalito, anillos de difracción

Difracción del cristalito  (partículas super finas de cristal). Se pude observar anillos de difraccion de los microcristales que impactaron sobre una placa fotográfica como si fueran ondas (Cortesia de “Que es la mecánica cuantifica” de V. I Ridnik).

En conclusión, la ecuación de schrodinger  se limitaba a medir en que regiones era mas probable encontrar un electrón.

Esto es uno los primeros limites de la mecánica cuántica, no se puede medir el instante un electrón porque tan solo medir, es alterar al electrón en si mismo.

Y la pregunta es ¿en que región es mas probable encontrar el electrón? ¿y desde que angulo se esta midiendo la ecuación de schrodinger, desde una sola partícula o desde un grupo de partículas? ¿Se le puede llamar esto medición?, estas preguntas te lo dejo a tu criterio.

Medición reproducible y estadístico

Es importante medir y replicar los experimentos mas de una vez para tener una certeza de las mediciones e identificar si son correctas, si es posible, mejorar la precisión del instrumento para lograr una mejor exactitud. Entre ellas encontramos dos tipos de medidas repetitivas donde podemos encontrar resultados iguales (reproducibles) y aproximados o similares (no reproducibles), veamos cada una de ellas en el siguiente apartado.

Medición reproducibles

Las mediciones reproducibles (directas o indirectas) resulta al medir mas de una vez un mismo fenómeno con un mismo instrumento obteniendo los mismos resultados.

Por ejemplo, si medimos varias veces un cuaderno con una regla, obtendremos el mismo resultado, de la misma manera si medimos mas de una vez con un vernier o pie de rey, el resultado no cambiará, o medimos varias veces con un micrómetro, obtendremos los mismos resultados. Estas comparaciones solo se aplica a un mismo instrumento.

Aunque el acto de medir puede traer errores como mala calibración del instrumento o realizar una medición incorrecta, el punto es que si medimos un fenómeno con un mismo instrumento despreciando este tipo de errores, el resultado jamas cambiará (excepto ciertos procesos cuántico que explicamos anteriormente).

Medición estadística

También se le conoce como medición no reproducible. Por ejemplo, si comparamos las medidas de un cuaderno con instrumentos diferentes como la regla, vernier o un micrómetro, veremos que tendremos resultados distintos, cercanos, pero distintos. 

Este tipo de mediciones no se puede repetir o reproducir en el sentido de que no tendremos los mismos resultados ya que cada instrumento esta calibrado de una manera distinta, aunque el punto aquí en cuanto calibración de instrumentos se trate, el margen de error debe ser lo mínimo posible para que estas mediciones sean similares, por tal razón no es posible lograr la misma precisión entre instrumentos diferentes.

Por ejemplo, si quiero saber cuanto es mi propio peso, podemos realizar la medición en distintas balanzas fabricados de manera distinta y obtendremos resultados diferentes, muy cercanos, pero diferentes, generalmente se promedia para obtener la medida deseada.

Otro ejemplo de medición estadística es cuando el agua pasa del estado liquido a gaseoso, si medimos el tiempo de ebullición del agua varias veces, podemos encontrar diferentes valores, cercanos pero diferentes. Este tipo de medidas son no reproducibles.

Y se llama medición estadística porque se usan cálculos estadísticos como la media aritmética para calcular el promedio del error cometido, aunque no es el único tipo de calculo estadístico según sea el fenómeno que queremos medir.

Observación

Como dice Antonio Creus en su libro Instrumentos industriales, su ajuste y calibración: “Medir correctamente no es simplemente medir con cuidado o utilizando el procedimiento o instrumentos adecuados, sino que las unidades de medida en distintos instrumentos deben ser equivalentes, de esta manera, un 1cm debe ser igual en cualquier parte de planeta”.

Por esta razón, en todo el mundo deben existir laboratorios de calibración de metrologia, cada uno de estos laboratorios tiene la finalidad no solo de calibrar sino también replicar un mismo patrón sea el sistema de unidades que se estén trabajando.

Aunque es cierto que no se puede replicar dos instrumentos con un mismo patrón al 100% exactos, existen limites de errores aceptables en cuanto a la calibración de un mismo instrumento de medida.

Por ejemplo, si replicamos dos reglas en unidades de centímetros, y queremos que tenga un error de calibración de 0.05% entre las dos, seria muy difícil notar a simple vista que los centímetros de cada regla sean diferentes entre si, pero si el error calibración supera esta cantidad, como por ejemplo una diferencia de 5%, notaríamos que un centímetro de una de reglas seria mas grande que el centímetro de la otra, cosa que debería ser corregido inmediatamente.

Errores de medición

Realizar mediciones sin tener en cuenta los errores que esta presenta, podría ocasionar problemas técnicos como catástrofes industriales. Por esta razón, estudiar los errores de lectura de los instrumentos  o incluso de los propios registros apuntados en un formulario de medidas podría evitar muchos problemas técnicos e industriales y los gritos de tu jefe.

Tenga en cuenta que los errores de medición que presentaremos a continuación son puramente clásicos, si bien es cierto estos errores son muy diversos, se pueden clasificar de la siguientes maneras:

Error bruto

Bueno, el mismo nombre lo indica, son errores puramente humanos, descartando la mala calibración de los instrumentos y ambientes de difícil medición.

Este tipo de errores puede deberse a un mal uso de los instrumentos en el acto de medir, un error típico de medición, por ejemplo con una regla en centímetros donde queremos saber el grosor de un libro obteniéndose un valor de 3.01 cm cuando realmente su medida era de 3.10 cm.

También se les conoce como errores gruesos o errores graves, algunos son fácilmente corregibles pero otros son invasivos e irreversibles.

Error Sistemático

Son aquellos errores que registran los instrumentos de medición por una mala calibración o un desajuste temporal de la calibración.

Un ejemplo típico es la balanza para determinar la masa de objetos, suele suceder muchas veces que la balanza luego de múltiples usos, marque un numero diferente de cero, a pesar de que no hay nada que pesar.

Otro ejemplo típico lo podemos encontrar en los relojes analógicos, sucede cuando existe un retraso o adelanto en la aguja del reloj, pero generalmente sucede con aquellos relojes analógicos con mecanismo artesanal, existen otros relojes de aspecto analógico pero con un mecanismo electrónico, donde cada segundo esta determinado por un impulso eléctrico para que la aguja comienza a girar, este tipo de relojes se les conoce como relojes de pila y marcan una buena precisión.

Sin embargo, si queremos la medida mas exacta del planeta, podríamos decir que los relojes de pila puede registrar un error grande con respecto a los relojes cuánticos, este tipo de relojes son 100 mil veces mas exactos que el estándar internacional conocido, en otras palabras, este tipo de reloj pierde un segundo cada 3400 millones de años, se le conoce como el reloj lógica cuántica.

Se dice que los físicos de NIST lograron conseguir una versión mejorada de este reloj lógica cuántica logrando el doble de preciso que acabamos de mencionar, ¿como te quedo el ojo?.

Error Aleatorio

Son errores impredecibles, sucede luego de realizar múltiples medidas obteniendo varios valores aleatorios por cada medida efectuada, para estos casos es necesario realizar análisis estadístico, esto es, se busca el comportamiento y en que dirección se esta dirigiendo los datos medidos, en base a esta metodología, podemos realizar una medida predecible encontrando una relación matemática por métodos estadísticos.

Por ejemplo, medir en que momento el agua pasará de liquido a gaseoso en el momento de hervirla, el objetivo es saber a que temperatura se producirá la ebullición, generalmente se obtiene varias lecturas aleatorias, pero se puede inferir usando un promedio estadístico que el agua a cierta temperatura y con presión definida cambiara a su estado gaseoso, el resultado siempre será un promedio.

Error Absoluto

Es el valor establecido (algunos lo llaman valor real) menos el valor medido y puede ser negativo o positivo, esto se debe a que el error medido puede ser numéricamente inferior o superior al valor establecido.

Por ejemplo, quiero fabricar una pelota de 50 cm de diámetro (valor establecido), luego de elaborar nuestra pelota, realizo una medición (valor medido) y es posible que obtenga una medida de 50.1 cm o 49.9 cm, por lo que el margen de error es de -0.1 cm si la medición es de 50.1 cm o +0.1 cm si la medición es de 49.9 cm, mejor te pongo las operaciones por si te pierdes con esta explicación:

  • 50 cm – 50.1 cm = -0.1 cm
  • 50 cm – 49.9 cm = +0.1 cm

Por tanto, el error absoluto es ±0.1 cm

Error Relativo

También se llama error porcentual, es el porcentaje de error del valor establecido y el valor medido, pero para que lo entiendas mucho mejor, resulta del cociente entre el error absoluto y el valor medido multiplicada por 100 para expresarlo en porcentajes ” % “.

Tomando el ejemplo del valor absoluto, si tu medida de la pelota estimó un valor de 49.9 cm, entonces el valor absoluto es de 50cm – 49.9 cm = +0.1 cm, por tanto, el valor relativo es el cociente (+0.1 cm / 49.9 cm) * 100% = 0.2%.

Con este resultado, se concluye que existe un margen de error de 0.2%, lo que quiere decir que nuestra pelota es 0.2% mas pequeño. Pero si obtuviéramos -0.2%, quiere decir que la pelota es 0.2% mas grande del valor establecido.

Incertidumbres de la medición

Se entiende por incertidumbre como una falta de certeza al intentar medir o acertar algo. Cuando se realizan distintas medidas, existen múltiples errores que indican la dificultad de medir con precisión algo.

Un ejemplo de ello es el tiro al blanco usando dardos disparados sobre un tablero circular con múltiples trazos en anillos concéntricos (que comparten el mismo centro) tal que el centro es el blanco de tiro. El objetivo es lanzar los dardos y acertar al punto central del tablero.

Si intentamos unos cuantos asaltos, muchas de ellas no lograran llegar al centro del tablero y generalmente quedaran clavadas en los anillos del tablero circular, estos anillos sirven para saber que tan cerca estamos del blanco.

tiro al blanco, precisión y exactitud
  • Los puntos rojos representan la precisión.
  • Los puntos azules representan la exactitud.
  • Los puntos blancos significa que no son ni precisos ni exactos. (Ilustración cortesía de mi mismo, el poder del photoshop 😎 )

En el momento que realizamos el tiro al blanco, la intensión es darle al centro del tablero circular, aquí viene la incertidumbre, no podemos predecir los errores cometidos luego de unos cuantos tiros.

Sucede lo mismo cuando queremos medir la temperatura del agua en una determinada presión para que entre en ebullición (evaporación), no podemos predecir los distintas temperaturas en el momento que sucede la ebullición, si bien son valores muy cercanos, son impredecibles.

Este tipo de errores sucede con los errores aleatorios y no se pueden corregir. Si queremos reducir los errores cometidos y reducirlos al mas mínimo intervalo establecido o aceptado, hay que tener en cuenta la precisión y la exactitud, cosa que veremos en el siguiente apartado.

Precisión

La precisión es el menor margen de error entre múltiples medidas realizadas. Téngase en cuenta que el margen no se mide desde el objetivo, sino desde entre los errores cometidos.

Por ejemplo, el tablero del tiro al blanco que vemos mas arriba, podemos notar unos puntos en 3 colores distintos, imaginemos que los puntos rojos son asaltos o tiros que realizamos lo que significa que somos infinitamente malos al darle al blanco, pero somos extremamente precisos para que nuestros tiros sean muy cercanos, eso es lo que llamamos precisión.

Exactitud

Llamamos exactitud cuando los errores cometidos soy muy cercanos al valor establecido, real o definido que se quiere medir.

Usando el mismo ejemplo del tito al blanco, los puntos de color azul que muestra la imagen representan el grado de exactitud de nuestros tiros o asaltos, es decir, en múltiples ocasiones hemos podido darle al blanco, en este caso significa que hemos sido exactos.

Los puntos en blancos significa que no somos ni precisos y exactos.

Medición de la velocidad de la luz

Se han intentado medir la velocidad de la luz, incluso mentalmente por parte de los griegos incluso había un debate de la finitud e infinitud de la velocidad de la luz.

Pero la mejor medida logrado hasta ahora fue con un margen error de 0.000 000 04% realizado en el año 1973, actualmente es el valor mas exacto registrada hasta ahora y es  299 792 458 m/s (299 792. 458 km/s).

Actualmente esta velocidad para la luz se considera como un valor constante mas exacto solo en el vació por parte de la comunidad científica. Por su alta precisión, solo se ha cometido un margen de error de ±800 m/s.

Teoría de la medición en otras ciencias

La teoría de la medición no debe confundirse con la teoría de la medida, son enfoques completamente distintos, este ultimo es una rama del análisis matemático y la geometría, donde se incluyen el análisis real, los espacios métricos y las teorías formales de los números reales.

El primero enfoque que presentaremos es un enfoque clásico que dicho sea de paso, es el enfoque que mas tratamos en esta sección, es un enfoque puramente cuantitativo. Luego, existe un enfoque que intenta ir mas allá de valores numéricos, pero no la excluye, y no es el único patrón de medida que puede tomar en cuenta, e intenta incluir los enfoques cualitativos como parte de su medida y se le conoce como enfoque representacional y otros dos mas que veremos ahora mismo.

Medición clásica

El enfoque clásico de la medición implica los conceptos de proporción, como por ejemplo, cuantas veces representa mi mano (desde la muñeca a la punta del dedo mas largo) el largo de mi mesa o pantalla de mi ordenador.

Esta medición por comparación se determina por razones entre cantidades definidas. Este tipo de mediciones no siempre se le atribuye un numero definido al patrón (como el caso de mi mano sin darle un valor definido). El concepto de cantidad se refiere al numero de veces que el objeto medido representa el patrón, como por ejemplo, mi mano puede medir 10 veces el largo de mi mesa.

Cuando se le asigna valores numéricos a los patrones, estos puede ser estandarizados y definir un sistema de unidades (como los metros, kilogramos, segundos) muy usual en el conocimiento científico y practico, entre ellas podemos encontrar una medición directa o indirecta según sea el caso

Por tanto, el enfoque clásico de la medición es un proceso puramente cuantitativo (cantidad) y no cualitativo (calidad).

La medición en el campo de la psicología

Este enfoque nace de la idea de que los procesos psicológicos y conductas sociales no son medibles y el objetivo de este enfoque, si se me permite la expresión, se intenta medir lo cualitativo, como la inteligencia, por poner un ejemplo. Este tipo de mediciones se les conoce como enfoque representacional.

Sin embargo, este enfoque no solo no excluye las medidas cuantitativas del enfoque clásico, sino, se apoya en ellas para lograr tener un carácter científico lo mas cercano posible. Pero asignarle un valor puramente numérico según el enfoque clásico, no constituye una medida para el enfoque representacional.

Por ejemplo, la teoría económica usa valores numéricos para establecer la oferta y la demanda, pero no explica porque las personas compran y porque están comprando y cuando van a comprar, para solucionar este problema, un intento que puede lidiar esta dificultad lo encontramos en la neurociencia, esto es, el neuromarketing.

El neuromarketing tiene como finalidad evaluar los niveles de emoción, atención y memoria producto de los estímulos por medios publicitarios usando técnicas de la neurociencia. El objetivo principal de neuromarketing es obtener datos precisos de las reacciones de los consumidores para luego gestionar con mayor precisión los recursos destinados a la mercadotecnia, aunque el neuromarketing ha sufrido muchas criticas al respecto.

Aunque existen antecedentes donde se intentó este tipo de estudios de medición para la teoría de utilidades en el campo de la economía, incluso, los antecedentes mas remotos se pueden encontrar en China hace 3000 años cuando se seleccionaba los funcionarios mediante distintas pruebas de la conducta, como también en Atenas desde la época de Aristóteles, se tenia mucho interés en el estudio de los atributos subjetivos.

En resumen, la psicología intenta medir un constructo (una entidad que existe pero de difícil definición, e impalpable, como la inteligencia o la creatividad), esto es, algo abstracto pero latente, este enfoque se le llama medición conjunta aditiva. Cuando se toman en cuenta indicadores conductuales se le llama “medición por indicadores”.

Aunque este enfoque es un estudio reciente, aun presenta grandes dificultades al intentar medir los procesos psicológicos subjetivos de la mente humana. Aunque existe métodos indirectos para este propósito, pero esto es un tema que no tocaremos jamas.

La medición en la teoría de la información

Con una gran cantidad de datos inimaginables que puede recorrer toda la red virtual en el mundo y todo ello gracias a la Internet, resulta muy necesaria realizar una medida de la información.

Esto se debe a que el estudio de los grabes problemas técnicos relacionados a la transmisión, medición y procesamiento de la información han incrementado dramáticamente y el interés de reconocer como y de que manera se puede medir cierta información en particular, como el estudio de mercados de las redes sociales para realizar un plan de marketing resulta de gran importancia para su supervivencia de los industrias y las naciones.

Lo que conlleva a tener una medida y definición conceptual de la información. Actualmente la información se mide en bits como patrón de medida, por tanto, la medición es puramente binaria. Pero medir una gran cantidad de ellos cuando se esta procesando la información, surge una serie de inconvenientes.

La teoría de la información sabe que todos estos datos siempre son inexactos y estadístico y que la medición no solo es puramente matemático, sino que se va perdiendo con el transcurso del tiempo, es decir, existe un aumento de entropia en la transferencia de grandes lotes de información casi imposibles de manejar (ni la bigdata se puede salvar de este problema), pero se intenta.

Actualmente existen métodos para modular estos grandes lotes de información y esto incluye a la cantidad de ruido informático cuando se intenta medir la cantidad de información de un objeto virtual dado (como los mercados de las redes sociales) y sigue en aumento.

Pues, la teoría de la información tiene como finalidad reducir esta incertidumbre, lograr mejoras sus métodos de procesamiento de lotes de información ya que tiene múltiples aplicaciones en la mercadotecnia, incluso con fines militares y científico, como la CERN cuando registra millones de partículas subatomicas por segundo en el momento cuando muchas partículas sumamente masivas impacta entre si en direcciones opuestas en su gran colisionador de hadrones (LHC).

La medición en la mecánica cuántica

Como ya lo había indicado antes, todo acto de medir una partícula subatomica es alterar la partícula en si, el estado de las partículas subatomicas cambian completamente de un estado ondulatorio a uno corpuscular.

Una interpretación de la medición a niveles cuánticos es la decoherencia cuántica, donde el entrelazamiento cuántico de las partículas (cuando las partículas tienen un vinculo con la función de onda, como por ejemplo, un conjunto de partículas de agua que forman las olas de mar) resulta ser afectada por una medición pasando a ser un estado clásico y no entrelazado (todas las partículas se comportan como corpúsculos y no hay relación o interacción entre ellas).

Aunque existe interpretaciones contrarias a la decoherencia cuántica ya que no resuelve el problema de la medición, pero esto es un tema que veremos en un curso de mecanica cuántica mas adelante.

Referencias

  • Medición – Wikipedia.
  • Reloj lógica cuántica – Wikipedia
  • Capitulo 2: mediciones y unidades – Física Vol. I (español) | Marcelo Alonso, Edwar J. Finn.
  • De la teoría de Bohr a la mecánica cuántica – ¿Que es la mecánica cuántica? | V. I Ridnik
  • La mecánica cuántica primitiva – Introducción a la mecánica cuántica | Luis de la peña.
  • Modelos de Medición Conjunta en administración de empresas: del Análisis Conjunto al modelo de Rasch | researchgate.
  • Tema 2: introducción a la teoría de la medición | Universidad de Valencia. (enfoque representacional).
  • La medicion en la psicologia | psikipedia.com.
  • Mediciones e incertidumbres – Introducción al análisis gráfico de los datos experimentales | Berta Oda Noda.