Física ingenua - Naïve physics

La física ingenua o física popular es la percepción humana inexperta de los fenómenos físicos básicos . En el campo de la inteligencia artificial, el estudio de la física ingenua es parte del esfuerzo por formalizar el conocimiento común de los seres humanos.

Muchas ideas de la física popular son simplificaciones, malentendidos o percepciones erróneas de fenómenos bien entendidos, incapaces de dar predicciones útiles de experimentos detallados, o simplemente son contradichas por observaciones más completas. A veces pueden ser verdaderas, ser verdaderas en ciertos casos limitados, ser verdaderas como una buena primera aproximación a un efecto más complejo, o predecir el mismo efecto pero malinterpretar el mecanismo subyacente.

La física ingenua también se puede definir como una comprensión intuitiva que todos los humanos tienen sobre los objetos en el mundo físico. Ciertas nociones del mundo físico pueden ser innatas.

Ejemplos de

Algunos ejemplos de física ingenua incluyen reglas de la naturaleza comúnmente entendidas, intuitivas o observadas a diario:

Todo lo que sube tiene que bajar
Un objeto que se cae cae hacia abajo
Un objeto sólido no puede atravesar otro objeto sólido
Un vacío chupa cosas hacia él.
Un objeto está en reposo o en movimiento, en un sentido absoluto.
Dos eventos son simultáneos o no son

Muchas de estas ideas y otras similares formaron la base de los primeros trabajos de formulación y sistematización de la física de Aristóteles y los escolásticos medievales en la civilización occidental . En la ciencia moderna de la física, el trabajo de Galileo , Newton y otros los contradijo gradualmente . La idea de la simultaneidad absoluta sobrevivió hasta 1905, cuando la teoría especial de la relatividad y sus experimentos de apoyo la desacreditaron.

Investigación psicológica

La creciente sofisticación de la tecnología hace posible que se realicen más investigaciones sobre la adquisición de conocimientos. Los investigadores miden respuestas fisiológicas como la frecuencia cardíaca y el movimiento de los ojos para cuantificar la reacción a un estímulo en particular. Los datos fisiológicos concretos son útiles al observar el comportamiento de los bebés, porque los bebés no pueden usar palabras para explicar cosas (como sus reacciones) de la forma en que lo hacen la mayoría de los adultos o niños mayores.

La investigación en física ingenua se basa en la tecnología para medir la mirada y el tiempo de reacción en particular. A través de la observación, los investigadores saben que los bebés se aburren al mirar el mismo estímulo después de cierto tiempo. Ese aburrimiento se llama habituación . Cuando un bebé está lo suficientemente habituado a un estímulo, normalmente desviará la mirada, alertando al experimentador de su aburrimiento. En este punto, el experimentador introducirá otro estímulo. Entonces, el bebé se deshará al prestar atención al nuevo estímulo. En cada caso, el experimentador mide el tiempo que tarda el bebé en habituarse a cada estímulo.

Los investigadores infieren que cuanto más tiempo tarda el bebé en habituarse a un nuevo estímulo, más viola sus expectativas de los fenómenos físicos. Cuando un adulto observa una ilusión óptica que parece físicamente imposible, la atenderá hasta que tenga sentido.

Se cree comúnmente que nuestra comprensión de las leyes físicas surge estrictamente de la experiencia. Pero la investigación muestra que los bebés, que aún no tienen un conocimiento tan amplio del mundo, tienen la misma reacción extendida a eventos que parecen físicamente imposibles. Tales estudios concluyen que todas las personas nacen con una capacidad innata para comprender el mundo físico.

Smith y Cassati (1994) han revisado la historia temprana de la física ingenua, y especialmente el papel del psicólogo italiano Paolo Bozzi .

Tipos de experimentos

El procedimiento experimental básico de un estudio sobre física ingenua implica tres pasos: predicción de la expectativa del bebé, violación de esa expectativa y medición de los resultados. Como se mencionó anteriormente, el evento físicamente imposible retiene la atención del bebé por más tiempo, lo que indica sorpresa cuando se violan las expectativas.

Solidez

Un experimento que pone a prueba el conocimiento de solidez de un bebé implica el evento imposible de que un objeto sólido pase a través de otro. Primero, se muestra al bebé un cuadrado sólido y plano que se mueve de 0 ° a 180 ° en una formación de arco. A continuación, se coloca un bloque sólido en el camino de la pantalla, evitando que complete su rango completo de movimiento. El infante se habitúa a este evento, ya que es lo que cualquiera esperaría. Luego, el experimentador crea el evento imposible y la pantalla sólida pasa a través del bloque sólido. El bebé está confundido por el evento y asiste más tiempo que en el caso probable al juicio.

Oclusión

Un evento de oclusión prueba el conocimiento de que un objeto existe incluso si no es visible de inmediato. Jean Piaget originalmente llamó a este concepto permanencia del objeto . Cuando Piaget formó su teoría del desarrollo en la década de 1950, afirmó que la permanencia del objeto se aprende, no es innata. El juego de los niños peek-a-boo es un ejemplo clásico de este fenómeno, que oscurece la verdadera comprensión que tienen los bebés de la permanencia. Para refutar esta noción, un experimentador diseña un evento de oclusión imposible. Al bebé se le muestra un bloque y una pantalla transparente. El bebé se habitúa, luego se coloca un panel sólido frente a los objetos para bloquearlos de la vista. Cuando se quita el panel, el bloqueo desaparece, pero la pantalla permanece. El bebé está confundido porque el bloqueo ha desaparecido, lo que indica que entiende que los objetos mantienen su ubicación en el espacio y no simplemente desaparecen.

Contención

Un evento de contención pone a prueba el reconocimiento del bebé de que un objeto que es más grande que un contenedor no puede caber completamente en ese contenedor. Elizabeth Spelke , una de las psicólogas que fundó el movimiento de la física ingenua, identificó el principio de continuidad, que transmite la comprensión de que los objetos existen continuamente en el tiempo y el espacio. Tanto los experimentos de oclusión como los de contención dependen del principio de continuidad. En el experimento, se muestra al bebé un cilindro alto y un recipiente cilíndrico alto. El experimentador demuestra que el cilindro alto cabe en el recipiente alto y el bebé se aburre con el resultado físico esperado. Luego, el experimentador coloca el cilindro alto completamente en un recipiente cilíndrico mucho más corto, y el evento imposible confunde al bebé. La atención extendida demuestra que el bebé comprende que los contenedores no pueden contener objetos que los excedan en altura.

La investigación de Baillargeon

Los hallazgos publicados de Renee Baillargeon trajeron el conocimiento innato a la vanguardia de la investigación psicológica. Su método de investigación se centró en la técnica de preferencia visual. Baillargeon y sus seguidores estudiaron cómo los bebés muestran preferencia por un estímulo sobre otro. Los experimentadores juzgan la preferencia por la cantidad de tiempo que un bebé se quedará mirando un estímulo antes de habituarse. Los investigadores creen que la preferencia indica la capacidad del bebé para discriminar entre los dos eventos.

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