你的观察竟会影响实验结果?-浅谈观察者效应

来源:果壳中的物理
责任编辑:李平
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1.认知性偏差(1)行动者与观察者行动者对自身原因的分析与旁观者对同一行为的归因分析是不相同的,行动

It is always the heart of the audience, but the person in the play is the one who sees the audience.

这就是实验心理学中的控制额外变量的方法,你自己想吧

向来心是看客心 奈何人是剧中人

实验者效应心理学是一门研究人类的心理现象、精神功能和行为的科学,既是一门理论学科,也是一门应用学科

——张爱玲《红玫瑰与白玫瑰》

A、B、多普勒效应是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象,靠近是接受频率变大,相对远离时接受频率

当我们作为一介看客,细细品味剧中人物的情感时,却不知自己也成为台上众人一员,被儿女情长所累。虽欲有超脱之意,却被现实囚于一室之内,超脱者与剧中人,观察者与被观察者,互相影响……

隐蔽摄像机录像编码;隔着单向玻璃在旁边另外小观察室观测;在实际学习活动场景中在场地边上或角落不引人注

简单的观察或许会造成不一样的结果

首先来说,什么是多普勒效应。由于观测者相对声源发生运动而使得,观测者观测到的声音频率与声源的振动

我们常常认为雌螳螂在交配后必定会吃掉雄螳螂,但事实真的如此么?

不一样,波的传导速度是固定的,不会随着波源的移动而变化,波源动,人不动的时候相当于波源没在动

1984年,两名科学家里斯克(E.Liske)和戴维斯(W.J.Davis)在实验室里做了一个实验:他们事先把螳螂喂饱吃足,把灯光调暗。然后人离开实验室,改用摄像机纪录。结果令人惊奇——在三十场交配中,没有一场出现了吃夫现象。而且,他们首次纪录了螳螂复杂而又神秘的求偶仪式:雌雄双方翩翩起舞,整个过程短的10分钟,长的达两个小时。里斯克和戴维斯认为,以前人们之所以频频在实验室观察到螳螂吃夫,原因之一是因为在直接观察的条件下,失去“隐私”的螳螂没有机会举行求偶仪式,而这个仪式能消除雌螳螂的恶意,是雄螳螂能成功地交配所必须的。

由此看来,撇开食物的影响,观察者不自知的观察行为直接影响雌性螳螂的决定,事关雄螳螂的性命与实验结论。

而观察者效应于物理界,自然是最著名

“猫奴”的思想实验 薛定谔的猫

△关于薛定谔的猫详细阐述,请查看过往推文:

果壳周刊 | 物理学中十大著名思想实验(下)

未知常常隐匿在熟悉的领域里

论经典还是我们最熟悉的双缝干涉实验

在双缝实验里,我们照射单色光通过一座有两条狭缝的不透明挡墙。在挡墙的后面设立了一个侦测屏障。而在侦测屏障上我们可以观察到干涉图样。某位实验员产生了疑问,如果狭缝足够小,只容许仅仅一个光子通过会发生什么呢?

这时,令人惊奇的现象发生了。假设我们使用的是狭缝侦测器,查看是否有光子通过。那么在仪器未启动时,我们可以清晰地看到屏障上产生干涉图样。一个光子能同时通过两条狭缝,产生自我干涉。但如果我们打开仪器,干涉图样却会立马消失。

哥本哈根解释

不应该推断在数学公式与实验结果以外的任何涉及量子尺寸的理论。除了光子发射的时间与抵达侦测屏障的时间以外,在任何其它时间,不能够确定光子的位置。为了要确定光子在某个其它时间的位置,必须侦测到它。可是,一当侦测到光子在某个其它时间的位置,也改变了光子的量子态,干涉图样也因此受到影响。所以,在发射的时间与抵达侦测屏障的时间之间,不能测试光子的位置。只有在发射的时候与抵达侦测屏障的时候,光子是存在的。在其它时间,光子完全地跟宇宙失去了连络。在双缝实验里,到底发生了什么状况,无从得知。

以下是简单地探讨量子里的观测者行为

Fig. 2 A schematic representation of the quantum machine observational process, in the plane of the 3-dimensional sphere where it takes place.

With the help of some elementary trigonometry, it is easy to calculate the probabilities of the different possible outcomes. Indeed, the probability that the particle ends up in point p± is given by the length L± of the piece of elastic between the particle and the end-point, divided by the total length L = L+ + L of the elastic. Then, if γ is the angle indicated 123 228 M. Sassoli de Bianchi

In Fig. 2, between the direction of point p+ with respect to the origin of the sphere and the  direction associated to the particle’s initial position, we have that the probabilities for the outcomes p± are given by:

The above are exactly the quantum probabilities one would obtain in a typical SternGerlach measurement with a spin-1/2 quantum entity, with ρ corresponding to the chosen orientation of the Stern-Gerlach apparatus, defining the two possible directions for the spin measurement, and γ the angle between the apparatus’ orientation and the direction of the prepared incoming spin state (Aerts 1998, 1999a,b).

So, the observational process of Aerts’ quantum machine is perfectly isomorphic to the observational process of a spin-1/2 quantum entity. This means that, thanks to his model, it is possible to make fully evident, in our conventional 3-dimensional theatre, the hidden structure associated to the description of a two-dimensional quantum system, allowing to gain a better understanding about what really goes on (structurally speaking) when the quantum level of our reality interacts with our equipment.

-《The Observer Effect》Massimiliano Sassoli de BianchiFound

Sci (2013) 18:213–243 DOI 10.1007/s10699-012-9298-3

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观察者效应其实显现于各个领域

心理学、社会学、自然界、摄影……

愿你我皆有一颗善于发现的心,领略科学的美好

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如何避免或消除在小学心理学研究中的观察者效应

心理学主要的研究方法及其特点:(1)观察法:在自然条件下,对表现心理现象的外部活动进行有系统、有计划的观察,从中发现心理现象产生、发展的规律。优点:适用范围较大;简便易行;所得材料比较真实。缺点:结果难以重复验证、精确分析;难以控制目标现象的出现;受观察者主观影响(观察者效应、观察者偏差)(2)实验法:在控制条件下对某种心理现象进行研究的方法;分实验室实验和自然实验。优点:可揭示因果关系;可重复可检验;数量化指标明确。缺点:实验情景带有极大的认为性质,被试处于那样的环境中又意识到自己正在接受实验,有可能干扰实验结果的客观性。(3)测验法:用一套预先经过标准化的问题(量表)来测量某种心理品质的方法;分直接测验和间接测验(投射测验)两种。测验法有三个基本要求:1.信度2.效度3.标准化(4)调查法:就某一问题要求,让受调查者自由表达其态度或意见。有两种方式:问卷调查和晤谈法。使用时应注意:1.取样的代表性2.被试受社会赞许性的影响。优点:用起来比较容易,收集数据比较快。缺点:不够严谨;不能揭示因果关系;受研究者主观影响较大。(5)个案法:对被试各方面或状况进行深入而详尽的了解,收集个体过去和现在的资料,进过分析推知其行为原因。优点:能够解释个体某些心理和行为产生、发展、变化的原因,有助于研究者获得某种假设。缺点:对个体的研究结论难以推广。

双缝干涉试验的观察者效应究竟是怎样的

事实上,性质的电子双缝干涉实验很简单,是在运动中的电磁波的电子激发,电磁波和电磁波干扰! 电子干扰是怎么回事呢?这是因为电子是非常轻,它是容易受到干扰强度区间分布电磁场效应,就像两个很轻的纸船在平静的水面造成两波干扰本回答被提问者采纳

基本归因偏差 活动者观察者效应是一样的吗

1.认知性偏差(1)行动者与观察者行动者对自身原因的分析与旁观者对同一行为的归因分析是不相同的,行动者倾向于强调情境的作用,做出情境归因;而观察者倾向于强调行动者特质的作用,做出内部归因。这种差异是导致归因偏差的最重要因素

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