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Medidas e medições para todos

Crónicas de reflexão sobre medidas e medições. Histórias quase banais sobre temas metrológicos. Ignorância, erros e menosprezo metrológicos correntes.

Medidas e medições para todos

Crónicas de reflexão sobre medidas e medições. Histórias quase banais sobre temas metrológicos. Ignorância, erros e menosprezo metrológicos correntes.

AS MEDIDAS SÃO DADOS

AS MEDIDAS SÃO DADOS

Dados abundantes e informação escassa

 

Apesar da existência de muitos dados, e dados de dados – Big data; Metadata, ou “Metadados” e superstruturas de dados –, a informação escasseia.

As medidas – os resultados das medições – poderão ser dados. Mas, nem todos os dados são medidas*.

Nem todos os dados são de caráter quantitativo.

E nem todos os dados são informação**.

“A Estatística transforma os dados em informação”. Por exemplo, os suplementos de muitas publicações, entre outros, os suplementos económicos, estão cheios de dados (grande parte são dados numéricos), mas só para alguns leitores eles são informação; para outros leitores são (só) números sem significado imediato. Porém, estatísticas feitas com esses dados poderão carrear mais informação para outros leitores.

Podemos ler, talvez em voz alta, um artigo científico sem entendermos nada! E lendo-o em voz alta, na presença de ouvintes meio‑entendidos no assunto, poderemos ter os ouvintes elucidados, mas nós próprios – os que lemos em voz alta – continuando na ignorância do que lemos***.

Quando os dados fazem sentido para nós (para pelo menos alguns de nós), então poderão constituir informação. Se se trata de dados que entendemos e que não são novos para nós, então não lucramos nada, não aprendemos nada  não é informação (para nós).

Os mesmos dados, para uns poderão ser informação, e para outros serão ruído.

Qualquer um, com ou sem carta de condução – carteira de motorista, em brasileiro –, poderá, qual papagaio, descrever um sinal de trânsito, mas só alguns conhecem o seu significado, e só para estes será informação. (Um sinal de trânsito, numa subida, indicar 10% pouco significará para a maior parte dos condutores, apesar da sua natureza quantitativa!)

Medir pela primeira vez a alguém as suas pressões arteriais, e dizer‑lhe que a máxima e a mínima, são respetivamente “vinte” (20 cm Hg, vinte centímetros de mercúrio) e “dez” (10 cm Hg, dez centímetros de mercúrio) poderá deixá‑lo indiferente, por não ter (ainda) informação de referência e desconhecer a gravidade da situação.

 

* Há, nos média (media, em latim; mídia, em brasileiro e português estrangeirado), uma vaga de termos e palavras – principalmente designações anglo‑saxónicas – tais como: megadata, data mining, big data, database, a propósito, ou a despropósito da Inteligência Artificial, ou de outra área recém‑descoberta pelos mesmos média, ou só agora com espaço e pertinência na agenda deles (média).

Há até empresas e outras entidades dedicadas à recolha não autorizada, ou insuspeitada (furto?!) de dados dos utilizadores da/na net.

 

** Os dados são os “tijolos” com que se constrói a informação.

Porém, fará pouco sentido lermos no rótulo de uma garrafa de vinho a “informação” de que contém sulfitos, sem “informar” quais e quanto de cada um E, além disso, sem referir valor algum de referência, e limites máximos legais.

 

*** Isto poderá constituir uma explicação para que, em algumas aulas, em qualquer grau de ensino, alguns alunos aprendam com o que ouvem o/a professor/a dizer, ou a ler, sem que este/a eventualmente perceba completamente o que está a dizer, aquilo que descreve, ou explica, eventualmente com alguma clareza.

 

2024-03-28

MEDIDAS – COMO AS CEREJAS

MEDIDAS – COMO AS CEREJAS

Uma medida puxa por mais medidas

 

Frequentemente, uma medida pede, ou puxa por mais medidas.

(Há um ditado popular – português – que diz: “as palavras são como as cerejas”: uma puxa as outras: quando se puxa por uma, outras vêm agarradas, e deste modo umas arrastam as outras.)

Com alguma frequência, para não termos dúvidas acerca de algumas medidas, promovemos medições de controlo, quer repetindo as medições*, quer fazendo outras medições que estariam relacionadas com as primeiras e permitiriam confirmar (ou não) a sua fidedignidade, ou as hipóteses, os diagnósticos, as presunções de técnicos de várias áreas.

Por outro lado, com frequência, as medidas carreiam uma mesma característica de incompletude: sugerem, pedem, conduzem a outras medidas; as medidas seriam como as cerejas: umas puxam por outras.

É frequente o médico, perante os valores de algumas grandezas fisiológicas, ou outras, decidir fazer mais uma requisição a solicitar mais alguns exames, mais algumas análises, mais algumas medições, principalmente quando (ainda) tem dúvidas quanto ao diagnóstico. Sucede também, frequentemente, nas atividades e processos científicos, quando as medidas não confirmam (ou confirmam) as hipóteses, as espectativas e as convicções pressentidas pelo investigador.

Na indústria, com os processos de fabrico sob controlo, em geral, “medido um, estão todos medidos”. Quando os processos não estão sob controlo, “medido um, convém medir todos”.

E, correntemente, quando depois de fazermos medições começamos a fazer cálculos, muitas vezes descobrimos que necessitamos de mais medidas: necessitamos de medições adicionais.

Um dado conjunto de medidas não é quase nunca suficiente, principalmente nas áreas científicas, técnicas e industriais.

Há medidas que dependem, ou que estão associadas – intrinsecamente ligadas – a outras medidas (por estarem intrinsecamente ligadas as respetivas mensurandas): a hipotenusa de um triângulo retângulo depende das medidas dos catetos; a medida da hipotenusa poderá servir de controlo (através do teorema de Pitágoras) das medidas dos catetos.

A dilatação de uma barra depende do valor da temperatura: medir a temperatura e calcular a dilatação poderá servir de controlo ao valor obtido na medição da barra dilatada.

Isto é válido para um número indeterminado de casos governados por leis físicas, ou outras, onde medir uma grandeza confere conforto e controlo para os valores de outras grandezas relacionadas com a primeira.

Também os valores das incertezas das medições indiretas poderão suscitar replicação das medições diretas. (Em geral, aumentar o número de repetições das medições diminui a incerteza do valor representativo da medida.)

Quando os processos de medição não estão formalizados e protocolados, por exemplo, em normas, nem estabelecidos em rotinas, as medições únicas são quase sempre insuficientes. De modo idêntico, quando estamos incipientemente em processos tentativos e ainda não sabemos ao certo o que medir, ou ainda porque tem havido evoluções que obrigam, ou recomendam, mais medições.

 

* Há necessidade de repetições das medições em ambientes como o do domínio científico em que a minimização das incertezas é fundamental: mantendo-se tudo igual, a incerteza de medição depende do número de iterações, ou de repetições de medições. E até os protocolos para a medição da pressão arterial (vulgo, tensão) explicitam várias medições.

 

2024-03-21

MEDIDAS NEGATIVAS

MEDIDAS NEGATIVAS

Medidas “absolutas” e medidas relativas

 

Embora estejamos habituados a ouvir falar de cargas elétricas positivas e de cargas elétricas negativas – não conseguindo nós, em geral, consubstanciar materialmente a diferença entre elas –, ainda não entendemos o que seriam “massas negativas” *.

Desde tenra idade, por aqui, estamos acostumados às temperaturas negativas. Contudo, –1 °C, que nos faz tiritar de frio, é o mesmo que +30 °F, um valor aparentemente confortável para, por exemplo, ingleses.

E, para muitos, se puxam com a força “F”, acham natural que “– F” seja a expressão para empurrar com a mesma força.

Além disso, quando, por exemplo, lidamos com forças eletromagnéticas, sabemos haver “forças de atração” e “forças de repulsão”.

Todavia, as distâncias – parece‑nos –, não poderão ser senão positivas; o que seria uma distância negativa?

Porém, deslocando‑nos ao longo de uma determinada direção, em geral, poderemos mover‑nos num sentido e no sentido oposto, para a frente e para trás, e parece cómodo, para mantermos o controlo contabilístico das deslocações, contarmos (arbitrariamente) os deslocamentos num sentido como positivos, e no sentido oposto como negativos**. Os sinais “+” e “–“ parecem símbolos e marcadores úteis, cómodos e adequados, para a sinalização, e para o controlo e a contabilidade das variações de muitas grandezas.

Nas datações, temos – não todos nós – a convenção dos eventos ocorridos antes do nascimento de Cristo (a.C., ou b.C., em inglês) como datas negativas, representadas pelo sinal “–“, e depois do mesmo nascimento (d.C., ou AD, Anno Domini, expressão latina para Ano do Senhor, por exemplo, para os ingleses), representada pelo sinal “+” ***.

Também é cómodo e (matematicamente) conveniente, quando manuseamos símbolos de, por exemplo, forças, substituir o termo “puxar” pelo sinal “+” e o termo “empurrar” pelo sinal “–“

 

* Cargas elétricas positivas (ou negativas) repelem‑se; massas “positivas” atraem‑se. E a Física também admitiria agora massas “negativas”, que se repeliriam. (Aliás, “massas negativas” repelir‑se‑iam entre si, e repeliriam as “massas positivas”. Em suma, as massas negativas seriam repelentes.)

 

** Todavia, se fizermos isso de modo regular, e houver muita gente a fazer o mesmo, poderá ser útil e necessário estabelecer convenções quanto ao procedimento para estabelecer o que seria um deslocamento positivo, ou um deslocamento negativo.

 

*** Para esta convenção temos um óbice: o calendário não consente/contempla o valor zero: o ano que precede o ano 1, ou +1, é o ano –1 e não o ano zero, ao contrário do que ocorre na reta (matemática) de representação dos tempos, ou do tempo.

(Aparentemente, com os modelos da realidade de Einstein, o tempo poderia ser percorrido, como o espaço, num e noutro sentidos, para o futuro e para o passado. Porém, é difícil aceitar que “a sopa de peixe pode tornar a ser aquário”, e que a chávena que cai no chão e se estilhaça poderia elevar‑se de novo e voltar a integrar-se. Na reta do tempo haveria um sentido único – a “seta do tempo” – que lhe retiraria retroatividade. Será a putativa ressurreição uma perceção pré‑einsteiniana do tempo? Retroatividade, aparentemente, só nos impostos, e apenas em alguns países.)

 

2024-03-14

MEDIR A LUZ

MEDIR A LUZ

Medir com luz

 

A luz parecia um fenómeno simples, dominado* e sem mistério**, até que, mais recentemente, Einstein e outros disseram que seria conveniente ver a luz como enxames de fotões*** em movimento, e adicionalmente, no mesmo ano, o primeiro veio postular que nada (do que é conhecido) é mais rápido do que a luz, e que a velocidade desta no vazio é o limite supremo das velocidades. (Aparentemente, não está excluída a existência de partículas que se movam a velocidades superiores à da luz, por exemplo, partículas de massa negativa, que teriam como limiar a velocidade da luz no vazio, e se deslocariam a velocidades superiores a esta, a da luz.)

luzes – em vez de luz –, e estas são parte do espetro das radiações eletromagnéticas.

luzes de diferentes cores e sem cor. Medimos as frequências, as que, nomeadamente, sabemos pôr em correspondência com as respetivas cores.

Além da velocidade e das frequências (e comprimentos de onda) – do espetro –, medimos a intensidade da luz, entre outras grandezas.

Medimos a luz e medimos com a luz. (Também medimos o som e com o som.)

Com luz medimos distâncias; com luz medimos a planeza de algumas superfícies; e muitas, muitas mais grandezas.

Vemos algumas luzes (espetro visível, para nós) e não vemos outras (espetro não visível).

Com luz, fazemos pontaria; e com LASER – luz especial – melhor pontaria fazemos.

 

* O tema do eletromagnetismo em geral, e o da luz em particular, foi tratado por Maxwell [1831 – 1879] de um modo aparentemente decisivo, embora, antes, filósofos, físicos e outros curiosos tivessem especulado sobre a sua natureza e características.

A velocidade da luz (um tipo de radiação eletromagnética), calculada com exatidão por Maxwell, foi estimada várias vezes e finalmente medida com razoabilidade e aceitação no século XIX.

A velocidade da luz no vazio – uma constante da Natureza (e o limite do valor da velocidade, segundo Einstein) –, é agora fundamental para a definição e fixação da unidade de base SI “metro”.

 

** Apesar do palpite de Newton, de que a luz seria constituída por partículas, ela foi considerada, durante muito tempo, um fenómeno de natureza exclusivamente ondulatória.

 

*** Nunca alguém viu um fotão, apesar de, aparentemente, eles nos entrarem a rodos olhos adentro. (Não foi Einstein que cunhou este nome – fotão – mas foi ele que, com a teoria corpuscular da luz, ganhou e recebeu – houve quem ganhasse e não recebesse prémios Nobel – um Nobel de Física em 1921.)

Embora se associe à designação “fotão” a noção de partícula, ou corpúsculo, eles, os fotões, não existem em repouso, no sentido de poderem ser armazenados, ou depositados, e conservados autonomamente, mas seriam mais consistentes com a noção de pacotes de energia, sem necessidade de suporte material, como a energia das ondas marítimas, suportadas pela água, ou a das ondas sonoras, suportadas pelo ar e outros corpos (materiais).

 

2024-03-07

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