Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Wat wordt bedoeld met onzekerheid in wetenschappelijke metingen?

Onzekerheid in wetenschappelijke meting verwijst naar het -bereik van mogelijke waarden Dat een meting zou kunnen hebben, gezien de beperkingen van het meetinstrument en het meetproces. Het is in wezen een manier om te erkennen dat geen enkele meting volkomen nauwkeurig is, en er is altijd enige twijfel over de exacte waarde.

Hier is een uitsplitsing van de sleutelconcepten:

1. Bronnen van onzekerheid:

* Instrumentbeperkingen: Elk meetinstrument heeft een mate van inherente fout. Een liniaal kan bijvoorbeeld alleen maar nauwkeurig zijn tot op de dichtstbijzijnde millimeter, terwijl een digitale schaal een precisie van 0,01 gram kan hebben.

* meetproces: De manier waarop een meting wordt genomen, kan fouten introduceren. Dit omvat dingen zoals de vaardigheden van de waarnemer, omgevingsfactoren (temperatuur, druk) en de variabiliteit van het gemeten object.

* willekeurige fouten: Deze fouten zijn onvoorspelbaar en kunnen variëren van de ene meting tot de volgende. Ze kunnen worden veroorzaakt door factoren zoals schommelingen in het meetinstrument of variaties in het gemeten object.

* Systematische fouten: Deze fouten zijn consistent en voorspelbaar en zijn meestal het gevolg van een probleem met het meetinstrument of het meetproces.

2. Onzekerheid uiten:

Onverzekerheid wordt meestal op een paar manieren uitgedrukt:

* absolute onzekerheid: Dit is het bereik van mogelijke waarden rond de gemeten waarde. Als een meting bijvoorbeeld 10,0 cm ± 0,1 cm is, is de absolute onzekerheid 0,1 cm.

* Relatieve onzekerheid: Dit is de onzekerheid uitgedrukt als een percentage van de gemeten waarde. Als de meting bijvoorbeeld 10,0 cm ± 0,1 cm is, is de relatieve onzekerheid 1%.

* betrouwbaarheidsinterval: Dit is een reeks waarden die waarschijnlijk de werkelijke waarde van de meting bevatten. Het wordt meestal uitgedrukt als een percentage, zoals een betrouwbaarheidsinterval van 95%.

3. Betekenis van onzekerheid:

Inzicht in en melden van onzekerheid is cruciaal in de wetenschap omdat:

* Het maakt vergelijkingen mogelijk: Het vergelijken van metingen met onzekerheid helpt bepalen of de verschillen statistisch significant zijn of alleen vanwege willekeurige fout.

* Het informeert besluitvorming: Onzekerheid in metingen kan de interpretatie van resultaten en de conclusies uit experimenten beïnvloeden.

* Het bevordert transparantie: Onzekerheid melden toont de strengheid en betrouwbaarheid van wetenschappelijk onderzoek aan.

Kortom, onzekerheid in wetenschappelijke meting erkent de inherente onnauwkeurigheid van meet, biedt een manier om het bereik van mogelijke waarden te kwantificeren en zorgt voor verantwoorde en transparante communicatie van wetenschappelijke resultaten.