No importa qué tan cuidadoso sea al realizar experimentos, es probable que haya un error experimental. Ya sea a través de los desafíos inherentes a tomar las medidas con precisión o problemas con su equipo, evitar el error por completo es casi imposible. Para contrarrestar este problema, los científicos hacen todo lo posible para categorizar los errores y cuantificar cualquier incertidumbre en las mediciones que realizan. Descubrir la diferencia entre los errores sistemáticos y los aleatorios es una parte clave de aprender a diseñar mejores experimentos y minimizar cualquier error que pueda surgir.
TL; DR (Demasiado tiempo; No lo leyó)
Los errores sistemáticos generalmente son el resultado de equipos que no están calibrados correctamente. Cada medida que tome será incorrecta en la misma cantidad porque hay un problema con su dispositivo de medición. Los errores aleatorios son inevitables y se deben a dificultades para tomar medidas o intentar medir cantidades que varían con el tiempo. Estos errores fluctuarán, pero generalmente se agruparán alrededor del valor verdadero.
¿Qué es un error aleatorio?
El error aleatorio describe errores que fluctúan debido a la imprevisibilidad o incertidumbre inherente en su proceso de medición, o la variación en la cantidad que estás tratando de medir.
Un científico que mide un insecto, por ejemplo, intentaría colocar el insecto en el punto cero de una regla o vara de medir, y leer el valor en el otro extremo . La regla en sí probablemente solo medirá al milímetro más cercano, y leer esto con precisión puede ser difícil. Puede subestimar el tamaño real del insecto o sobreestimarlo, según lo bien que lea la escala y su juicio sobre dónde se detiene la cabeza del insecto. El insecto también podría moverse muy ligeramente desde la posición cero sin que te des cuenta. Repetir la medición varias veces produce muchos resultados diferentes debido a esto, pero es probable que se agrupen alrededor del valor verdadero.
Del mismo modo, tomar medidas de una cantidad que cambia de momento a momento conduce a un error aleatorio. La velocidad del viento, por ejemplo, puede levantarse y caerse en diferentes momentos. Si toma una medición un minuto, probablemente no será exactamente la misma un minuto después. De nuevo, las mediciones repetidas darán lugar a resultados que fluctúan pero se agruparán alrededor del valor verdadero.
¿Qué es un error sistemático?
Un error sistemático es aquel que resulta de un problema persistente y conduce a un consistente error en sus medidas Por ejemplo, si su cinta métrica se ha estirado, sus resultados siempre serán más bajos que el valor verdadero. Del mismo modo, si está utilizando escalas que no se han establecido previamente en cero, habrá un error sistemático resultante del error en la calibración (por ejemplo, si un peso verdadero de 0 dice 5 gramos, 10 gramos se leerán como 15 y 15 gramos se leerán como 20).
Otras diferencias entre errores sistemáticos y aleatorios
La principal diferencia entre errores sistemáticos y aleatorios es que los errores aleatorios producen fluctuaciones alrededor del valor real como resultado de la dificultad de tomar medidas, mientras que los errores sistemáticos conducen a desviaciones predecibles y consistentes del verdadero valor debido a problemas con la calibración de su equipo. Esto lleva a dos diferencias adicionales que vale la pena mencionar.
Los errores aleatorios son esencialmente inevitables, mientras que los errores sistemáticos no lo son. Los científicos no pueden tomar medidas perfectas, no importa cuán hábiles sean. Si la cantidad que está midiendo varía de un momento a otro, no puede hacer que deje de cambiar mientras toma la medición, y no importa cuán detallada sea su escala, leerla con precisión todavía representa un desafío. La buena noticia es que repetir su medición varias veces y tomar el promedio de manera efectiva minimiza este problema.
Los errores sistemáticos pueden ser difíciles de detectar. Esto se debe a que todo lo que mida será incorrecto por la misma cantidad (o una cantidad similar) y es posible que no se dé cuenta de que existe un problema. Sin embargo, a diferencia de los errores aleatorios, a menudo se pueden evitar por completo. Calibre su equipo adecuadamente antes de usarlo, y los errores sistemáticos serán mucho menos probables.
