No importa cuán cuidadoso sea al realizar experimentos, es probable que haya un error experimental. Ya sea a través de los desafíos inherentes a la toma de mediciones 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 clasificar los errores y cuantificar cualquier incertidumbre en las mediciones que realizan. Descubrir la diferencia entre los errores sistemáticos y aleatorios es una parte clave del aprendizaje para diseñar mejores experimentos y minimizar cualquier error que se filtre.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
Los errores sistemáticos generalmente resultan del equipo que no está calibrado correctamente. Cada medición que tome será incorrecta en la misma cantidad porque hay un problema con su dispositivo de medición. Los errores aleatorios son inevitables y resultan de dificultades para tomar mediciones o intentar medir cantidades que varían con el tiempo. Estos errores fluctuarán pero generalmente se agruparán en torno al valor verdadero.
¿Qué es un error aleatorio?
El error aleatorio describe errores que fluctúan debido a la imprevisibilidad o incertidumbre inherente a su proceso de medición, o la variación en la cantidad estás tratando de medir.
Un científico que mide un insecto, por ejemplo, trataría de colocar el insecto en el punto cero de una regla o un palo de medición, y leer el valor en el otro extremo. La regla en sí misma probablemente solo medirá hasta el milímetro más cercano, y leer esto con precisión puede ser difícil. Puede subestimar el tamaño real del insecto o sobreestimarlo, en función de 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 un momento a otro conduce a un error aleatorio. La velocidad del viento, por ejemplo, puede aumentar y disminuir en diferentes momentos. Si realiza una medición un minuto, probablemente no será exactamente igual un minuto después. Una vez más, las mediciones repetidas conducirán a resultados que fluctúan pero se agrupan alrededor del valor verdadero.
¿Qué es un error sistemático?
Un error sistemático es el que resulta de un problema persistente y conduce a un error constante en su mediciones. Por ejemplo, si su cinta de medición se ha extendido, sus resultados siempre serán inferiores al valor real. Del mismo modo, si está utilizando escalas que no se han establecido en cero de antemano, habrá un error sistemático resultante del error en la calibración (por ejemplo, si un verdadero peso de 0 se lee como 5 gramos, 10 gramos se leerán como 15 y 15 gramos se leerán como 20). Otras diferencias entre los errores sistemáticos y aleatorios
La principal diferencia entre los errores sistemáticos y aleatorios es que los errores aleatorios conducen a fluctuaciones en torno al valor verdadero como resultado de la dificultad tomar medidas, mientras que los errores sistemáticos conducen a desviaciones predecibles y consistentes del valor real debido a problemas con la calibración de su equipo. Esto lleva a dos diferencias adicionales que vale la pena señalar.
Los errores aleatorios son esencialmente inevitables, mientras que los errores sistemáticos no lo son. Los científicos no pueden tomar medidas perfectas, sin importar cuán hábiles sean. Si la cantidad que está midiendo varía de un momento a otro, no puede dejar de cambiar mientras realiza la medición, y no importa cuán detallada sea su escala, leerla con precisión aún representa un desafío. La buena noticia es que repetir su medición varias veces y tomar el promedio efectivamente minimiza este problema.
Los errores sistemáticos pueden ser difíciles de detectar. Esto se debe a que todo lo que mide estará mal por la misma cantidad (o similar) y es posible que no se dé cuenta de que hay un problema en absoluto. Sin embargo, a diferencia de los errores aleatorios, a menudo se pueden evitar por completo. Calibre su equipo correctamente antes de usarlo, y los errores sistemáticos serán mucho menos probables.
