理论值和实验值之间的差异可能存在哪些误差?


回答 1:

这确实是一个广泛的问题,但这是答案的开始。

从理论上讲,潜在的错误可以通过几种方式来解决。该理论可能是错误的,也可能是基于某种程度上是错误的假定因素而造成的。我们可能缺少数学,或者理论家可能过分或不正确地运用它。同样,计算所基于的度量或常数可能是任意的,基于很少的观察结果,也可能是不精确的。而且,理论是具有最佳近似和局限性的网络,因此,即使是相对论这样的“完美理论”,其应用也受到质疑。毕竟,相对论尽管取得了成功,但它并不是所有物理学的完整理论,也不是量子理论。

在观察和实验方面,设计一种消除所有错误源的方法非常困难。样本数量可能太少,仪器的精度或物理稳定性未达到所需的水平(或者太昂贵或太庞大,无法按我们的意愿来构建),并且由于假设,有意识或无知而造成的数据解释不正确。可能没有适当考虑到未解释的因素,例如空间中的气体和灰尘。可能使用了错误的数学。

更糟糕的是,作品的设计可能不正确。因此,即使一个有前途的想法也可能会获得较差的声誉,导致它被贬低不是因为其本身的优点,而是因为它的支持者很少受到重视。

甚至用错误的器官或语言发表也没有引入错误,而是延误了接受。爱因斯坦非常幸运,普朗克发表了他的惊人著作,尽管它出自无名小卒,并且缺乏丝毫学术参考。孟德尔(Mendel)在一本晦涩的杂志上发表文章,但他的发现并没有被广泛发现。

孟德尔捏造了他的数据。另一个,也是最糟糕的错误来源。很少见,但直到今天才发生。


回答 2:

正确估计测量误差是实验人员最重要的任务之一。大约有两种错误来源:统计错误和系统错误,必须将它们组合在一起,以确保真实值不会(以一定概率)偏离被测值超过一定值。为了使获得的结果更加可信,使用略有不同的方法和设备执行独立的测量非常有用。在将测量结果与理论进行比较时,还必须考虑理论预测的可能精度。所有这些都由统计理论支配,该理论最终决定了我们可以赋予测量什么重要性,以及主张与该理论达成一致或不同意见是否有效。概率论与统计讲座-圣面粉高等概率大学-1995 |马丁·T·巴洛|施普林格