Física: ¿Cómo me aseguro de que mi investigación sea válida?

La investigación es un proceso continuo de verificación y verificación de la validez de sus resultados. Y cuando crea que ha realizado suficientes comprobaciones como para merecer la redacción de un documento, los resultados serán revisados ​​nuevamente por la revisión por pares. La mayoría de los buenos científicos (teoría y experimentos) aceptan la posibilidad de que puedan estar equivocados. Sin embargo, en algún momento, suponiendo que haya realizado las comprobaciones de sanidad adecuadas en su extremo, debe asumir ese riesgo y enviar su documento.

La única regla difícil para realizar un experimento válido es no fabricar sus datos. Algunos consejos generales (principalmente aplicables a experimentos)

  • Pocas personas inventan nuevas técnicas experimentales, e incluso cuando lo hacen, estas nuevas técnicas suelen tener precedentes en las anteriores. Por lo tanto, uno debe leer los documentos anteriores para tener una idea de los procedimientos estándar y seguirlos cuando sea posible.
  • Sé tu propio peor crítico. Piense de manera proactiva sobre todas las formas en que pudo haber cometido un error en su experimento, e instale subexperimentos para probar y / o corregir eso. Esto podría implicar variar una variable que dé una respuesta conocida o medir un sistema diferente que tenga una respuesta conocida. Si todo está bien con el experimento, piense si sus datos son estadísticamente válidos.
  • Después de pensar que ha realizado su diligencia debida, el proceso de escribir un documento puede ser un proceso esclarecedor para evocar más escepticismo interno. El proceso de escritura implica encontrar una manera de organizar la información que ha aprendido en el contexto de un trabajo anterior, y esta mayor comprensión puede resaltar las deficiencias que antes no apreciaba.
  • Hable con todos los que pueda, especialmente si también pueden ser críticos con su trabajo. Un punto de vista diferente puede ser crucial para encontrar un error o averiguar si la historia que quiere contar sobre sus datos tiene sentido.
  • La sección de métodos de su artículo es el lugar para dar una descripción detallada de sus métodos para los árbitros y lectores. Pero para ser honesto, nunca he rechazado un artículo debido a métodos inapropiados o poco claros. Normalmente escribo informes de árbitro negativos porque los datos de los investigadores no respaldan de manera convincente las conclusiones que afirman. Por lo tanto, las conclusiones que saque de sus datos probablemente serán examinadas más que los propios datos.

Para resumir, un experimento válido es un experimento honesto realizado por un escéptico con suficiente experiencia técnica. Si llega a publicarse con errores importantes que no fueron detectados durante la revisión por pares, usted no será el primero, y una retractación no debida a mala conducta no terminará con su carrera.

La clave para recordar es: ¿Describo mi prueba con suficiente detalle para que otro físico pueda duplicarla exactamente?

Por ejemplo, medir la temperatura es un asunto difícil. ¿Cuál es la temperatura ambiente? ¿Es un experimento abierto o cerrado? ¿Está calibrado el dispositivo de medición? ¿Cuál es la exactitud? ¿Dónde se mide exactamente la temperatura? ¿Cómo lo mediste? (termopares, sensores infrarrojos, etc.?)

También puede querer echar un vistazo a los estándares de medición de temperatura. En caso de duda, consulte a su asesor o a un investigador más experimentado. Si no hay ninguno disponible, lea la literatura más relacionada con su experimento y copie su metodología de prueba.

El enfoque más honesto es asumir que cada pequeño detalle puede agregar un error (que es en su mayoría cierto). Por lo tanto, debe enumerar honestamente todas las posibles causas de error. Luego, debe pedirle a otra persona que revise su experimento y detecte las causas de error. Mire todos los lugares posibles donde el calor pueda entrar o salir, por conducción, convección o radiación. Cuente todas las posibles formas en que pueden ocurrir los errores en el tiempo, incluido su tiempo de reacción, cuán cansado está, qué notables son los cambios, todo. Luego, estime el tamaño de cada error para que pueda poner límites de error en sus resultados. No se avergüence, una gran cantidad de resultados experimentales que se realizan a bajo costo con equipos simples tienen barras de error grandes, como un 25% de facilidad. Cuando se descubrieron los elementos 99 y 100, solo tenían como dos pistas difusas, no mucho para basar un nuevo descubrimiento.

Puede reducir el error promedio haciendo muchas pruebas y promediando los resultados. Esto se vuelve tedioso, y el error solo se reduce como la raíz cuadrada del número de mediciones, por lo que no obtiene una gran cantidad de dinero por su dinero, pero a veces es la única forma de mejorar la calidad de los resultados.

La validación de los resultados de la investigación por parte del propio trabajador en primera instancia es esencial. Lo haces por REPLICACIÓN. Esto significa ejecutar el conjunto de procedimientos de observación varias veces al mismo tiempo o uno después del otro, según lo requieran las condiciones físicas / instalaciones. Cuantas veces ?? Cuanto mayor sea mejor, pero siempre hay un mínimo @.

Esto dependerá del ‘diseño’ de tu experimento. Hay una gran cantidad de procedimientos estadísticos ‘error estándar’, ‘prueba t’, ‘análisis de varianza’ que pueden aplicarse a sus observaciones. @

@ Para detalles exactos de estos, explique su a un estadístico. Para conjuntos simples están disponibles procedimientos autoexplicativos.