Experimentos

Experimentos son el paso en el
método científico que arbitra entre competidores
modelos o hipótesis. La experimentación es
también usado para probar existentes teorías o
nuevas hipótesis a fin de apoyar o refutar ellos. Un
ensayo o experimento se puede realizar utilizando el
método científico para contestar una pregunta o
investigar un problema. En primer lugar una observación se
hace. Luego se hace una pregunta, o hay un problema. A
continuación, un hipótesis se forma. A
continuación, la experimentación se utiliza para
probar esa hipótesis. Se analizan los resultados, un
conclusión Se señala, a veces se forma una
teoría, y los resultados se comunican a través de
trabajos de investigación.

Un buen experimento por lo general pruebas
de un hipótesis. Sin embargo, un experimento
también puede probar una pregunta o resultados de las
pruebas anteriores.

La replicación de los resultados es
"un procedimiento estándar en la validación de
cualquier descubrimiento científico."

"La ciencia está protegido lejos de
el fraude por un mecanismo integrado de seguridad: se aceptaba en
general, los experimentos deben ser reproducibles por otros
".

Es importante que se sabe todos los
factores en un experimento. También es importante que los
resultados son tan precisos como sea posible. Si un experimento
es llevado a cabo cuidadosamente, los resultados suelen apoyar o
refutar la hipótesis. Un experimento nunca puede "probar"
una hipótesis, sólo puede añadir soporte.
Sin embargo, uno de los experimentos repetibles que proporciona
una contraejemplo puede refutar una teoría o
hipótesis. Un experimento también se debe controlar
la posible factores de confusión – Los factores que
echaría a perder la precisión o la repetibilidad de
la experiencia o la capacidad de interpretar los
resultados.

Los experimentos no son el único
método que usan los científicos para probar
hipótesis. Un experimento lo general se refiere a las
observaciones en las que las condiciones son artificialmente
controlada y manipulada por el experimentador para eliminar
factores externos, a menudo en un laboratorio científico.
Información acerca de la naturaleza también se
recopila e hipótesis a prueba en estudios observacionales
y estudios de campo, Que son las observaciones de los
fenómenos en un entorno natural, sin control por el
experimentador.

Tipos de
experimentos. Los experimentos controlados

Para demostrar la hipótesis de causa
y efecto, un experimento a menudo se debe demostrar que, por
ejemplo, un fenómeno que se produce después de un
determinado tratamiento se da a un sujeto, y que el
fenómeno se no se producen en el ausencia del
tratamiento.

Un experimento controlado en general, se
comparan los resultados obtenidos a partir de una muestra
experimental contra un de control muestra, que es
prácticamente idéntica a la muestra experimental,
excepto para el único aspecto cuyo efecto se está
probando (la variable independiente). Un buen ejemplo
sería una prueba de drogas. La muestra o grupo que
recibió el fármaco sería el experimental, y
uno de los que reciben la placebo sería el de control. En
muchos experimentos de laboratorio es una buena práctica
tener varios replicar muestras para la prueba que se realiza y
tienen un control positivo y un control negativo. Los resultados
de muestras idénticas a menudo puede ser un promedio, o si
una de las réplicas es obviamente incompatible con los
resultados de las otras muestras, que pueden ser descartados como
el resultado de un error experimental (algunos pasos del
procedimiento de prueba pueden haber sido erróneamente
omitido por esa muestra). Muy a menudo, se realizan pruebas por
duplicado o triplicado. Un control positivo es un procedimiento
que es muy similar a la prueba experimental real, sino que se
conozca por experiencia para dar un resultado positivo. Un
control negativo es conocido por dar un resultado negativo. El
control positivo se confirma que las condiciones básicas
del experimento fueron capaces de producir un resultado positivo,
incluso si ninguna de las muestras experimentales reales de
producir un resultado positivo. El control negativo se muestra el
resultado de la línea de base obtenida en una prueba no
produce un resultado positivo medible, a menudo el valor del
control negativo se trata como un "segundo plano" valor que se
resta de los resultados del examen de la muestra. A veces, el
control positivo tiene el cuadrante de un curva
estándar.

Un ejemplo que se utiliza a menudo en la
enseñanza de los laboratorios es un control
proteínas ensayo. Los estudiantes pueden dar una muestra
de líquido que contiene un desconocido (al estudiante)
cantidad de proteínas. Es su trabajo para realizar
correctamente un experimento controlado en el que determinar la
concentración de proteína en la muestra de fluido
(generalmente llamado "muestra desconocida"). El laboratorio de
enseñanza estaría equipado con una solución
estándar de proteína con una concentración
de proteína conocida. Los estudiantes podrían hacer
varias muestras de control positivo que contiene varias
diluciones del estándar de la proteína. Las
muestras negativas de control que contiene todos los reactivos
para el análisis de la proteína, pero no
proteínas. En este ejemplo, todas las muestras se
realizó por duplicado. El ensayo es un ensayo
colorimétrico en el que un espectrofotómetro puede
medir la cantidad de proteínas en las muestras mediante la
detección de un complejo coloreado formado por la
interacción de las moléculas de proteínas y
moléculas de un colorante añadido. En la
ilustración, los resultados de las muestras de ensayo
diluida se puede comparar con los resultados de la curva
estándar (la línea azul en la ilustración)
para determinar una estimación de la cantidad de
proteína en la muestra desconocida.

Los experimentos controlados se puede
realizar cuando es difícil de controlar con exactitud
todas las condiciones de un experimento. En este caso, el
experimento comienza con la creación de dos o más
grupos de la muestra que se probabilísticamente
equivalente, lo que significa que las mediciones de las
características deben ser similares entre los grupos y que
los grupos deben responder de la misma manera si se les da el
mismo tratamiento. Esta equivalencia se determina por
estadística métodos que tengan en cuenta la
cantidad de variación entre los individuos y la
número de individuos en cada grupo. En campos como la
microbiología y química, Donde hay muy poca
variación entre los individuos y el tamaño del
grupo es sencilla en los millones, estos métodos
estadísticos son a menudo dejadas de lado y simplemente
una división solución en partes iguales, se supone
que producen grupos idénticos de la muestra.

Una vez que los grupos equivalentes se han
formado, el experimentador intenta tratarlos de forma
idéntica a excepción de la variable que él o
ella desea aislar. La experimentación humana requiere
salvaguardias especiales contra variables externas como el efecto
placebo. Estos experimentos son generalmente doble ciego, Lo que
significa que ni el voluntario ni el investigador sabe que los
individuos están en el grupo de control o el grupo
experimental hasta después de que todos los datos han sido
recogidos. Esto asegura que cualquier efecto sobre el voluntario
se debe a el tratamiento en sí y no son una respuesta al
conocimiento que se está tratando.

En experimentos con seres humanos, un
sujetos (Persona) puede dar un estímulo a la que él
o ella debe responder. El objetivo del experimento es medida la
respuesta a un estímulo dado por un el método de
ensayo. Mapa original por John Snow, que muestra la agrupaciones
de casos de cólera en la epidemia de Londres
1854

Natural de
experimentos

Un experimento natural es una estudio
observacional en el que la asignación de tratamientos a
los sujetos ha sido casual: Es decir, la asignación de los
tratamientos a los sujetos no ha sido hecha por los
experimentadores (y ciertamente no por aleatorización).
experimentos naturales son más útiles cuando se ha
producido un cambio claramente definidos y grandes en el
tratamiento (o la exposición) a una subpoblación
claramente definido, por lo que los cambios en las respuestas
pueden ser plausiblemente atribuido al cambio en los tratamientos
(o exposición). experimentos naturales son considerados
para diseños de estudio cada vez que la
experimentación controlada es difícil, como en
epidemiología y economía.

Uno de los experimentos naturales
más famoso fue el 1854 Broad Street brote de cólera
en Londres, Inglaterra. El 31 de agosto de 1854, un brote
importante de cólera golpeado Soho. Durante los
próximos tres días 127 personas murieron cerca de
la calle Broad. Al final del brote de 616 personas murieron. El
médico John Snow, identificado la fuente del brote como la
bomba de agua más cercana público, que se
identificó con un mapa de muertes y enfermedades. En este
ejemplo, Snow descubrió una fuerte asociación entre
el uso del agua y las defunciones y enfermedades debidas al
cólera. Nieve encontró que la empresa de agua (el
Southwark y Vauxhall Company) que suministraba agua a los
distritos con altas tasas de ataque obtenido el agua del
Támesis, río abajo de donde las aguas negras se
descargan en el río. Por el contrario, los distritos que
se abastecía de agua por la Compañía de
Lambeth, que obtuvo el agua aguas arriba de los puntos de vertido
de aguas residuales, había bajas tasas de ataque. El
suministro de agua a mediados del siglo 19 en Londres no ha sido
desarrollada por los científicos que estudian el
cólera, por lo que la exposición a este bien puede
ser considerado como un evento fortuito. Por lo tanto, esta
exposición ha sido reconocido como un experimento
natural.

Experimentos de
campo

Los experimentos de campo se llaman
así a fin de establecer una diferencia de de laboratorio
experimentos. A menudo se utiliza en las ciencias sociales, y
especialmente en los análisis económicos de las
intervenciones de educación y salud, ensayos de campo
tienen la ventaja de que los resultados se observan en un entorno
natural en lugar de en un entorno de laboratorio artificial. Sin
embargo, como experimentos naturales, experimentos de campo
sufren de la posibilidad de contaminación: las condiciones
experimentales se pueden controlar con más
precisión y seguridad en el laboratorio.

Historia Francis
Bacon

Francis Bacon fue un Inglés
filósofo y científico en el siglo 17 y uno de los
primeros e influyentes de ciencias experimentales. No está
de acuerdo con el método de responder a preguntas de
carácter científico por deducción y lo
describió de la siguiente manera: "Después de haber
determinado primero la cuestión de acuerdo a su voluntad,
el hombre entonces recurre a la experiencia, y la flexión
de su conformidad con su placets, la lleva alrededor como un
cautivo en una procesión." Bacon quería un
método que se basó en observaciones repetibles, o
experimentos. Fue sobre todo el primero en ordenar la
método científico tal como la entendemos hoy en
día.

Queda simple experiencia, la cual, si se
toma como viene, se llama accidente, si se pretende, experimento.
El verdadero método de la primera experiencia de las luces
[hipótesis] vela, y luego por medio de la vela muestra el
camino [organiza y delimita el experimento], comenzando como lo
hace con la experiencia debidamente ordenado y digerido, no torpe
o errático, y de ella deduciendo los axiomas
[teorías], y, a partir de axiomas establecidos nuevo
nuevos experimentos.

– Francis Bacon. Novum Organum.
1620.

Cuando el problema o las condiciones no
permiten un experimento controlado, como en astronómico la
investigación, los estudios observacionales pueden ser
útiles. Por ejemplo, Tycho Brahe hizo cuidadosas
observaciones y mediciones registradas de estelar y planetarios
posiciones en el tiempo. Después de la muerte de Brahe,
sus medidas demostrado su utilidad en el desarrollo de Johannes
Kepler"S leyes del movimiento planetario, Que ofrecía un
mejor ajuste que hizo la teoría de Ptolomeo.

En los siglos que siguieron, importantes
avances y descubrimientos fueron hechos por personas que aplican
el método científico en diferentes áreas.
Por ejemplo, Galileo Galilei fue capaz de medir con exactitud el
tiempo y experimentar para hacer mediciones precisas y
conclusiones sobre la velocidad de un cuerpo que cae. Antoine
Lavoisier fue un químico francés a finales de 1700
que utilizaron experimento para describir las nuevas
áreas, tales como de combustión y bioquímica
y desarrollar la teoría de la conservación de la
masa (Materia). Durante la década de 1800, Louis Pasteur
utiliza el método científico para refutar la
teoría que prevalece de la generación
espontánea y desarrollar las teoría de los
gérmenes de la enfermedad. Debido a la importancia de
controlar las posibles variables de confusión, el uso del
bien diseñado de laboratorio experimentos se prefiere que
sea posible.

Galileo
Galilei

Galileo Galilei (1564-1642) fue un
científico que realizó muchos experimentos
cuantitativos frente a muchos temas. Utilizando varios
métodos diferentes, Galileo fue capaz de medir con
precisión el tiempo. Anteriormente, la mayoría de
los científicos habían usado la distancia para
describir los cuerpos que caen con geometría, Que
habían sido utilizados y de confianza ya Euclides. Galileo
se utilizaron métodos geométricos para expresar sus
resultados. éxitos de Galileo fueron ayudados por el
desarrollo de una nueva matemática, así como
experimentos ingeniosamente diseñados y equipo. En ese
momento, otro tipo de matemáticas se están
desarrollando-álgebra. Álgebra permitió
cálculos aritméticos para llegar a ser tan
sofisticado como los geométricos. Álgebra
también permitió a los descubrimientos de
científicos como Galileo, así como los
científicos posteriores como Newton, Maxwell y
Einstein-Para luego ser resumidos por matemáticos
ecuaciones. Estas ecuaciones describen las relaciones
físicas de una manera precisa, coherente.

Un ejemplo destacado es la "bola y
experimentar en pista." En este experimento Galileo
utilizó un plano inclinado y varias bolas de acero de
diferentes pesos. Con este diseño, Galileo fue capaz de
frenar el movimiento de caída y de registro, con una
precisión razonable, las horas en que una bola de acero
pasa ciertas marcas en una viga. Galileo refutó la
afirmación de Aristóteles de que el peso afecta a
la velocidad de la caída de un objeto. De acuerdo a la
teoría aristotélica de los cuerpos que caen, la
bola de acero más pesados que llegan al suelo antes de la
bola de acero ligero. hipótesis de Galileo era que las dos
bolas que llegan al suelo al mismo tiempo.

Aparte de Galileo, no mucha gente de su
época fueron capaces de medir con precisión
períodos cortos de tiempo, tales como el tiempo de
caída de un objeto. Galileo, medidos con precisión
estos cortos períodos de tiempo mediante la
creación de un pulsilogon. Esta era una máquina
creada para medir el tiempo con un péndulo. El
péndulo se sincronizó a la humana pulso. Él
lo utilizó para medir el tiempo en el que las bolas
ponderada pasó marcas que había hecho en el plano
inclinado. Midió para encontrar que las pelotas de
diferentes pesos llegó a la parte inferior de la plano
inclinado al mismo tiempo y que la distancia recorrida es
proporcional al cuadrado del tiempo transcurrido. Más
tarde los científicos resumen de los resultados de Galileo
como La ecuación de la caída de los cuerpos.
Distancia d recorrida por un objeto que cae por el tiempo t donde
g es la aceleración gravitacional (~ 9,8 m / s2):
d=frac{1}{2}gt^2

Estos resultados apoyan la hipótesis
de Galileo de que los objetos de diferentes pesos, cuando se mide
en el mismo punto en su caída, caída a la misma
velocidad, ya que la experiencia de la aceleración de la
gravedad misma. [edición] Antoine Lavoisier dispositivo de
Lavoisier y Laplace calorímetro de hielo

Antoine Lavoisier (1743–1794) fue un
químico francés considerado como el fundador de la
química moderna. experimentos de Lavoisier fueron algunos
de los experimentos de química de primer verdaderamente
cuantitativa. Demostró que, a pesar de los cambios sea
cual sea su estado en un reacción química, La
cantidad de la materia es el mismo al final que al principio de
cada reacción química.[cita requerida] En un
experimento, quemó el fósforo y el azufre en el
aire para ver si los resultados más apoyó su
conclusión anterior (Ley de Conservación de la
Masa). En este experimento, sin embargo, determinó que los
productos que pesaron más que el original de
fósforo y azufre. Decidió hacer el experimento de
nuevo. Esta vez se mide la masa de aire que rodea al experimento
así. Él descubrió que la masa acumulada en
el producto se había perdido desde el aire. Estos
experimentos proporcionan apoyo adicional a su Ley de

Conservación
de la Masa

Uno de los experimentos de Lavoisier
conectado el mundo de la la respiración y de
combustión. hipótesis de Lavoisier era que la
combustión y la respiración son uno y el mismo, y
la combustión se produce con todas las instancias de la
respiración. Lavoisier, en colaboración con
Pierre-Simon Laplace, Diseñó un hielo
calorímetro aparatos para medir la cantidad de calor
emitido durante la combustión o la respiración.
Esta máquina consta de tres compartimentos
concéntricos. El compartimento central celebró la
fuente de calor, en este caso, el conejillo de Indias o un pedazo
de la quema carbón vegetal. El compartimiento del medio
llevaba una cantidad específica de hielo de la fuente de
calor para fundir. El compartimiento exterior contenida nieve
acumulada para el aislamiento. Lavoisier entonces se mide la
cantidad de dióxido de carbono y la cantidad de calor
producido por el confinamiento de un conejillo de indias viven en
este aparato. Lavoisier también se mide el dióxido
de carbono y el calor producido al quemar un trozo de
carbón en el calorímetro. Con estos datos,
concluyó que la respiración era en realidad un
proceso de combustión lenta. También
descubrió a través de medidas precisas que estos
procesos producen dióxido de carbono y calor con la misma
constante de proporcionalidad. Él encontró que de
224 granos de "aire fijo" (CO2) Producidas, 13 oz. de hielo se
fundió en el calorímetro. La conversión de
granos en gramos y el uso de la energía requerida para
fundir 13 oz de hielo, se puede calcular que por cada gramo de
CO2 producido, alrededor de 2.02 kcal de energía ha sido
producido por la combustión de carbón o por la
respiración en los experimentos de calorímetro de
Lavoisier. Esto se compara bien con el moderno publicado calor de
combustión de carbono de 2,13 kcal / g.[20] Esta
combustión lenta continua, que Lavoisier y Laplace
suponía que tuvo lugar en el los pulmones, Permitió
a los animales vivos para mantener su temperatura corporal por
encima de la de su entorno, lo que explica el fenómeno
desconcertante de calor animal. Lavoisier llegó a la
conclusión, "la respiración de combustión
Lla est donc une", es decir, el intercambio de gases
respiratorios es la combustión, como el de la quema de una
vela.

Lavoisier fue el primero en concluir que el
experimento Ley de Conservación de la Masa aplicada a
cambio químico. Su hipótesis era que la masa de los
reactivos sería la misma que la masa de los productos en
una reacción química. Él experimentó
en vínico fermentación. Se determinó la
cantidad de de hidrógeno, oxígeno, Y de carbono en
de azúcar. Pesaba una cantidad de azúcar,
agregó la levadura y el agua en cantidades medidas, y se
deja fermentar la mezcla. Lavoisier medido la masa del gas
ácido carbónico y el agua que se desprenden durante
la fermentación y se pesa el licor residual, los
componentes de los cuales fueron separados y analizados para
determinar su composición elemental. De esta manera
controlada un par de posibles factores de confusión. Fue
capaz de capturar el gas ácido carbónico y vapor de
agua que se desprenden durante la fermentación, para que
sus mediciones final sería lo más exacta posible.
Lavoisier a continuación, llegó a la
conclusión de que la masa total de los reactivos es igual
a la masa del producto final y los residuos. Por otra parte,
demostró que la masa total de cada elemento constitutivo
antes y después del cambio químico sigue siendo el
mismo. Del mismo modo, demostró a través de la
experimentación que la masa de los productos de
combustión es igual a la masa de los ingredientes
reaccionar.

Louis
Pasteur

Louis Pasteur (1822–1895),
considerado como el "Padre de las ciencias microbiológicas
y de inmunología," era un francés biólogo
durante el siglo 19. Descubrió y apoyado por los
resultados experimentales de la idea de que los agentes causantes
de enfermedades no aparecen espontáneamente, pero
están vivos y necesitan un entorno adecuado para prosperar
y multiplicarse. Partiendo de este descubrimiento, solía
experimentar para desarrollar vacunas contra pollo cólera,
ántrax y la rabia, Y desarrollar métodos para
reducir la bacterias en algunos productos alimenticios mediante
su calentamiento (pasteurización). Su trabajo
también lo llevó a abogar (junto con el
médico el Dr. Inglés Joseph Lister) Para
antiséptico técnicas quirúrgicas. La
mayoría de los científicos de aquella época
creían que la vida microscópica saltó a la
existencia de la materia no viva. Esta idea fue llamado la
generación espontánea.

Pasteur observaciones de pequeños
organismos en el marco del microscopio le llevó a dudar de
la generación espontánea. Se diseñó
un experimento para probarlo. Su hipótesis se que la vida
no puede surgir de donde no hay vida. Él se encargó
de controlar los posibles factores de confusión. Por
ejemplo, que necesitaba para asegurarse de que no había
vida, incluso microscópicos, en los frascos de caldo se
utiliza como un medio de prueba. Decidió matar a cualquier
organismo microscópico ya a ebullición el caldo
hasta que estaba seguro de que cualquiera de los actuales
microorganismos fueron asesinados. Pasteur también
necesaria para asegurarse de que no organismos
microscópicos entró en el caldo después de
hervir, pero el caldo de la exposición necesaria al aire
para probar adecuadamente la teoría. Un colega le
sugirió un matraz con un cuello con forma de "S" se
volvió hacia los lados. El polvo (que Pasteur pensamiento
contenido microorganismos) quedaría atrapado en la parte
inferior de la primera curva, pero el aire fluiría
libremente a través de.

Por lo tanto, si las bacterias realmente
debe ser generado espontáneamente, entonces deben ser cada
vez mayor en el frasco después de unos días. Si la
generación espontánea no ocurrió, entonces
el contenido de los frascos se mantendría sin vida. En la
final, fue todo un éxito, no un solo microorganismo
apareció en el caldo. Entonces Pasteur permitió que
el polvo que contienen los microorganismos se mezcle con el
caldo. En sólo unos días se convirtió en el
caldo y nubes de millones de organismos que crecen en él.
Durante dos años más, repitió el experimento
en condiciones diversas y locales para asegurarse de que los
resultados eran correctos. De esta manera Pasteur apoyó su
hipótesis de que la generación espontánea no
ocurre. A pesar de los resultados experimentales que apoyan su
hipótesis y su éxito curar o prevenir diversas
enfermedades, corregir la idea errónea de público
de la generación espontánea fue un proceso lento y
difícil.

Mientras trabajaba para resolver problemas
específicos, las nociones de Pasteur se corrigieron a
veces por los resultados de sus experimentos, por ejemplo, cuando
se le pidió que encontrar la causa de la devastadora
enfermedad del gusano de seda de la industria francesa en 1865.
Tras un año de trabajo diligente que identificó
correctamente un organismo culpable y le dio consejos
prácticos para el desarrollo de una población sana
de las polillas. Sin embargo, cuando dio su propio consejo, se
encontró con la enfermedad sigue presente. Resultó
que había sido correcta, pero incompleta – hay dos
organismos en el trabajo. Le llevó dos años
más de experimentación para encontrar la
solución completa.

La ciencia de
observación

La ciencia de observación se utiliza
cuando no es práctico para adaptarse a un sistema en un
entorno de laboratorio. También se puede utilizar cuando
los factores de confusión son limitadas o conocido lo
suficiente como para analizar los datos a la luz de ellos. Para
que un observacional la ciencia sea válida, los factores
de confusión debe ser conocida y cuenta.

Astronomía

Uno de los primeros científicos
europeos de observación se Tycho Brahe (1546–1601).
observaciones de Brahe estelar y planetarios posiciones se
destaca tanto por su exactitud y la cantidad.[29] Sus posiciones
celestes fueron mucho más precisos que los de cualquier
anterior o contemporáneo. En un observatorio financiado
por él por el rey Federico II de Dinamarca, Brahe
construido algunos de los mayores instrumentos de
observación, pero escrito.[30] Debido al gran
tamaño de este equipo, Brahe fue capaz de medir
ángulos con una precisión superior a 0,1 grados.
Esto fue más precisa que las observaciones anteriores y
cerca del límite que el ojo humano puede observar. De esta
manera, Brahe fue capaz de hacer observaciones sobre las
posiciones estelares y planetarias en una configuración de
laboratorio.

Brahe él no era un Copérnico
pero propuso un sistema de en la que el Sun y Luna orbitó
la Tierra, Mientras que los demás planetas orbitaban la
Sun. Su sistema previsto un lugar seguro para los
astrónomos que estaban insatisfechos con los modelos
más antiguos, pero se mostraron reacios a aceptar el
movimiento de la Tierra. Se ganó una considerable
después de 1616 cuando Roma decidió oficialmente
que la heliocéntrico modelo es contrario a la
filosofía y la Escritura, y podría ser discutido
solamente para su conveniencia computacional que no tenía
ninguna relación con los hechos. Su sistema también
ofrece una novedad importante: mientras que tanto el modelo
geocéntrico y el modelo heliocéntrico según
lo establecido por Copérnico se basó en la idea de
rotar las esferas cristalinas transparentes para llevar a los
planetas en sus órbitas, Brahe eliminado las esferas del
todo.

Johannes Kepler (1571–1630)
usó las observaciones precisas de Brahe para descubrir la
forma de Marte"Órbita. Su primera hipótesis fue que
la órbita era circular. Después de cuatro
años de investigación y pruebas de 70 diferentes
combinaciones de círculos y epiciclos, ideó una
forma que se ajuste la órbita de Marte. Sin embargo, el
modelo era exacto a sólo 0,13 grados.

Kepler sabía que las observaciones
de Brahe se podría utilizar para desarrollar una forma de
la órbita más precisa que esto. Kepler finalmente
decidió probar diferentes órbitas en forma de
óvalo. Esto implicaba que la velocidad del planeta ha
cambiado, ya que la vuelta al óvalo. Después de
nueve años, se encontró con que órbitas
elípticas en forma satisfactoria con la trayectoria
observada de Marte. Él encontró que esta forma de
trabajo no sólo en Marte, sino también para todos
los planetas que Brahe había observado.

Biología

Los estudios observacionales no son
experimentos. Por definición, los estudios observacionales
carecen de la manipulación necesaria para los experimentos
de Bacon. Además, los estudios observacionales en los
sistemas biológicos a menudo incluyen variables que son
retos de cuantificar o de control. Sin embargo, los estudios
observacionales se utilizan porque a veces es muy difícil
(demasiado caro o demasiado tiempo necesario) o no ético
realizar experimentos longitudinal con sujetos humanos o
animales. En estas situaciones, los estudios observacionales
tienen valor porque a menudo se sugieren hipótesis que se
puede probar con experimentos aleatorios o mediante la
recopilación de nuevos datos.

En la prestación de terapias para
humanos, por ejemplo en la atención de la
psicología o la salud, no es ético para
proporcionar un tratamiento de calidad inferior a los pacientes.
Por lo tanto, las juntas de revisión ética se
supone que deben dejar de ensayos clínicos y otros
experimentos menos que un nuevo tratamiento que se cree que
ofrecen beneficios tan buena como las mejores prácticas
actuales. También es poco ético y, a menudo
ilegales para llevar a cabo experimentos aleatorios sobre los
efectos de los tratamientos deficientes o perjudiciales, tales
como los efectos de la ingestión de arsénico en la
salud humana. Para comprender los efectos de dichas exposiciones,
los científicos utilizan los estudios
observacionales.

Los estudios observacionales son limitados
debido a que carecen de las propiedades estadísticas de
experimentos aleatorios. En un experimento aleatorio, el
método de asignación al azar se especifica en las
guías de protocolo experimental el análisis
estadístico, que se suele especificar también por
el protocolo experimental. Sin un modelo estadístico que
refleja una asignación al azar objetivo, el
análisis estadístico se basa en un modelo
subjetivo. Inferencias a partir de modelos subjetivos no son
confiables en la teoría y la práctica. De hecho,
hay varios casos en que cuidadosamente llevado a cabo estudios de
observación constantemente dar resultados erróneos,
es decir, cuando los resultados de los estudios observacionales
son incompatibles y también difieren de los resultados de
los experimentos. Por ejemplo, los estudios
epidemiológicos de cáncer de colon muestran
consistentemente correlaciones beneficioso con el consumo de
brócoli, mientras que los experimentos no encuentran
beneficio.

Un problema particular con los estudios
observacionales en seres humanos es la gran dificultad para
alcanzar comparaciones justas entre los tratamientos (o
exposiciones), ya que estos estudios tienden a sesgo de
selección, Y los grupos que recibieron diferentes
tratamientos (exposiciones) pueden diferir mucho de acuerdo a sus
covariables (edad, altura, peso, medicamentos, ejercicio, dieta,
origen étnico, antecedentes médicos familiares,
etc.) Por el contrario, implica que la asignación al azar
para cada covariable, la media de cada grupo se espera que sea el
mismo. Para cualquier ensayo aleatorio, alguna variación
de la media es de esperar, por supuesto, pero la
aleatorización asegura que los grupos experimentales han
valores medios que están cerca, debido a la teorema
central del límite y la desigualdad de Markov. Con la
asignación al azar pobres, la variación
sistemática de las covariables entre los grupos de
tratamiento (o grupos de exposición) hace que sea
difícil separar el efecto del tratamiento
(exposición) de los efectos de las covariables, la
mayoría de los cuales no se han medido. Los modelos
matemáticos utilizados para analizar dichos datos, debe
considerar cada covariable diferentes (si se mide), y los
resultados no tendrá sentido si una covariable no es ni al
azar ni en el modelo.

Para evitar estas condiciones que hacen que
un experimento mucho menos útiles, los médicos la
realización de pruebas médicas (por ejemplo, para
Administración de Alimentos y Drogas aprobación),
se cuantificarán y aleatoriamente las covariables que
pueden ser identificados. Los investigadores intentan reducir los
sesgos de los estudios observacionales con complicados
métodos estadísticos, tales como puntuación
de la propensión a juego métodos, que requieren una
gran población de sujetos y amplia información
sobre las covariables. Los resultados también son
cuantificados cuando sea posible (la densidad ósea, la
cantidad de una celda o una sustancia en la sangre, la fuerza
física o de resistencia, etc) y no sobre la base de un
sujeto o de la opinión de un observador profesional. De
esta manera, el diseño de un estudio observacional puede
hacer que los resultados más objetivos y por lo tanto
más convincente.

Autor:

Eliud Ramos