Errore di misurazione: differenze tra le versioni

 

Solitamente, nei testi scientifici nel parlare di errori di misura ci si riferisce principalmente allo strumento e alle tecniche impiegate. In questa sede si vuole sposare un approccio olistico che tiene conto tanto dello strumento quanto dell'osservatore. Già un filosofo di fine Ottocento, [[Franz Brentano]], aveva parlato dell'impossibilità di separare l'atto del percepire dall'oggetto percepito. Più recentemente un fisico tedesco del '900, [[Werner Karl Heisenberg|Heisenberg]], ha parlato di un principio di indeterminazione secondo il quale non è possibile ad un determinato istante conoscere la posizione esatta di una particella e la sua esatta velocità (principio di indeterminazione). L'operazione di misura è sempre invasiva, introduce una perturbazione nel sistema che si vuole indagare, le variabili in gioco risultano sempre alterate a misurazione eseguita. L'errore di misurazione può dipendere sia dallo strumento che dall'osservatore. Esistono due tipi di errori: errori casuali (o accidentali) ed errori sistematici. I primi agiscono tanto in eccesso quanto in difetto sul valore misurato mentre l'influenza dei secondi si manifesta in un unico verso:

 

'''Errori sistematici dello strumento: esiste un guasto o un problema nella apparecchiatura'''

 

Gli errori dovuti ad un coinvolgimento emotivo dell'osservatore avvengono ad insaputa dello stesso (motivazioni inconsce), diversamente per gli errori dovuti alla ricerca di vantaggi o timori dove la coscienza dello sperimentatore partecipa attivamente. La presenza di errori sistematici rende inaccettabili i risultati delle misurazioni.

 

Gli errori casuali (o accidentali), invece, hanno un impatto minore poiché, ripetendo la misurazione più volte e calcolando la media dei valori riscontrati (misura attendibile), il loro contributo generalmente si riduce per una ragione probabilistica. Nel parlare di misura e di valori oggi si preferisce sostituire al concetto di misura esatta quello di misura più probabile. Gli errori accidentali dovuti a cause che si possono immaginare in linea di principio ma di cui non si possono prevedere gli effetti. In genere sono conseguenza dell'incertezza con cui sono poste determinate condizioni di misura che vengono invece considerate come se fossero attuate esattamente: per esempio piccole oscillazioni della temperatura ambiente, piccole variazioni della resistenza di contatto di morsetti o commutatori possono influenzare i risultati di una misura introducendo errori rispetto al valore vero della grandezza misurata. Gli errori accidentali hanno la proprietà di essere variabili sia in valore che in segno e si individuano ripetendo una misura diverse volte con gli stessi strumenti e in condizioni che, per quanto sta nelle facoltà dell'operatore, possono essere ritenute costanti. L'eventuale discordanza dei risultati, supposto nullo ogni errore sistematico, sarà dovuta alla presenza di errori accidentali. La teoria degli errori accidentali viene svolta mediante la matematica probabilistica e tale argomento esula dalla nostra trattazione. Gli errori sistematici che influenzano il risultato della misura sempre nello stesso senso e non possono pertanto venire compensati facendo la media di più misurazioni. Sono tali gli errori strumentali dipendenti dalle caratteristiche costruttive degli strumenti di misura e gli errori dipendenti dall'autoconsumo degli strumenti impiegati e cioè conseguenti agli assorbimenti di corrente degli strumenti collegati in derivazione ed alle cadute di tensione provocate dagli strumenti collegati in serie. Gli errori sistematici possono essere sempre determinati (eseguendo un'accurata indagine critica del metodo impiegato e delle apparecchiature usate) e risulta così possibile apportare le opportune correzioni al risultato della misura od almeno individuare l'incertezza che accompagna il risultato della misura.

 

Nei casi più semplici, si può assumere come errore l'incertezza di uno strumento cioè il valore più piccolo che lo strumento può leggere. L'incertezza di una misura è detta anche errore assoluto.