Experiment: diferència entre les revisions

En el [[mètode científic]], un experiment és un [[Mètode empíric|procediment empíric]] que arbitra [[Modelització científica|models]] o [[Hipòtesi|hipòtesis]] competidores.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Cooperstock|first1nom1=Fred I.|titletítol=General relativistic dynamics : extending Einstein's legacy throughout the universe|datedata=2009|publishereditorial=World Scientific|locationlloc=Singapore|isbn=978-981-4271-16-5|pagepàgina=12|editionedició=Online-Ausg.}}</ref><ref name="Griffith">{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Griffith|first1nom1=W. Thomas|titletítol=The physics of everyday phenomena : a conceptual introduction to physics|datedata=2001|publishereditorial=McGraw-Hill|locationlloc=Boston|isbn=0-07-232837-1|pagespàgines=[https://archive.org/details/physicsofeveryda00grif_0/page/3 3–4]|editionedició=3rd|url=https://archive.org/details/physicsofeveryda00grif_0/page/3}}</ref> Els investigadors també utilitzen l'experiment per provar [[Teoria científica|teories]] existents o noves hipòtesis per recolzar-les o refutar-les.<ref name="Griffith" /><ref name="Wilczek">{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Wilczek|first1nom1=Frank|last2cognom2=Devine|first2nom2=Betsy|titletítol=Fantastic realities : 49 mind journeys and a trip to Stockholm|datedata=2006|publishereditorial=World Scientific|locationlloc=New Jersey|isbn=978-981-256-649-2|pagespàgines=61–62}}</ref>

En [[medicina]] i en [[ciències socials]], la prevalença de la investigació experimental varia àmpliament segons diverses disciplines. Tanmateix, quan s'utilitza, els experiments segueixen normalment la forma de l'[[assaig clínic]], on les unitats experimentals (generalment éssers humans individuals) s'assignen aleatòriament a un estat de tractament o control on es valoren un o més resultats.<ref>{{cite journalref-publicació|last1cognom1=Holland|first1nom1=Paul W.|titletítol=Statistics and Causal Inference|journalpublicació=Journal of the American Statistical Association|datedata=December desembre 1986|volumevolum=81|issueexemplar=396|pagespàgines=945–960|doi=10.2307/2289064|jstor=2289064}}</ref> En contrast amb les normes de ciències físiques, l’atenció es centra generalment en l’[[efecte mitjà de tractament]] (la diferència de resultats entre els grups de tractament i control) o una altra [[estadística]] de prova produïda per l’experiment.<ref>{{cite bookref-llibre|editor-last1=Druckman|editor-first1=James N.|editor-last2=Greene|editor-first2=Donald P.|editor-last3=Kuklinski|editor-first3=James H.|editor-last4=Lupia|editor-first4=Arthur|titletítol=Cambridge handbook of experimental political science|datedata=2011|publishereditorial=Cambridge University Press|locationlloc=Cambridge|isbn=978-0521174558}}</ref>Un únic estudi normalment no implica replicacions de l’experiment, però es poden agrupar estudis separats mitjançant [[revisió sistemàtica]] i [[Metanàlisi|metaanàlisi]].

Una de les primeres aproximacions metòdiques dels experiments en sentit modern és visible a les obres del matemàtic i erudit àrab [[Ibn al-Hàytham|Ibn al-Haytham]]. Va dur a terme els seus experiments en el camp de l’òptica, tornant a problemes òptics i matemàtics en les obres de [[Ptolemeu]], controlant els seus experiments a causa de factors com l’autocrítica, la confiança en resultats visibles dels experiments així com una criticitat en termes. de resultats anteriors És un dels primers estudiosos que utilitza un mètode inductiu-experimental per obtenir resultats.<ref>{{Cite journalref-publicació|lastcognom=El-Bizri|firstnom=Nader|datedata=2005|titletítol=A Philosophical Perspective on Alhazen's Optics|url=|journalpublicació=Arabic Sciences and Philosophy (Cambridge University Press)|volumevolum=15|issueexemplar=2|pagespàgines=189–218|doi=10.1017/S0957423905000172}}</ref> Al seu llibre "Optica", descriu l'aproximació fonamentalment nova del coneixement i la investigació en un sentit experimental:

''"Hauríem de, doncs, començar la investigació sobre els seus principis i premisses, començant la nostra investigació amb una inspecció de les coses que existeixen i un sondeig de les condicions dels objectes visibles. Hauríem de distingir les propietats dels detalls i recollir per inducció què? Pertany a l’ull quan es produeix la visió i el que es troba en la forma de la sensació és uniforme, inalterable, manifesta i no subjecte a dubtes, després d’haver ascendit a la nostra investigació i raonaments, de manera gradual i ordenada, criticant les premisses i exercint precaució. pel que fa a conclusions: el nostre objectiu en tot allò que fem objecte d’inspecció i revisió és emprar la justícia, no seguir el prejudici i tenir cura de tot allò que jutgem i critiquem que busquem la veritat i que no siguin influenciats per l’opinió. D’aquesta manera, podrem arribar a la veritat que gratifica el cor i, gradualment i amb cura, arribem al final en què apareix la certesa, mentre que mitjançant la crítica i la precaució, podrem aprofitar la veritat que elimina el desacord i resol solucions dubtoses. Per tot això, no estem lliures d’aquesta terbolesa humana que és de la naturalesa de l’home; però hem de fer tot el possible amb el que tenim del poder humà. D'[[Allah]] obtenim suport en totes les coses ".''<ref>{{Cite bookref-llibre|titletítol=Optics|lastcognom=Ibn al-Haytham|firstnom=Abu Ali Al-Hasan|publishereditorial=|yearany=|isbn=|locationlloc=|pagespàgines=5}}</ref>

''"És així el deure de l'home que estudia els escrits dels científics, si aprendre la veritat és el seu objectiu, convertir-se en enemic de tot el que llegeix i, aplicant la seva ment al nucli i als marges del seu contingut, atacar. També hauria de sospitar-se a si mateix quan realitza l'examen crític d'això, per tal que eviti caure en els prejudicis o la clemença ".''<ref>{{Cite bookref-llibre|titletítol=Dubitationes in Ptolemaeum|lastcognom=Ibn al-Haytham|firstnom=Abi Ali Al-Hasan|publishereditorial=|yearany=|isbn=|locationlloc=|pagespàgines=3}}</ref>

[[Francis Bacon]] (1561-1626), un [[Filosofia|filòsof]] i [[científic]] anglès actiu al segle XVII, es va convertir en un influent partidari de la ciència experimental en el [[renaixement anglès]]. No estava d’acord amb el mètode de respondre a preguntes científiques per [[deducció]] —semblant a [[Ibn al-Hàytham|Ibn al-Haytham]]— i la descrivia de la manera següent: “Després d’haver determinat la pregunta segons la seva voluntat, l’home recorre a l’experiència i la dobla a la conformitat amb els seus plaquetes. , la porta com una captiva en processó ".<ref>"Having first determined the question according to his will, man ''then'' resorts to experience, and bending her to conformity with his placets, leads her about like a captive in a procession." Bacon, Francis. ''Novum Organum'', i, 63. Quoted in {{harvnb|Durant|2012|p=170}}.</ref> Bacon volia un mètode que es basés en observacions o experiments repetibles. Sobretot, primer va ordenar el mètode científic tal com l’entenem avui.<blockquote>Queda una experiència senzilla; que, si es pren com s’aconsegueix, s’anomena accident, si es busca, experiment. El veritable mètode d’experiència primer il·lumina l’espelma [hipòtesi], i després mitjançant l’espelma mostra la forma [organitza i delimita l’experiment]; Començant amb l'experiència degudament ordenada i digerida, no aglutinadora ni erràtica, i a partir d'aquesta es dedueixen axiomes [teories] i axiomes establerts de nou nous experiments.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Durant|first1nom1=Will|titletítol=The story of philosophy : the lives and opinions of the great philosophers of the western world|datedata=2012|publishereditorial=Simon and Schuster|locationlloc=NewNova York|isbn=978-0-671-69500-2|editionedició=2nd|ref=harv|url=https://archive.org/details/storyofphilosophdura00dura}}</ref></blockquote>Als segles següents, les persones que van aplicar el mètode científic en diferents àmbits van fer avenços i descobriments importants. Per exemple, [[Galileo Galilei]] (1564-1642) va mesurar amb precisió el temps i va experimentar per fer mesures i conclusions precises sobre la velocitat d’un cos que cau. [[Antoine Lavoisier]] (1743-1794), químic francès, va utilitzar l'experiment per descriure noves àrees, com la [[combustió]] i la [[bioquímica]], i desenvolupar la teoria de la [[conservació de la massa]] (matèria).<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Bell|first1nom1=Madison Smartt|titletítol=Lavoisier in the Year One: The Birth of a New Science in an Age of Revolution|datedata=2005|publishereditorial=W.W. Norton & Company|isbn=978-0393051551|url=https://archive.org/details/lavoisierinyearo00madi}}</ref> [[Louis Pasteur]] (1822–1895) va utilitzar el mètode científic per refutar la teoria predominant de la [[generació espontània]] i per desenvolupar la [[Teoria microbiana de la malaltia|teoria dels gèrmens de la malaltia]].<ref>{{cite bookref-llibre|editor-last1=Brock|editor-first1=Thomas D|titletítol=Pasteur and Modern Science|datedata=1988|publishereditorial=Springer|isbn=978-3540501015|editionedició=New illustrated}}</ref> A causa de la importància de controlar variables que poden confondre, es preferirà l'ús d'experiments de [[laboratori]] ben dissenyats quan sigui possible.

Fonamentalment, però, els estudis observacionals no són experiments. Per definició, els estudis observacionals manquen de la manipulació necessària per als [[experiments baconians]]. A més, els estudis observacionals (per exemple, en sistemes biològics o socials) solen implicar variables que són difícils de quantificar o controlar. Els estudis observacionals són limitats perquè manquen de les propietats estadístiques dels experiments aleatoritzats. En un experiment aleatori, el mètode d’aleatorització especificat en el protocol experimental guia l’anàlisi estadística, que normalment s’especifica també pel protocol experimental.<ref name="Hinkelmann, Klaus and Kempthorne, Oscar 2008">{{cite bookref-llibre|authorautor=Hinkelmann, Klaus and [[Oscar Kempthorne|Kempthorne, Oscar]]|yearany=2008|titletítol=Design and Analysis of Experiments, Volume I: Introduction to Experimental Design|editionedició=Second|publishereditorial=Wiley|isbn=978-0-471-72756-9}}</ref> Sense un model estadístic que reflecteixi una randomització objectiva, l’anàlisi estadística es basa en un model subjectiu.<ref name="Hinkelmann, Klaus and Kempthorne, Oscar 2008" /> Les inferències a partir dels models subjectius no són fiables en la teoria i la pràctica.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Freedman|first1nom1=David|last2cognom2=Pisani|first2nom2=Robert|last3cognom3=Purves|first3nom3=Roger|author1-linkenllaçautor1=David A. Freedman|titletítol=Statistics|datedata=2007|publishereditorial=Norton|locationlloc=NewNova York|isbn=978-0-393-92972-0|editionedició=4th}}</ref> De fet, hi ha diversos casos en què estudis observacionals realitzats amb cura donen resultats coherents, és a dir, on els resultats dels estudis observacionals són incoherents i també difereixen dels resultats dels experiments. Per exemple, els estudis epidemiològics sobre el càncer de còlon demostren constantment correlacions beneficioses amb el consum de bròquil, mentre que els experiments no troben beneficis.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Freedman|first1nom1=David A.|titletítol=Statistical models : theory and practice|datedata=2009|publishereditorial=Cambridge University Press|locationlloc=Cambridge|isbn=978-0-521-74385-3|editionedició=Revised}}</ref>

En posar la distribució de la variable independent sota el control de l'investigador, un experiment –sobretot quan es tracta de [[subjectes humans]]– introdueix consideracions ètiques potencials, com l'equilibri de beneficis i danys, la distribució de les intervencions de manera justa (per exemple, tractaments per a una malaltia ), i [[consentiment informat]]. Per exemple, en psicologia o assistència sanitària, no és ètic proporcionar un tractament inferior als pacients. Per tant, se suposa que les juntes de revisió ètica detenen els assaigs clínics i altres experiments a menys que es creu que un nou tractament ofereix beneficis tan bons com les millors pràctiques actuals.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Bailey|first1nom1=R.A.|titletítol=Design of comparative experiments|datedata=2008|publishereditorial=Cambridge University Press|locationlloc=Cambridge|isbn=978-0521683579}}</ref> També és generalment poc ètic (i sovint il·legal) dur a terme experiments aleatoris sobre els efectes de tractaments inferiors o nocius, com els efectes de la ingesta d’arsènic en la salut humana. Per entendre els efectes d’aquestes exposicions, els científics de vegades utilitzen estudis d’observació per entendre els efectes d’aquests factors.

El mètode experimental pot ser útil en la resolució de problemes jurídics.<ref>{{cite bookref-llibre|last1cognom1=Zippelius|first1nom1=von Reinhold|titletítol=Die experimentierende Methode im Recht|datedata=1991|publishereditorial=Steiner|locationlloc=Stuttgart|isbn=978-3515059015}}</ref>

* {{cite bookref-llibre|last1cognom1=Dunning|first1nom1=Thad|titletítol=Natural experiments in the social sciences : a design-based approach|datedata=2012|publishereditorial=Cambridge University Press|locationlloc=Cambridge|isbn=978-1107698000|ref=harv}}

* {{cite bookref-llibre|last1cognom1=Shadish|first1nom1=William R.|last2cognom2=Cook|first2nom2=Thomas D.|last3cognom3=Campbell|first3nom3=Donald T.|titletítol=Experimental and quasi-experimental designs for generalized causal inference|datedata=2002|publishereditorial=Houghton Mifflin|locationlloc=Boston|isbn=0-395-61556-9|editionedició=Nachdr.}} ([http://depts.washington.edu/methods/readings/Shadish.pdf Excerpts])

* {{cite bookref-llibre|first1nom1=Teigen|last1cognom1=Jeremy|yearany=2014|chaptercapítol=Experimental Methods in Military and Veteran Studies|titletítol=Routledge Handbook of Research Methods in Military Studies|editor-last1=Soeters|editor-first1=Joseph|editor-last2=Shields|editor-first2=Patricia|editor-last3=Rietjens|editor-first3=Sebastiaan|pagespàgines=228–238|locationlloc=NewNova York|publishereditorial=Routledge}}