Experimento

Un experimento es un procedimiento llevado a cabo para apoyar, refutar, o validar una hipótesis.Los experimentos proporcionan idea sobre causa-y-efecto por la demostración del resultado, que ocurre cuándo un factor particular es manipulado.En tal experimento, si todos los controles funcionan como se espera, es posible concluir que el experimento funciona según lo previsto, y que los resultados se deben al efecto de la variable probada.En el método científico, un experimento es un procedimiento empírico que arbitra modelos o hipótesis en competencia.[4]​ Un experimento, generalmente evalúa una hipótesis, que es una expectativa sobre cómo funciona un proceso o fenómeno en particular.Si en el experimento se llevan a cabo los cuidados necesarios, los resultados generalmente respaldan o refutan la hipótesis.En ingeniería y ciencias físicas, los experimentos son un componente primario del método científico.En medicina y las ciencias sociales, la prevalencia de la investigación experimental varía ampliamente entre las disciplinas.[5]​ En contraste con las normas de las ciencias físicas, el enfoque generalmente está en el efecto promedio del tratamiento (la diferencia en los resultados entre los grupos de tratamiento y control) u otra prueba estadística producida por el experimento.El cuenta como uno de los primeros académicos que utiliza un método inductivo-experimental para lograr resultados.No estuvo de acuerdo con el método de responder preguntas científicas por deducción—similar a Ibn al-Haytham—y lo describe como sigue: "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."[10]​ Bacon quería un método que se basara en observaciones repetibles o experimentos.En los siglos siguientes, las personas que aplicaron el método científico en diferentes áreas hicieron importantes avances y descubrimientos.A principios del siglo XX se produjo un progreso considerable en el diseño y análisis de experimentos, con contribuciones de estadísticos como Ronald Fisher (1890–1962), Jerzy Neyman (1894–1981), Oscar Kempthorne (1919–2000), Gertrude Mary Cox (1900-1978) y William Gemmell Cochran (1909-1980), entre otros.La experimentación en humanos requiere salvaguardas especiales contra variables externas como el efecto placebo .El objetivo del experimento es medir la respuesta al estímulo mediante un método de prueba .Por ejemplo, un experimento para hornear pan podría estimar la diferencia en las respuestas asociadas con variables cuantitativas, como la relación de agua a harina, y con variables cualitativas, como las cepas de levadura.Estas hipótesis sugieren razones para explicar un fenómeno o predecir los resultados de una acción.Un ejemplo podría ser la hipótesis de que "si suelto esta pelota, se caerá al suelo": esta sugerencia puede probarse llevando a cabo el experimento de soltar la pelota y observando los resultados.Gran parte de la investigación en varias disciplinas científicas, incluyendo economía, ciencias políticas, geología, paleontología, ecología, meteorología y astronomía, se basa en cuasi-experimentos.Sin embargo, algunos fenómenos (por ejemplo, la participación electoral en una elección) no pueden estudiarse fácilmente en un laboratorio.Para que una ciencia observacional sea válida, el experimentador debe conocer y considerar los factores de confusión .En estas situaciones, los estudios observacionales tienen valor porque a menudo sugieren hipótesis que se pueden probar con experimentos aleatorios o mediante la recopilación de datos nuevos.[18]​ Un problema particular con los estudios observacionales que involucran sujetos humanos es la gran dificultad para lograr comparaciones justas entre los tratamientos (o exposiciones), porque tales estudios son propensos al sesgo de selección, y los grupos que reciben diferentes tratamientos (exposiciones) pueden diferir mucho según sus covariables (edad, altura, peso, medicamentos, ejercicio, estado nutricional, etnia, historial médico familiar, etc. ) En contraste, la aleatorización implica que para cada covariable, se espera que la media para cada grupo sea la misma.Para cualquier ensayo aleatorizado, se espera alguna variación de la media, por supuesto, pero la aleatorización garantiza que los grupos experimentales tengan valores medios cercanos, debido al teorema del límite central y la desigualdad de Markov .Por ejemplo, en psicología o atención médica, no es ético proporcionar un tratamiento deficiente a los pacientes.Aun cuando la investigación experimental no involucra directamente a seres humanos, puede presentar preocupaciones éticas.Por ejemplo, los experimentos con bombas nucleares realizados por el Proyecto Manhattan implicaron el uso de reacciones nucleares para dañar a los seres humanos, incluso aunque los experimentos no involucraron directamente a ningún sujeto humano.
Incluso niños muy pequeños realizan experimentos rudimentarios para aprender sobre el mundo y cómo funcionan las cosas.
Dos científicos hacen un experimento de luz en un laboratorio de fotónica biomédica
Experimento en laboratorio de fotónica biomédica, en el que se intenta controlar las variables al máximo.
Mapa original de John Snow que muestra los grupos de casos de cólera en la epidemia de Londres de 1854
El modelo de caja negra para observación (entrada y salida son observables ). Cuando hay una retroalimentación con el control de algún observador, como se ilustra, la observación también es un experimento.