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