Błąd systematyczny odnosi się do serii błędów dokładności, które pochodzą z tego samego kierunku w eksperymencie, podczas gdy losowe błędy są przypisywane losowym i nieprzewidywalnym zmianom w eksperymencie.
W przypadku fizyki, błędów systemowych i błędów losowych we wszystkich błędach eksperymentalnych i niepewnościach. Błędy systematyczne często pojawiają się w wyniku problemu, który trwa przez cały czas trwania eksperymentu, podczas gdy błędy losowe są błędami, które pojawiają się w przeciwnych kierunkach i bez spójnego wzorca w trakcie trwania eksperymentu. Żaden rodzaj błędu nie wynika z ludzkich błędów, które obejmują nieprawidłowe wykonywanie obliczeń lub nieprawidłowe odczyty z instrumentów.
Przypadkowe błędy
Przykładem różnicy między błędami systemowymi a błędami losowymi jest prosty pomiar ważenia pierścienia trzykrotnie. Jeśli wystąpi błąd losowy, osoba ważąca pierścienie może otrzymać różne odczyty 17,2 uncji, 17.4 uncji i 17,6 uncji. Różnice w tych wartościach oparte na błędach losowych można wyjaśnić ograniczeniami sprzętu używanego do wykonywania tych pomiarów. Podczas gdy ludzie mogą nie być w stanie kontrolować lub eliminować źródła losowego błędu, mogą zmniejszyć częstość przypadkowych błędów, pobierając większe próbki. Pomaga to naukowcom znaleźć średnią w większej grupie, co daje dokładniejszy odczyt. Przykładem błędu statystycznego jest niepoprawne wielokrotne zmierzenie tego samego obiektu za pomocą wadliwej techniki. Naukowiec, na przykład, może wykonać pomiar pomidora za pomocą sznurka, który ma lat i został wyciągnięty z użycia. Dlatego ciąg będzie konsekwentnie produkować niedokładne odczyty i wyniki.
Błędy systematyczne
Podczas gdy naukowcy mogą być w stanie wskazać źródło błędu za pomocą błędu, może być trudniej zidentyfikować przyczynę systematycznego błędu. Błędy systematyczne mogą być trudne do wykrycia, a naukowcy mogą mieć trudności z ustaleniem, w jakim stopniu systematyczny błąd powodował problemy. Dzieje się tak dlatego, że pomiary zebrane podczas eksperymentu będą konsekwentnie wysokie lub konsekwentnie niskie. W eksperymencie można odtworzyć błąd systematyczny, natomiast błąd losowy nie. Podczas gdy błąd systematyczny może być trudny do zidentyfikowania, naukowiec będzie mógł uzyskać dokładniejsze wyniki eksperymentu, gdy tylko znajdzie i naprawi systematyczny błąd.
Źródła błędu
Podobnie jak w przypadku błędów losowych, często występują błędy systematyczne w wyniku problemu z maszyną lub sprzętem. Przyrządy z liniową odpowiedzią mogą generować dwa rodzaje błędów. W pierwszym typie błędu, który nazywa się ustawieniem zerowym lub błędem przesunięcia, przyrząd nie odczytuje zera, nawet gdy jest oznaczony jako zero. Drugi rodzaj błędu to współczynnik skali lub błąd mnożnika. W przypadku tego rodzaju błędu przyrząd odczytuje zmiany w mierzonej wielkości jako mniej istotne lub znaczące niż te, które faktycznie są. Te rodzaje błędów systematycznych pojawiają się poprzez niewłaściwe techniki naukowca lub gdy występuje błąd w samym instrumencie. Przykładem systematycznego błędu jest osoba, która przyjmuje niedokładne odczyty promieniowania słonecznego, gdy budynki lub drzewa rzucają cień na obszar, w którym osoba dokonuje pomiaru. Błędy systematyczne zmniejszają dokładność, która mówi naukowcowi, jak bliskie są pomiary przyrządu do rzeczywistej wartości.
