Разница между измеренным значением и истинным значением, обусловленная ограничениями эксперимента.Погрешность измерения — это разница между измеренным значением и истинным значением физической величины. Она возникает из-за ограничений приборов, влияния окружающей среды и присущей статистической природы многих измерений. В физике ни одно измерение не является точным; каждый результат несёт в себе некоторую неопределённость, и понимание этой неопределённости так же важно, как и сам результат. Погрешности измерений обычно классифицируют как систематические (устойчивые смещения) или случайные (статистические флуктуации), и их анализ позволяет учёным количественно оценить, насколько можно доверять своим выводам.
Формальная обработка погрешностей измерений восходит к XVIII веку, с вкладом таких математиков, как Карл Фридрих Гаусс, который разработал метод наименьших квадратов и нормальное распределение для обработки астрономических и геодезических данных.
Погрешность измерения характеризуется сравнением повторных измерений с известным эталоном или анализом разброса результатов. Случайные погрешности подчиняются статистическим распределениям, часто гауссовым, что позволяет вычислять стандартное отклонение и доверительные интервалы. Систематические погрешности, напротив, смещают все измерения в одном направлении и могут быть выявлены путём калибровки или перекрёстной проверки независимыми методами. Суммарная погрешность объединяет оба типа, а современные методы, такие как байесовский вывод или моделирование шума, помогают отделить сигнал от шума в сложных экспериментах.
Анализ погрешностей измерений необходим в каждой экспериментальной науке: от физики частиц (где используются уровни значимости, такие как «5 сигма») до медицинской диагностики, где различение истинного заболевания от технического артефакта требует понимания частоты ошибок.
Обнаружение гравитационных волн в 2016 году с помощью LIGO потребовало отделения сигнала амплитудой 10^-21 от шума, который был в тысячи раз больше, что сделало анализ погрешностей измерений основой этого открытия.



