מדוע טמפרטורה קבועה חשובה בניסוי?

נערך ניסוי כדי להדגים את ההשפעה של משתנה עצמאי על משתנה תלוי. במהלך ניסוי, על המדענים למנוע מהשפעות חיצוניות, המכונות משתנים מבלבלים, לשנות את התוצאות. כאשר מדען מחליט באופן פעיל להגביל את ההשפעה של משתנה מבלבל, הוא מכונה במקום משתנה בקרה. למרות שזה לא תמיד משתנה מבלבל בניסויים, לעתים קרובות מדענים יבחרו לשלוט במשתנה הטמפרטורה על ידי החזקתו קבועה.

משתני בקרה הם אותם גורמים שמדענים בוחרים לשלוט בהם באופן פעיל במהלך ניסוי. משתני בקרה חשובים מכיוון שהם ממזערים השפעות חיצוניות על המשתנה התלוי תוך שהם מוודאים שהמשתנה הבלתי תלוי באפקטים הוא הדבר היחיד שנמדד. לדוגמא, אם מדען בודק את השפעות הלחות על מבנה מולקולה מסוימת, היא הייתה רוצה להבטיח שלחות היא הדבר היחיד שמשנה את המולקולה. לפיכך, היא עשויה לשלוט בהשפעות אחרות שעלולות להשפיע גם על המבנה המולקולרי, כגון שינוי טמפרטורה.

משתני בקרה מסייעים במניעת טעויות בניסוי. ללא משתני בקרה מתאימים, ניסוי נוטה לשגיאות מסוג III. בשגיאה מסוג III הנסיינית מקבלת את ההשערה שלה מהסיבה הלא נכונה. למשל, אם המדען בדוגמה הקודמת בחר שלא להפוך את הטמפרטורה למשתנה בקרה, היא עשויה להבחין בשינוי במולקולה ולהניח שהלחות גרמה לה. במציאות יכול היה להיות שינוי הטמפרטורה, ולא הלחות, שהנציח את התוצאות.

ברגע שאתה מבין את החשיבות בזיהוי משתנים מבלבלים וקביעת משתני בקרה, סביר יותר שתפתח ניסויים מוצקים וניתנים לשכפול. עם זאת, שינוי הטמפרטורה הוא משתנה מבלבל שלעתים קרובות מתעלמים ממנו או לא מאמינים שהוא חשוב. כדי לקבל מושג כיצד שינוי הטמפרטורה יכול לבלבל ניסוי, שקול את הדוגמה הבאה: סו היא הפעלת ניסוי בו נטייה מינית היא המשתנה הבלתי תלוי והתוקפנות היא התלויה מִשְׁתַנֶה. היא מכניסה קבוצה של גברים הומוסקסואליים לחדר הניסויים ומחברת אותם למכשירים המודדים את דופק ולחץ הדם. בהמשך היא קוראת להם סיפור שכולל אלימות רבה כדי לראות כיצד זה ישפיע על התגובה הפיזיולוגית שלהם. היא עושה את אותו הדבר עם קבוצה של גברים הטרוסקסואלים. עם זאת, החדר חם לא בנוח במהלך הבדיקה שלהם מכיוון שהמזגן מקולקל. בסקירת תוצאותיה היא שמה לב כי הדופק ולחץ הדם של הגברים ההטרוסקסואלים עלו יותר מאשר אצל הגברים ההומוסקסואליים. היא מניחה שגברים הטרוסקסואלים הם באופן טבעי אגרסיביים יותר מגברים הומוסקסואלים. עם זאת, ידוע שטמפרטורות חמות מגבירות את התוקפנות. היא ביצעה שגיאה מסוג III כי יתכן שהחום גרם לקבוצה ההטרוסקסואלית להביע תוקפנות פיזיולוגית גדולה מזו שהייתה חווה בטמפרטורה נמוכה יותר. כדי למנוע זאת, עליה היה להפוך את הטמפרטורה למשתנה בקרה ולהבטיח ששתי הקבוצות ייבדקו בחדר של אותה טמפרטורה בערך.

בעת בניית ניסויים, על המדענים לפרט את כל המשתנים שלהם ולפתח תוכנית לביצוע הבדיקה. כדי להפוך את שינוי הטמפרטורה למשתנה בקרה בניסוי שלך, עליך לכלול אותו בתוכנית המחקר שלך. ציין בבירור את כוונתך לשלוט בשינויי טמפרטורה, הסבר מדוע תנודות הטמפרטורה עלולות לבלבל את הניסוי ולשרטט את האסטרטגיה שלך לשמירה על טמפרטורה קבועה. במהלך הניסוי, עליך לעקוב אחר התוכנית שלך בקפידה.