El emocionante comunicado de prensa de hoy de Tevatron sobre el bosón de Higgs mantiene la cabeza fría y dice que los físicos vieron un "indicio" del bosón de Higgs porque la señal está apenas por encima del nivel de dos sigma. En un esfuerzo por explicar las razones de esto, el comunicado de prensa dice:
Los físicos reclaman evidencia de una nueva partícula solo si la probabilidad de que los datos se deban a una fluctuación estadística es inferior a 1 en 740, o tres sigmas. Se reclama un descubrimiento solo si esa probabilidad es menor a 1 en 3.5 millones, o cinco sigmas.
Me pregunto: ¿cuál es la diferencia entre “afirmar[ing] evidencia de una nueva partícula” y “un descubrimiento” (de dicha nueva partícula)? ¿Es este el vocabulario común para estos niveles (tres y cinco sigmas) de señal?
La razón por la que pregunto es porque puedo entender la necesidad de tener un vocabulario diferente para hablar sobre descubrimientos con diferentes niveles de certeza, y pude ver, digamos, la necesidad de usar "descubrir una partícula" y "confirmar el descubrimiento de una partícula". , pero “evidencia” y “descubrimiento” me parecen semánticamente muy cercanos.
Editar: para ser más claros, la pregunta es: ¿qué tan universales son las elecciones de términos ("evidencia", "descubrimiento") y las incertidumbres asociadas?
Tanto la evidencia como el descubrimiento tienen un significado probabilístico. Aunque la física se conoce comúnmente como una ciencia "exacta", siempre hay incertidumbre en sus mediciones debido a errores humanos y/o la precisión de las mediciones. Habiendo dicho eso, los físicos en esta área han optado ARBITRALMENTE por aceptar un nuevo descubrimiento si y solo si la probabilidad de ruido aleatorio en los datos es extremadamente pequeña (pero nunca cero), y también han optado por aceptar que hay evidencia de algo. si la probabilidad de ruido aleatorio es RELATIVAMENTE pequeña pero no es suficiente para afirmar la veracidad con un criterio estrictamente arbitrario de lo que es un descubrimiento.
Editar: la elección de la terminología para evidencia y descubrimiento depende del campo u organización específico. Un ejemplo fuera de la física es la econometría, donde generalmente buscan una significación de 0,1 o 0,05 para determinar la evidencia en los datos. Tal vez pueda publicar su pregunta en Cross Validated StackExchange como un wiki de la comunidad.
Un descubrimiento es evidencia fuera de toda duda, en el sentido de que es muy, muy poco probable que sea revocado por una mayor recopilación de datos del mismo tipo.
La mera evidencia es una desviación notoria de las expectativas, pero la cantidad de datos recopilados es demasiado baja, por lo que el evento aún no es estadísticamente significativo con un alto nivel de confianza.
El mensaje que citó brinda definiciones precisas para los umbrales utilizados por los autores del mensaje: necesita una desviación de 3 desviaciones estándar para reclamar evidencia, pero una de 5 desviaciones estándar para reclamar descubrimiento. Basado en la ley de los grandes números con su dependencia, uno concluiría que se necesita un factor de más datos para llegar al nivel de descubrimiento, si el evento es realmente real. (Sin embargo, las probabilidades asociadas son algo dudosas, ya que se basan en la suposición de que las desviaciones se distribuyen normalmente, lo que puede ser el caso o no).
No sé cuán universalmente el lenguaje está ligado a los umbrales particulares; puede ser una convención del CERN, pero dudo que sea una convención universalmente utilizada en física de partículas.
F'x
Manishearth
david z