Digamos que un experimento tiene que determinar el número de muones cósmicos al nivel del mar. El equipo apropiado está listo para medir la tasa de conteo.
Puedo pensar en dos formas
¿Cuál es la mejor medida? ¿Son iguales?
Bueno, en esencia, son equivalentes. Pero probablemente estés comparando manzanas con naranjas aquí, dependiendo de tu detector.
Es casi seguro que el error en su medición estará determinado por el ruido estadístico. Según el tamaño de su detector (y su orientación), puede obtener 10 muones en mucho menos de 10 minutos, lo que significa que podría mejorar sus estadísticas utilizando el primer método. Por otro lado, si tiene un detector pequeño, puede llevar mucho más de 10 minutos obtener 10 muones, por lo que sería preferible el segundo método.
Los rayos cósmicos llegan básicamente independientemente unos de otros, por lo que verá mucho de lo que se llama ruido de disparo. Esto es solo ruido estadístico en el número de llegadas (que sigue una distribución de Poisson, si desea consultar las estadísticas). Este ruido será su principal fuente de error a menos que su método para medir el tiempo sea muy ruidoso. Si tu haces mediciones, la incertidumbre estadística en su tasa será proporcional a . Para minimizar esta incertidumbre, siempre querrá medir tantas muestras como sea posible para mejorar sus estadísticas. Dado que la tasa subyacente es realmente constante, esto equivale a medir durante el mayor tiempo posible.
Si, como parece sugerir, su detector tiene el tamaño adecuado para que realmente produzca un promedio de 1 muon por minuto, entonces los métodos son idénticos. En particular, los resultados que obtenga con los dos métodos estarán dentro de la incertidumbre estadística de cada uno.
Pero, en general, solo desea medir durante el mayor tiempo posible para minimizar el ruido. Decidir cuánto tiempo tienes probablemente esté dominado por factores personales/sociales más que por la ciencia.
[Dependiendo de cómo haga las cosas, su segundo método también puede ser propenso al error del poste de la cerca ].
Marcos Rovetta
Thanos