Сегодняшний захватывающий пресс-релиз от Tevatron о бозоне Хиггса сохраняет хладнокровие и говорит, что физики увидели «намек» на бозон Хиггса, потому что сигнал едва превышает уровень двух сигм. В попытке объяснить причины этого в пресс-релизе говорится:
Физики заявляют о наличии новой частицы только в том случае, если вероятность того, что данные могут быть результатом статистической флуктуации, меньше 1 из 740, или трех сигм. Об открытии заявляют только в том случае, если эта вероятность меньше 1 из 3,5 миллионов, или пяти сигм.
Интересно: в чем разница между «утверждением [утверждения] существования новой частицы» и «открытием» (упомянутой новой частицы)? Является ли это общим словарем для этих уровней (три и пять сигм) сигнала?
Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я могу понять необходимость использования разного словаря для описания открытий с разным уровнем уверенности, и я вижу необходимость, скажем, в использовании слов «обнаружение частицы» и «подтверждение открытия частицы». , но "доказательство" и "открытие" кажутся мне семантически очень близкими.
Редактировать — чтобы быть более ясным, вопрос заключается в следующем: насколько универсален выбор терминов («доказательство», «открытие») и связанные с ними неопределенности?
Доказательства и Открытия имеют вероятностный характер. Хотя физика широко известна как «точная» наука, у вас всегда есть неопределенность в ваших измерениях из-за человеческих ошибок и/или точности измерений. Сказав это, физики в этой области ПРОИЗВОЛЬНО решили принять новое открытие тогда и только тогда, когда вероятность случайного шума в данных чрезвычайно мала (но никогда не равна нулю), и они также предпочли признать, что есть свидетельство чего-то если вероятность случайного шума ОТНОСИТЕЛЬНО мала, но недостаточна, чтобы претендовать на правдивость со строгим произвольным критерием того, что является открытием.
Редактировать: выбор терминологии для доказательств и открытий зависит от конкретной области или организации. Одним из примеров за пределами физики является эконометрика, где обычно ищут значимость 0,1 или 0,05 для определения доказательств в данных. Возможно, вы можете опубликовать свой вопрос в Cross Validated StackExchange как вики сообщества.
Открытие является доказательством, не вызывающим сомнения, в том смысле, что оно вряд ли будет отменено дальнейшим сбором данных того же рода.
Простое доказательство представляет собой заметное отклонение от ожиданий, но количество собранных данных слишком мало, так что событие еще не является статистически значимым с высоким уровнем достоверности.
Процитированное вами сообщение дает точные определения пороговых значений, используемых авторами сообщения: вам нужно отклонение на 3 стандартных отклонения, чтобы заявить о доказательствах, и одно из 5 стандартных отклонений, чтобы заявить об открытии. На основании закона больших чисел с его зависимость, можно было бы сделать вывод, что она принимает коэффициент больше данных для достижения уровня обнаружения, если событие действительно реально. (Однако соответствующие вероятности несколько сомнительны, поскольку основаны на предположении, что отклонения нормально распределены, что может быть, а может и не быть.)
Я не знаю, насколько универсально язык привязан к определенным порогам; это может быть соглашение CERN, но я сомневаюсь, что это соглашение повсеместно используется в физике элементарных частиц.
Ф'х
Манишерт
Дэвид З.