- Wahrer Wert
-
Der wahre Wert einer physikalischen Größe ist der Wert, den man durch Auswertung von Messungen möglichst genau zu ermitteln versucht (DIN 1319-1).
Der wahre Wert unterscheidet sich vom Messwert um die systematischen und zufälligen Messabweichungen (frühere Bezeichnung: Messfehler). Es gilt also
- Wahrer Wert = Messwert − systematische Abweichung – zufällige Abweichung
Da jede Messung mit einer Messabweichung behaftet ist, erreicht der Messwert den wahren Wert nicht mit Sicherheit. Dieser kann nur über Minimierung der Messabweichung präzisiert werden, und durch Fehlerrechnung noch besser abgeschätzt werden, bis der Wert als hinreichend genau gelten kann.
Die Existenz eines wahren Wertes der Messgröße wird in der klassischen Physik stets vorausgesetzt; im Bereich der Atome und subatomaren Teilchen ist diese Annahme dagegen im Allgemeinen nicht sinnvoll (siehe Quantenmechanik).
Im Allgemeinen ist der wahre Wert ein Wert, der aus einer Theorie oder einem Modell folgt: Die die physikalischen Zusammenhänge beschreibenden Formeln arbeiten mit den wahren Werten der Größen.
- Beispiel Fallgesetz
- Die mathematische Formulierung setzt für den Weg s, die Fallbeschleunigung g und die Zeit t wahre, d. h. fehlerfreie Werte voraus. - In Messwerten gelesen wäre die Beziehung widersprüchlich.
Naturgesetze werden in der Regel zunächst erst einmal versuchsweise formuliert und daraufhin mit Hilfe von Experimenten geprüft.
Da wahre Werte nicht messbar, sondern lediglich mit Hilfe von Intervallen eingrenzbar oder „lokalisierbar“ sind, gestaltet sich das Überprüfen schwierig. Eine Bestätigung von Naturgesetzen ist demzufolge immer nur im Rahmen der Messunsicherheit möglich. Die Metrologie weist der Analyse und Verarbeitung von Messabweichungen zentrale Bedeutung zu.
Der wahre Wert sollte also nicht mit dem Istwert einer Regelgröße verwechselt werden.
Es gibt einige zentrale Größen in der Physik, die als elementare Konstanten bezeichnet werden: Den wahren Wert der meisten sogenannten Naturkonstanten werden wir nie kennen, sie sind – für manche Entscheidungen – nicht hinreichend genau bekannt, etwa die Gravitationskonstante, die Ruhemasse des Elektrons oder die Hubble-Konstante. Andere sind exakt durch Definition bekannt (zur Festlegung von SI-Basiseinheiten im internationalen Einheitensystem): Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum und die magnetische Feldkonstante.
Siehe auch
- Messunsicherheit, GUM, Experiment - zur Theorie der Messvorgänge
- Beobachtung, Experiment - zu wissenschaftstheoretischen Aspekten
Wikimedia Foundation.
