Homogenitet og heterogenitet

Homogenitet and heterogenitet er konsepter som ofte brukes i vitenskap og statistikk med henvisning til uniformiteten av en substans, en organisme eller et annet forhold. Et materiale eller bilde som er homogent er uniformt, ensartet og likeartet i sin sammensetning eller karakter (eksempelvis farge, form, størrelse, vekt, høyde, fordeling, tekstur, språk, inntekt, sykdom, temperatur, radioaktivitet, arkitektonisk design, etc.); er det i stedet heterogent er det tydelig ikke-uniformt og av forskjellige typer i en av disse kvalitetene. ^[1][2]

Ordene homogeneitet og heterogenitet kommer fra Middelalderlatin homogeneus og heterogeneus, og Gammelgresk ὁμογενής (homogenēs) og ἑτερογενής (heterogenēs), fra ὁμός (homos, “samme”) og ἕτερος (heteros, “andre, forskjellige”) respektivt, fulgt av γένος (genos, “type”); -genitet er at adjektivssufiks.

Konseptene er de samme på alle nivåer av kompleksitet fra atomer til befolkninger av dyr eller mennesker, og galakser. Følgelig kan et element være homogent på en større skala selv om det er heterogent på en mindre skala. Dette er kjent som en effektiv middel tilnærming.^[3][4]

Dersom en ved gjentatte målinger av en parameter ønsker å studere utvikling over tid, vil det være nødvendig i størst mulig grad å sørge for ensarta (homogene) måleforhold. Dette er for å få hindre «støy» fra utenforliggende forhold, slik at målingene blir sammenliknbare.

Eksempel: For å kunne vurdere om det skjer klimaendringer, trenger en målinger av temperatur over lang tid. Det er i denne sammenheng viktig med meteorologiske stasjoner som har levert data sammenhengende i flere titalls år. I løpet av en slik periode vil det skje endringer ved stasjonen. Det kan være mindre flyttinger av måleutstyret, som gjør stasjonen mer eller mindre eksponert for vær og vind. Det kan være endringer i omgivelsene med samme effekt (vegetasjon eller bygninger som fjernes eller kommer til, asfaltering osv). Nye instrumenter kan være mer eller mindre nøyaktige. En ny observatør kan følge en annen rutine ved observasjonen.

Disse og andre omstendigheter kan gjøre at målingene over tid ikke er direkte sammenliknbare. Et visst slingringsmonn må alltid påregnes, og det vil være opp til fagfolk (eller oppdragsgiver) i hvert enkelt tilfelle å vurdere om en måleserie faktisk er homogen eller ikke. For å bidra til slik vurdering er det viktig at målingene skjer etter nøye fastlagte rutiner, og at det føres logg over de endringer som skjer i rutiner og måleforhold.

Dersom en må gjøre endringer, vil det være nyttig over en periode å foreta parallelle målinger under gamle og nye forhold. Det kan f.eks gjøres om en flytter en værstasjon 200 meter lenger inn i et dalføre, eller om en går over fra manuelle til automatiske målesystemer. Det blir da mulig å se hvor mye utslag endringa eventuelt gir. En kan så velge å justere verdiene fra den ene halvdelen av serien. Dette kalles å homogenisere serien. Det vil ofte være et svært omfattende og komplisert arbeid.