Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk
1287
BLOG

W informacyjnym szumie

Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 38

 

Szumi morze. Szumią liście. Szum w radio. Szum w telewizorze. Szumi mi w głowie. Szumów wokół nas od metra. Szum może nas usypiać, ale szum może nasz też budzić. Bo szumy bywają różne.
 
Warto posłuchać:
 
 
Szum różowy („flicker”, „1/f”)
 
Szum czerwony („Brownian”)
 
Szumią układy półprzewodnikowe. Szumią tranzystory. Elektronicy chcą się szumu pozbyć. Fizyk z otwartą głową zanim szumu się pozbędzie, szumowi się przyjrzy. I tak zrobił mój moskiewski kolega A. G. Parkhomov. Jako fizyk doświadczalnik z tranzystorami miał do czynienia na co dzień. Wiedział, że szumią. Szczególnie te pierwsze, niedoskonałe. Jak ten
 

tranzystor P701A

Tranzystor wyrzucić? A może zbadać?
 
Więc zabrał się do rejestracji szumu. Wstawił tranzystor w obwód, wprowadził niezależne zasilanie, zatroszczył się o monitorowanie temperatury zewnętrznej, podłączył do urządzenia zapisującego. I mierzył szum jednego tranzystora przez kilka lat. Raz szumiał bardziej, raz mniej. Poziom i kształt szumu podlegał fluktuacjom. Normalne – powie statystyk. Ale fizyk? Co dla statystyka normalne, dla fizyka normalnie podejrzane.
 

 

 

Szum tranzystora P701A w ciągu trzech dób (góra) i czterech lat. Strzałka pokazuje położenie dolnego fragmentu w całym zapisie. Widać jakby samopodobieństwo: fragment ma wygląd podobny do całości.
 
Hmmm.... No jest szum. Ale czy z tego szumu można wyłowić jakiś sygnał? A jeśli tak, to jak? A jeśli tak, to jaki?
 
Poddać szum analizie Fouriera! Poddał. I co? A no nic. Amplituda okazała się w przybliżeniu odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości. To szum typu 1/f. Czym mniejsza częstotliwość składowej harmonicznej, tym większa amplituda.
 
Parkhomov zapragnął tego szumu posłuchać. Przyrządy-przyrządami, analiza analizą, a ucho-uchem. Problem jednak w tym, że charakterystyczne częstotliwości były znacznie poniżej 1 Hz. A ucho ludzkie tego nie słyszy. Przerobił więc nasz fizyk magnetofon tak, by mógł przyspieszyć odczyt 10,000 razy. Wtedy mógł swój szumiący tranzystor usłyszeć. Zapis z tygodnia przesłuchał w minuty. I co usłyszał?
 
Jak pisze, usłyszał coś w rodzaju szumu z palącego się ogniska, gdzie płomienie od czasu do czasu aż wyją, palące się drzewo trzeszczy, syczy parująca woda.
 
W tranzystorze i w płomieniu ogniska jest coś podobnego. I nie są to fizyczne procesy jako takie. Te są całkowicie różne. Jest jednak coś podobnego w ich strukturze. Co to takiego?
 
To jedno pytanie. Pytanie drugie – powracająca melodia: czy w tym szumie jest jakiś sygnał? Czy jest w nim informacja? A jeśli tak, to informacja o czym?
 
Żaden KBN czy NSF nie dałby pieniędzy na tak mętnie postawione pytania. Uczony w takich przypadkach zdany jest na samego siebie. Idzie za swoją intuicją, skądkolwiek by się ona nie brała.
 
Ale o tym już w przyszłej notce. 

Naukowiec, zainteresowany obrzeżami nauki. Katalog SEO Katalog Stron map counter Życie jest religią. Nasze życiowe doświadczenia odzwierciedlają nasze oddziaływania z Bogiem. Ludzie śpiący są ludźmi małej wiary gdy idzie o ich oddziaływania ze wszystkim co stworzone. Niektórzy ludzie sądzą, że świat istnieje dla nich, po to, by go pokonać, zignorować lub zgasić. Dla tych ludzi świat zgaśnie. Staną się dokładnie tym co dali życiu. Staną się jedynie snem w "przeszłości". Ci co baczą uważnie na obiektywną rzeczywistość wokół siebie, staną się rzeczywistością "Przyszłości" Lista wszystkich wpisów  

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie