Ο μεταβλητός θόρυβος του Seitz

Ο εναλλασσόμενος θόρυβος Seitz, γνωστός και ως θόρυβος Fröhlich ή απλώς εναλλασσόμενη κίνηση, είναι ένας τύπος περιοδικού γεωμετρικού σχήματος που προκύπτει από τη μετατόπιση του κέντρου μάζας ενός κινούμενου σώματος σε σχέση με ένα σταθερό σύστημα συντεταγμένων. Αυτό το φαινόμενο, που παρατηρείται στη φυσική, είναι μια ταλαντωτική διαδικασία κατά την οποία το μέγεθος της μετατόπισης του κέντρου μάζας αλλάζει με την πάροδο του χρόνου.

Το φαινόμενο μελετήθηκε και περιγράφηκε για πρώτη φορά από τον Γερμανό φυσικό Hans Seitz το 1896. Του έδωσε επίσης το όνομα "variable noise" λόγω της επίδρασής του στην αντίληψη του ήχου και της μουσικής. Η ανακάλυψη του Zintz αποδείχθηκε η πιο σημαντική στην ανάπτυξη της τεχνολογίας εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου και χάρη στη μαθηματική περιγραφή του φαινομένου, έγιναν δυνατές οι σύγχρονες τεχνολογίες παραγωγής και επεξεργασίας σημάτων.

Ο μεταβλητός θόρυβος έχει μια συνάρτηση τετραγωνικής έντασης, η οποία μπορεί να περιγραφεί από την εξίσωση Abel:

I(t) = cos^2(ω0 t + θ) + sin^2(ω0 t + φ).

Εδώ I(t) είναι η ένταση του εναλλασσόμενου θορύβου, ω0 είναι η συχνότητα ταλάντωσης, θ είναι η αρχική τιμή φάσης, φ είναι η γωνία αποσυντονισμού φάσης.

Η εξίσωση του Abel περιγράφει την περίπτωση της απόλυτης κατευθυντικότητας της κίνησης του κέντρου μάζας, όταν η αρχική ροπή και η διεύθυνση κίνησης του σταθερού σημείου είναι ίσες με μηδέν. Ωστόσο, υπό αρχικές συνθήκες διαφορετικές από το μηδέν (για παράδειγμα, με αρχική ταχύτητα ή ελαφρά απόκλιση της αρχικής στιγμής), η συνάρτηση έντασης παίρνει μια πιο περίπλοκη μορφή και περιλαμβάνει εκθετικές και λογαριθμικές συναρτήσεις, γεγονός που καθιστά δυνατή την περιγραφή πολλών επιπτώσεων σχετίζεται με την κίνηση ενός σώματος.

Έτσι, ο θόρυβος λίστας είναι ένα χρήσιμο εργαλείο για την ανάλυση διαφόρων φαινομένων σε πολλούς τομείς της επιστήμης και της τεχνολογίας, από τη φυσική μέχρι την ακουστική και την ηλεκτροτεχνική. Η εφαρμογή της βρίσκει τη θέση της στη δημιουργία νέων υλικών και τεχνολογιών, στην επεξεργασία εικόνας και σήματος, καθώς και στη μελέτη των μηχανισμών συμπεριφοράς και οργάνωσης διαφόρων συστημάτων.