從自然界到人類社會,所有看起來恆定不變的量實際上都是在隨機變化著,這種變化就叫“漲落”或者“噪聲”。比如,地球自轉一圈需要的時間是24小時,其實 24h只是平均值,真實的自轉周期是隨機變化著的。又如,人體的體溫、血壓、脈跳速率被測出來的也是平均值,實際上也是在不斷、不規則地變化著的。可以說,幾乎所有的物理量,只要用足夠高精度的儀器進行測試,就會發現它們都在隨時間而漲落,如圖1所示。
圖1
[rise and fall] 指潮水或物價等的上漲或下落
食品價格根據供求規律漲落
fluctuation
物質系統處於熱力學平衡態時,作為統計平均值的巨觀物理量如能量、壓強、分子數密度在其平均值附近有微小變動的現象。又稱起伏。
大氣中分子的熱運動使巨觀小體積內的分子數時多時少,分子數密度的這種漲落引起折射率的偏離 ,導致日光散射,是使天空呈藍色的原因之一。布朗運動也是一種漲落現象,在電流計或其他儀器中,用細絲懸掛的反射鏡受到周圍氣體分子的無規則碰撞,撞擊的不均衡即力矩的漲落,導致反射鏡隨機的運動,使儀器的靈敏度受到限制。在電路和電子元件中,由於電子的無規則運動,產生微弱的方向與大小不斷變化的漲落電流,引起儀器的噪聲,使測量精度受到限制。
漲落是大量微觀粒子的一種統計平均行為,是大量微觀粒子如分子、原子、電子等無規則熱運動的結果。漲落的相對值通常很小,但在有些現象中仍可觀察到,並且可能有很重要的影響。