Білий шум – стаціонарний шум, спектральні складові якого рівномірно розподілені по всьому діапазону задіяних частот. Прикладами білого шуму є шум близького водоспаду (віддалений шум водоспаду – рожевий, так як високочастотні складові звуку затухають у повітрі сильніше від низькочастотних) або шум Шоткі на клемах великого опору. Назву отримав від білого світла, що містить електромагнітні хвилі частот усього видимого діапазону електромагнітного випромінювання.
У природі і техніці «чисто» білий шум (тобто білий шум, що має однакову спектральну потужність на всіх частотах) не зустрічається (через те, що такий сигнал мав би нескінченну потужність), однак під категорію білих шумів попадають будь-які шуми, спектральна густина яких однакова (або слабко відрізняється) в аналізованому діапазоні частот.
Білий шум і Великий вибух
Білий шум відіграв помітну роль у доведенні теорії Великого вибуху. Про це у своїй статті пише Сергій Ткаченко на сайті Shkolazhizni.ru .
Все почалося в далекому 64-му році. Двом молодим науковцям з Америки було доручене вивчення далеких об'єктів космосу. Метод – радіохвилі, місце – невелика обсерваторія в Нью-Джерсі. Експериментальний характер дослідження давав астрономам необмежені можливості. І вже через місяць робіт Роберт Вілсон і Арно Тензіас виявили щось незвичайне.
Їхня антена постійно фіксувала стійкий сигнал, навіть у відключеному стані. Його природа була невідома. Єдине, що було відомо, куди б не була направлена ??антена, частота шуму залишалася сталою і незмінною. Це було досить дивно, і на перших порах обидва астрономи не сприймали ці дані серйозно. Загадковим сигналом могло виявитися все, що завгодно. Радіошуми з Землі або гул міст, сигнали супутників або птахи, що сподобали собі антену. Але, тим не менш, він був, і він був чіткий. Астрономи не могли знайти собі місця. Невідомий шум не давав їм спати, постійно нагадуючи про своє існування. І навіть після того, як Роберт і Арно прогнали всіх птахів і власноруч очистили антену від посліду, сигнал нікуди не пропав.
Ви коли-небудь замислювалися, чому ненастроєний телевізор показує брижі? Чому екран не чорний? Чому «порожні» канали показують одне й те саме? Шум на «1» і той же шум на «15»?
Тоді Роберт Вілсон і Арно Тензіас вирішили раз і назавжди розібратися з цим сигналом. Вони зв'язалися з колегами з Австралії і Європи і запитали, чи не фіксують їх прилади постійну у різноманітних напрямах частоту. Через кілька днів дані підтвердилися.
Те, що змогла вловити антена в Нью-Джерсі, не можна було назвати ні шумом із Землі, ні гулом міст, ні супутником. Їй вдалося зафіксувати всеосяжне випромінювання Всесвіту. Випромінювання Великого вибуху, постійне у всіх напрямках. Відтоді як Едвін Хаббл за допомогою спектрометра визначив наростаюче віддалення зірок, теорія Великого вибуху не мала більше ніяких підтверджень. Не мала доти, поки Вілсон і Тензіас не виявили щось незвичайне у своїй обсерваторії.
Можливо, це телевізійне шоу здасться Вам нудним. Сіра картинка не рясніє спецефектами голлівудських блокбастерів, саундтрек не є витвором знаменитих поп-виконавців, та й взагалі, являє собою шипіння. Але є люди, для яких ця передача стала сенсом усього життя. Щось на зразок мильної опери для пенсіонерів. Ми маємо на увазі матеріалістів та ідеалістів.
Суперечка цих двох ворогуючих угруповань триває століттями. Перевага кожної зі сторін тягне за собою тотальні зміни всього суспільства. У часи великої інквізиції в світі панували ідеалістичні переконання. У цьому світі не було місця єретикам і вченим, таким як Коперник. У 19 столітті світ захворів ідеями дарвінізму, а вже в 20-му більшовики підривали церкви і палили ікони. Треба зазначити, що в останні два століття табір еволюціоністів дужчав і набирав сили. Світ обрав шлях науково-технічного прогресу. Теорія еволюції переконала нас у випадковості зародження життя. Пояснила її існування збігом безлічі факторів і умов. Душа і Бог стали лише продуктами свідомості, продуктами мозку. На перший план вийшла наука.
І все було б добре, все б ішло своєю чергою, якби не одне, вірніше два «але». Якби Едвін Хаббл не побачив віддалення зірок, а Арно Тензіас і Роберт Вілсон не почули шум Всесвіту. Наука своїми руками довела існування вищої сили, існування Творця, існування Бога.
На рубежі 20-го століття теорія Великого вибуху викликала величезний резонанс у суспільстві. Будучи доказом свідомого створення Всесвіту, теорія суперечила твердженням переконаних матеріалістів. Дарвін, Маркс, Фейєрбах, Геккель – всі вони не можуть пояснити ефект Великого вибуху. Всесвіт, що постійно розширюється, не міг існувати одвічно. Якщо перемотати час назад, початком усього виявиться мізерна точка. До цієї точки, до Великого вибуху, не було нічого – ні часу, ні простору, ні світла. Наш Всесвіт мав початок, і хтось його створив, хтось влаштував величезний ядерний вибух посередині небуття.
Великий спір не закінчений і буде мати продовження. Можливо, нова Ера, далеке майбутнє принесуть об'єднання двох незгодних сторін. Креаціоністи і еволюціоністи зрозуміють важливість вчень один одного і об'єднаються під прапором пізнання буття. А поки ці люди, сидячи у своїх м'яких кріслах, бачать різне значення в сірому мельканні екрану з тихим шипінням, яке ніколи не переривається на рекламу.
Білий шум: використання
Білий шум використовується в фізиці і техніці. Окремо варто згадати архітектурну акустику, де він застосовується для того, щоб сховати небажані шуми у внутрішніх просторах будинків.
В електронній музиці білий шум використовується як один з інструментів музичного аранжування та як вхідний сигнал для спеціальних фільтрів. Широко застосовується також при синтезуванні аудіосигналів, як правило, для відтворення звучання ударних інструментів, таких як тарілки.
Білий шум використовується для виміру частотних характеристик різних лінійних динамічних систем, таких як підсилювачів, електронних фільтрів, дискретних систем керування і т. д.
У багатьох генераторах випадкових чисел (як програмних, так і апаратних) білий шум використається для генерування випадкових чисел і випадкових послідовностей.
Використані також матеріали сайту wikipedia.org.
Читайте також:
