Флуктуа́ція або флюктуа́ція — випадкове відхилення значення фізичної величини від середнього в певній ділянці простору чи в певний момент часу.
Величини флуктуацій у фізиці зазвичай описуються середньоквадратичним відхиленням. Позначивши середнє значення величини через , а флуктуацію через :
Однак, середнє арифметичне цієї величини дорівнює нулюИ. В. Савельев. Курс общей физики» т. 1. — Москва, «Наука», 1987. — С. 330.:
.
Тому в якості характеристики флуктуацій беруть середню квадратичну флуктуацію .
У статистичній фізиці доводиться, що відносна флуктуація адитивної величини (тобто такої, значення якої для тіла дорівнює сумі значень для окремих його частин) обернено пропорційна кореню квадратному з числа молекул, що утворюють тіло:
.
Флуктуації відіграють велику роль у різних фізичних процесахМак-Дональд Д. Введение в физику шумов и флуктуаций. — Москва, «Мир», 1964. — 159 с. Характерним прикладом фізичного явища, в якому визначальними є флуктуації його характеристик є Броунівський рух. Він зумовлений флуктуаціями тиску, що діють на частинки розмірів порядку броунівських. Саме флуктуаціями величини тиску зумовлено також і таке явище як акустичний шум.
Для екстенсивної фізичної величини, тобто величини, значення якої збільшується з розмірами тіла чи числа частинок в ньому, величина флуктуацій у стані термодинамічної рівноваги пропорційна кореню квадратному з числа частинок. Відносна величина флуктуації обернено пропорційна кореню з числа частинок. З огляду на це відносні флуктуації екстенсивних термодинамічних величин для макроскопічних тіл дуже малі. Примітки
Див. також Флуктуативно-дисипативна теорема Акустичний шум
Посилання