Гауссово случайное поле

Гауссовское случайное поле (ГСП, англ. Gauss random field, GRF) — это случайное поле[англ.], имеющее гауссовские функции плотности вероятности переменных. Одномерное гауссовское случайное поле также называется гауссовским процессом. Важным частным случаем гауссовского случайного поля является гауссовское свободное поле[англ.].

Что касается применения ГСП, начальные условия физической космологии, созданные квантовыми механическими колебаниями во время космической инфляции, считаются ГСП с почти инвариантным относительно масштаба спектром.

Начальные условия физической космологии, порождаемые квантово-механическими флуктуациями в инфляционная модели Вселенной считается гауссовским случайным полеем с почти масштабно-инвариантным спектром.[1]

Построение

Одним из способов построения ГСП является предположение, что поле представляет собой сумму большого количества плоских, цилиндрических или сферических волн с равномерно распределенной случайной фазой. Там, где это применимо, центральная предельная теорема диктует, что в любой точке сумма этих вкладов отдельных плоских волн будет иметь гауссово распределение. Этот тип ГСП полностью описывается его спектральной плотностью мощности и, следовательно, посредством теоремы Хинчина — Колмогорова, его двухточечной автокорреляционной функцией, которая связана со спектральной плотностью мощности через преобразование Фурье.

Предположим, что  — значение ГСП в точке в некотором D-мерном пространстве. Если мы составим вектор значений в N точках, , в D-мерном пространстве, то вектор всегда будет распределяться как многомерное гауссово поле.

Примечания

  1. Peacock, John. Cosmological Physics. — Cambridge University Press, 1999. — P. 342. — ISBN 0-521-41072-X. Архивная копия от 7 июля 2023 на Wayback Machine