In der Physik ist ein Zufall-Stromkreis ein elektronisches Gerät mit einer Produktion und zwei (oder mehr) Eingänge. Die Produktion wird nur aktiviert, wenn Signale innerhalb eines Zeitfensters akzeptiert als zur gleichen Zeit und in der Parallele an beiden Eingängen erhalten werden. Zufall-Stromkreise werden in Partikel-Physik-Experimenten und in anderen Gebieten der Wissenschaft und Technologie weit verwendet.

Walther Bothe hat den Nobelpreis für die Physik 1954 "für seine Entdeckung der Methode des Zufalls und die dadurch nachher gemachten Entdeckungen" geteilt. Bruno Rossi hat den elektronischen Zufall-Stromkreis erfunden, für die Zufall-Methode durchzuführen.

Geschichte

Bothe, 1924

In seinem Nobelpreis-Vortrag hat Bothe beschrieben, wie er die Zufall-Methode in einem Experiment auf Compton durchgeführt hatte, der sich 1924 zerstreut. Das Experiment wurde gerichtet, um zu überprüfen, ob Compton, der sich zerstreut, ein Rückstoß-Elektron gleichzeitig mit dem gestreuten Gammastrahl erzeugt. Bothe hat zwei Punkt-Entladungsschalter verwendet, die mit der getrennten Faser electrometers verbunden sind, und hat die Faser-Ablenkungen auf einem bewegenden fotografischen Film registriert. Auf der Filmaufzeichnung konnte er zusammenfallende Entladungen mit einer Zeitentschlossenheit von etwa 1 Millisekunde wahrnehmen.

Bothe und Kohlhörster, 1929

1929 haben Walther Bothe und Werner Kolhörster die Beschreibung eines Zufall-Experimentes mit röhrenförmigen Entladungsschaltern erfunden 1928 von Hans Geiger und Wilhelm Müller veröffentlicht. Das Bothe-Kohlhörster-Experiment hat die Anwesenheit demonstriert, in beladene Partikeln in kosmischen Strahlen einzudringen. Sie haben dieselbe mechanisch-fotografische Methode verwendet, um gleichzeitige Entladungen zu registrieren, die, in diesem Experiment, dem Durchgang einer beladenen kosmischen Strahl-Partikel durch beide Schalter und durch die dicke Wand der Leitung und des Eisens Zeichen gegeben haben, mit dem sie die Schalter umgeben hatten. Ihr Papier, betitelt "Das Wesen der Höhenstrahlung", wurde in Zeitschrift für Physik v.56, p.751 (1929) veröffentlicht.

Rossi, 1930

Bruno Rossi war im Alter von 24 Jahren in seinem ersten Job als Helfer im Physik-Institut für die Universität Florenz, als er das Bothe-Kohlhörster Papier gelesen hat. Es hat ihn angeregt, seine eigene Forschung über kosmische Strahlen zu beginnen. Er hat Tuben von Geiger gemäß dem veröffentlichten Rezept fabriziert, und er hat den ersten praktischen elektronischen zusammenfallenden Stromkreis erfunden. Es hat mehrere Triode-Vakuumtuben verwendet, und war dazu fähig, zusammenfallende Pulse von jeder Zahl von Schaltern mit einer zehnfachen Verbesserung in der Zeitentschlossenheit über die mechanische Methode von Bothe einzuschreiben. Rossi hat seine Erfindung in einer Zeitung betitelt "Methode beschrieben, Vielfache Gleichzeitige Impulse von Mehreren Geigerzählern Einzuschreiben" hat in der Natur v.125, p.636 (1930) veröffentlicht. Der Zufall-Stromkreis von Rossi wurde von Experimentatoren um die Welt schnell angenommen. Es war das erste praktische UND der Stromkreis, der Vorgänger UND die Logikstromkreise von elektronischen Computern.

Um den durch den Zufall-Stromkreis erzeugten Stromspannungspuls zu entdecken, als ein Zufall-Ereignis vorgekommen ist, hat Rossi zuerst Ohrhörer verwendet und hat die 'Klicks', und bald ein elektromechanisches Register aufgezählt, um die Zufall-Pulse automatisch aufzuzählen. Rossi hat eine Version des dreifachen Zufalls seines Stromkreises mit verschiedenen Konfigurationen von Geigerzählern in einer Reihe von Experimenten während der Periode von 1930 bis 1943 verwendet, die einen wesentlichen Teil der Fundamente des kosmischen Strahls und der Partikel-Physik gelegt hat.

Über dieselbe Zeit und unabhängig von Rossi hat Bothe ein weniger praktisches elektronisches Zufall-Gerät ausgedacht. Es hat eine einzelne pentode Vakuumtube verwendet und konnte nur zweifache Zufälle einschreiben.

Wahrscheinlichkeit

Die Hauptidee von der 'Zufall-Entdeckung' in der Signalverarbeitung besteht darin, dass, wenn ein Entdecker einen Signalpuls in der Mitte zufälliger dem Entdecker innewohnender Geräuschpulse entdeckt, es eine bestimmte Wahrscheinlichkeit gibt, dass der entdeckte Puls wirklich ein Geräuschpuls ist. Aber wenn zwei Entdecker den Signalpuls gleichzeitig entdecken, ist die Wahrscheinlichkeit, dass es ein Geräuschpuls in den Entdeckern ist. Denken. Dann. So wird die Chance einer falschen Entdeckung durch den Gebrauch der Zufall-Entdeckung reduziert.

Siehe auch

• Zufall-Entdeckung in der Neurobiologie