Fluktuationer

Fluktuationer är avvikelser från ett genomsnittligt värde hos en mängd observationer som uppträder över tid eller i rum. De uppkommer när system utsätts för slumpmässiga krafter eller externa störningar och studeras ofta med statistiska mått som varians, standardavvikelse och korrelationer. Inom fysiken används termen ofta för att beskriva små oförutsägbara förändringar i tillstånd, som temperaturfluktuationer i ett material, partikelrörelser eller kvantfluktuationer som uppstår ur osäkerheten i kvanttillstånden.

Inom biologi och ekonomi uppstår fluktuationer som kortsiktiga variationer i populationer eller avkastning och pris. Dessa variationer kan vara slumpmässiga (demografiska eller yttre störningar) och påverkas av underliggande dynamik såsom tillväxt- och dödssiffror, migrering eller volatilitet i marknaderna.

Analytiskt studeras fluktuationer ofta med tidsserier och spektralanalyser, inklusive autokorrelation och kraftspektrum. Fluktuationsteorier kopplar samman hur ett system svarar på störningar med dess förmåga att dissipera energi, enligt principer som fluktuation-dissipation-samband.

Fluktuationer är centrala för förståelsen av naturliga och tekniska system. De ger insikter om stabilitet, känslighet och hur man designar robusta processer, samt hur system närmar sig eller lämnar olika tillstånd.