सहसंबंध फलन (सांख्यिकीय यांत्रिकी): Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{short description|Measure of a system's order}} {{other uses|Correlation function (disambiguation)}} File:Ferro antiferro spatial corrs png.png|thumb|right|ऊपर औ...")
 
 
(6 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{short description|Measure of a system's order}}
{{short description|Measure of a system's order}}
{{other uses|Correlation function (disambiguation)}}
{{other uses|सहसंबंध फलन (बहुविकल्पी)}}
[[File:Ferro antiferro spatial corrs png.png|thumb|right|ऊपर और नीचे दोनों फेरोमैग्नेटिक और एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्री के लिए योजनाबद्ध समान-समय स्पिन सहसंबंध कार्य <math>T_\text{Curie}</math> सहसंबंध लंबाई द्वारा सामान्यीकृत दूरी बनाम, <math>\xi</math>. सभी मामलों में, सहसंबंध मूल के निकटतम सबसे मजबूत होते हैं, यह दर्शाता है कि स्पिन का निकटतम पड़ोसियों पर सबसे मजबूत प्रभाव पड़ता है। जैसे-जैसे उद्गम स्थल पर चक्रण से दूरी बढ़ती जाती है, वैसे-वैसे सभी सहसंबंध धीरे-धीरे क्षीण होते जाते हैं। क्यूरी तापमान के ऊपर, स्पिन के बीच का संबंध शून्य हो जाता है क्योंकि स्पिन के बीच की दूरी बहुत बड़ी हो जाती है। इसके विपरीत नीचे <math>T_\text{Curie}</math>, स्पिन के बीच का संबंध बड़ी दूरी पर शून्य की ओर नहीं जाता है, बल्कि सिस्टम के लंबी दूरी के क्रम के अनुरूप एक स्तर तक कम हो जाता है। इन क्षय व्यवहारों में अंतर, जहां सूक्ष्म यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध बड़ी दूरी पर शून्य बनाम गैर-शून्य हो जाते हैं, लघु बनाम लंबी दूरी के क्रम को परिभाषित करने का एक तरीका है।]][[सांख्यिकीय यांत्रिकी]] में, [[सहसंबंध समारोह]] एक प्रणाली में आदेश का एक उपाय है, जैसा कि गणितीय सहसंबंध समारोह द्वारा विशेषता है। सहसंबंध कार्य वर्णन करते हैं कि सूक्ष्म चर, जैसे कि स्पिन और घनत्व, विभिन्न पदों पर कैसे संबंधित हैं। अधिक विशेष रूप से, सहसंबंध कार्य यह निर्धारित करते हैं कि कैसे सूक्ष्म चर अंतरिक्ष और समय में औसतन एक दूसरे के साथ सह-भिन्न होते हैं। इस तरह के स्थानिक सहसंबंधों का एक उत्कृष्ट उदाहरण फेरो- और एंटीफेरोमैग्नेटिक सामग्रियों में है, जहां स्पिन क्रमशः अपने निकटतम पड़ोसियों के साथ समानांतर और एंटीपैरल को संरेखित करना पसंद करते हैं। ऐसी सामग्रियों में स्पिन के बीच स्थानिक सहसंबंध को चित्र में दाईं ओर दिखाया गया है।
[[File:Ferro antiferro spatial corrs png.png|thumb|right|ऊपर और नीचे दोनों लोहचुंबकीय और प्रतिलौहचुम्बकीय पदार्थ के लिए योजनाबद्ध समान-समय प्रचक्रण सहसंबंध फलन <math>T_\text{Curie}</math> सहसंबंध लंबाई द्वारा सामान्यीकृत दूरी सभी स्थितियों में सहसंबंध मूल के निकटतम सबसे जटिल होते हैं यह दर्शाता है कि प्रचक्रण का निकटतम पदार्थ पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है जैसे-जैसे उद्गम स्थल पर प्रचक्रण से दूरी बढ़ती जाती है, वैसे-वैसे सभी सहसंबंध धीरे-धीरे क्षीण होते जाते हैं क्यूरी तापमान के ऊपर प्रचक्रण के बीच का संबंध शून्य हो जाता है क्योंकि प्रचक्रण के बीच की दूरी बहुत अधिक हो जाती है इसके विपरीत, <math>T_\text{Curie}</math> के नीचे प्रचक्रण के बीच सहसंबंध बड़ी दूरी पर शून्य की ओर नहीं जाता है बल्कि इसके अतिरिक्त प्रणाली के लंबी दूरी के क्रम के अनुरूप एक स्तर तक घट जाता है इन क्षय व्यवहारों में अंतर जहां सूक्ष्म यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध बड़ी दूरी पर शून्य से गैर-शून्य हो जाते हैं यह लघु दूरी के क्रम को परिभाषित करने का एक तरीका है।]][[सांख्यिकीय यांत्रिकी]] में, [[सहसंबंध समारोह|'''सहसंबंध फलन''']] गणितीय सहसंबंध फलन की विशेषता के रूप में एक प्रणाली में अनुक्रमों का अनुप्रयोग है जैसे सहसंबंध फलन वर्णन करते हैं कि सूक्ष्म चर घूर्णन और घनत्व विभिन्न पदों पर कैसे संबंधित हैं अधिक विशेष रूप से, सहसंबंध फलन यह निर्धारित करते हैं कि कैसे सूक्ष्म चर अवस्था और समय में औसतन एक दूसरे के साथ सह-भिन्न होते हैं इस प्रकार के स्थानिक सहसंबंधों का एक उत्कृष्ट उदाहरण लोहचुंबकीय और प्रतिलोहचुंबकीय पदार्थों में है जहां घूर्णन क्रमशः अपने निकटतम मान के साथ समानांतर और प्रतिसमांतर मान को संरेखित करते हैं ऐसी पदार्थों में घूर्णन के बीच स्थानिक सहसंबंध को चित्र में दाईं ओर दिखाया गया है।


== परिभाषाएँ ==
== परिभाषाएँ ==
सहसंबंध समारोह की सबसे आम परिभाषा दो यादृच्छिक चर के स्केलर उत्पाद का [[विहित पहनावा]] (थर्मल) औसत है, <math>s_1</math> और <math>s_2</math>, पदों पर <math>R</math> और <math>R+r</math> और समय <math>t</math> और <math>t+\tau</math>:
सहसंबंध फलन की सबसे सामान्य परिभाषा दो यादृच्छिक चर <math>s_1</math> और <math>s_2</math> के पदों <math>R</math> और <math>R+r</math> और समय <math>t</math> और <math>t+\tau</math> के अदिश उत्पाद का [[विहित पहनावा|विहित समुदाय]] (ऊष्मीय) औसत है:
<math display="block">C (r,\tau) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau) \rangle\,.</math>
<math display="block">C (r,\tau) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau) \rangle\,.</math>यहाँ कोष्ठक <math>\langle \cdot \rangle </math> ऊपर बताए गए तापीय औसत को दर्शाते हैं कि यह एक प्रारम्भिक स्थिति है जिसमे <math>s_1</math> और <math>s_2</math>, <math>\langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau) \rangle </math> सहसंबद्ध उत्पाद से <math>\langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau)\rangle</math> क्षेत्रों के बीच अलग-अलग फलन के साथ सहसंबंध फलनों का सबसे सामान्य उपयोग होता है जिसमे <math>s_1</math> और <math>s_2</math> एक ही चर का वर्णन करते है जैसे घूर्णन सहसंबंध फलन या एक मौलिक तरल या ठोस में कण स्थिति-स्थिति सहसंबंध फलन (प्रायः रेडियल वितरण फलन या युग्म सहसंबंध फलन कहा जाता है) एक ही यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध फलन स्वसंबंध फलन होते हैं हालाँकि सांख्यिकीय यांत्रिकी में सभी सहसंबंध फलन स्वतःसंबंध फलन नहीं होते हैं उदाहरण के लिए बहुघटक संघनित चरणों में विभिन्न तत्वों के बीच युग्म सहसंबंध फलन होता है इस प्रकार के मिश्रित-तत्व युग्म सहसंबंध फलन व्यतिसहसंबंध फलन का एक उदाहरण हैं क्योंकि यादृच्छिक चर <math>s_1</math> और <math>s_2</math> दो अलग-अलग तत्वों के लिए फलन स्थिति के रूप में घनत्व औसत भिन्नता का प्रतिनिधित्व करते हैं।
यहाँ कोष्ठक, <math>\langle \cdot \rangle </math>, उपर्युक्त थर्मल औसत इंगित करें। यह परंपरा का विषय है कि क्या कोई असंबद्ध औसत उत्पाद घटाता है <math>s_1</math> और <math>s_2</math>, <math>\langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau) \rangle </math> संबंधित उत्पाद से, <math>\langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t+\tau)\rangle</math>, क्षेत्रों के बीच अलग-अलग सम्मेलन के साथ। सहसंबंध कार्यों का सबसे आम उपयोग कब होता है <math>s_1</math> और <math>s_2</math> एक ही चर का वर्णन करें, जैसे स्पिन-स्पिन सहसंबंध समारोह, या एक मौलिक तरल या ठोस में कण स्थिति-स्थिति सहसंबंध फ़ंक्शन (अक्सर रेडियल वितरण फ़ंक्शन या जोड़ी सहसंबंध फ़ंक्शन कहा जाता है)एक ही यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध कार्य स्वसंबंध कार्य हैं। हालाँकि, सांख्यिकीय यांत्रिकी में, सभी सहसंबंध कार्य स्वतःसंबंध कार्य नहीं होते हैं। उदाहरण के लिए, बहुघटक संघनित चरणों में, विभिन्न तत्वों के बीच जोड़ी सहसंबंध समारोह अक्सर रुचि का होता है। इस तरह के मिश्रित-तत्व जोड़ी सहसंबंध कार्य यादृच्छिक चर के रूप में क्रॉस-सहसंबंध | क्रॉस-सहसंबंध कार्यों का एक उदाहरण हैं <math>s_1</math> और <math>s_2</math> दो अलग-अलग तत्वों के लिए फ़ंक्शन स्थिति के रूप में घनत्व में औसत भिन्नता का प्रतिनिधित्व करते हैं।
=== संतुलन समान-समय (स्थानिक) सहसंबंध फलन ===
प्रायः किसी दिए गए यादृच्छिक चर के स्थानिक प्रभाव में रुचि होती है बाद के समय पर विचार किए बिना अपने स्थानीय पर्यावरण पर घूर्णन की दिशा <math>\tau</math> को इस स्थिति में हम प्रणाली के समय के विकास की उपेक्षा करते हैं इसलिए उपरोक्त परिभाषा <math>\tau = 0</math> के साथ पुनः लिखी गई है यह समान-समय के सहसंबंध फलन <math>C(r,0)</math> को परिभाषित करता है इसे इस प्रकार लिखा गया है:<math display="block">C (r,0) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t) \rangle\,.</math>


=== संतुलन समान-समय (स्थानिक) सहसंबंध कार्य ===
प्रायः यह संदर्भ समय <math>t</math> और संदर्भ त्रिज्या <math>R</math> को संतुलन मे मानकर (इस प्रकार का समय व्युत्क्रम) और सभी प्रतिरूप पदों को औसत उपज द्वारा विभाजित कर देता है:<math display="block">C (r) = \langle \mathbf{s_1}(0) \cdot \mathbf{s_2}(r)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(0) \rangle\langle \mathbf{s_2}(r) \rangle</math>जहां फिर से असंबद्ध चरों को घटाना है या नहीं, इसका विकल्प क्षेत्रों के बीच भिन्न होता है रेडियल वितरण फलन एक समान समय के सहसंबंध फलन का एक उदाहरण है जहां असंबद्ध संदर्भ सामान्यतः घटाया नहीं जाता है अन्य समान समय प्रचक्रण सहसंबंध फलन इस पृष्ठ पर विभिन्न सामग्रियों और स्थितियों के लिए दिखाए जाते हैं।
अक्सर, किसी को किसी दिए गए यादृच्छिक चर के स्थानिक प्रभाव में रुचि होती है, बाद के समय पर विचार किए बिना, अपने स्थानीय पर्यावरण पर स्पिन की दिशा कहें, <math>\tau</math>. इस मामले में, हम सिस्टम के समय के विकास की उपेक्षा करते हैं, इसलिए उपरोक्त परिभाषा को फिर से लिखा गया है <math>\tau = 0</math>. यह समान-समय के सहसंबंध समारोह को परिभाषित करता है, <math>C(r,0)</math>. इसे इस प्रकार लिखा गया है:
=== संतुलन समान-स्थिति (लौकिक) सहसंबंध फलन ===
<math display="block">C (r,0) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R+r,t)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R+r,t) \rangle\,.</math>
सूक्ष्म चरों के अस्थायी विकास में भी रुचि हो सकती है दूसरे शब्दों में किसी दिए गए समय <math>t</math> और त्रिज्या <math>R</math> पर एक सूक्ष्म चर का मान उसी सूक्ष्म चर के मान के बाद के समय <math>t+\tau</math> (और सामान्यतः उसी स्थिति में) पर कैसे प्रभावित करता है इस प्रकार के लौकिक सहसंबंधों को समान-स्थिति सहसंबंध फलन <math>C (0,\tau)</math> के माध्यम से परिमाणित किया जाता है उन्हें समान समय के सहसंबंध फलन के ऊपर समान रूप से परिभाषित किया गया है लेकिन अब हम <math>r=0</math> की स्थानिक निर्भरताओं की उपेक्षा करते हैं:<math display="block">C (0,\tau) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R,t+\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R,t+\tau) \rangle\,.</math>यह मानते हुए कि संतुलन (और इस प्रकार के फलन का समय व्युत्क्रम) और प्रतिरूप में सभी स्थितियों पर औसत समान स्थिति सहसंबंध फलन के लिए समान समय सहसंबंध फलन के लिए एक सरल अभिव्यक्ति देता है:<math display="block">C (\tau) = \langle \mathbf{s_1}(0) \cdot \mathbf{s_2}(\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(0) \rangle\langle \mathbf{s_2}(\tau) \rangle\,.</math>उपरोक्त धारणा पहली बार में गैर-सहज ज्ञान युक्त प्रतीत हो सकती है एक समूह जो समय व्युत्क्रम है और एक गैर समान लौकिक सहसंबंध फलन कैसे कर सकता है? अस्थायी सहसंबंध संतुलन प्रणालियों के विषय में क्रिया करने के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं क्योंकि एक समय व्युत्क्रम स्थूलदर्शित समूह अभी भी गैर-तुच्छ लौकिक गतिकी मे सूक्ष्म रूप से हो सकता है एक उदाहरण प्रसार में है और संतुलन पर एकल-चरण प्रणाली में स्थूलदर्शित रूप से एक सजातीय संरचना होती है हालांकि, यदि कोई प्रत्येक परमाणु के सूक्ष्म अनुप्रयोग को देखता है तो अलग-अलग परमाणुओं द्वारा किए गए अर्ध-यादृच्छिक संचालन के कारण संरचना में उतार-चढ़ाव निरंतर होते है सांख्यिकीय यांत्रिकी किसी को संतुलन प्रणालियों के ऐसे उतार-चढ़ाव के लौकिक व्यवहार के विषय में व्यावहारिक प्रमाण देने की स्वीकृत देता है यह सहसंबंध फलनों के अस्थायी विकास और ऑनसेजर की प्रतिगमन परिकल्पना पर अनुभाग में नीचे चर्चा की गई है।
अक्सर, कोई संदर्भ समय छोड़ देता है, <math>t</math>, और संदर्भ त्रिज्या, <math>R</math>, संतुलन मानकर (और इस प्रकार कलाकारों की टुकड़ी का समय अपरिवर्तनीय) और सभी नमूना पदों पर औसत, उपज:
<math display="block">C (r) = \langle \mathbf{s_1}(0) \cdot \mathbf{s_2}(r)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(0) \rangle\langle \mathbf{s_2}(r) \rangle</math>
जहां, फिर से, असंबद्ध चरों को घटाना है या नहीं, इसका चुनाव क्षेत्रों के बीच भिन्न होता है। रेडियल डिस्ट्रीब्यूशन फ़ंक्शन एक समान-समय के सहसंबंध फ़ंक्शन का एक उदाहरण है जहां असंबद्ध संदर्भ आमतौर पर घटाया नहीं जाता है। अन्य समान-समय स्पिन-स्पिन सहसंबंध कार्य इस पृष्ठ पर विभिन्न सामग्रियों और स्थितियों के लिए दिखाए जाते हैं।


=== संतुलन समान-स्थिति (लौकिक) सहसंबंध कार्य ===
=== संतुलन सहसंबंध फलनों मे सामान्यीकरण ===
सूक्ष्म चरों के अस्थायी विकास में भी रुचि हो सकती है। दूसरे शब्दों में, कैसे किसी दिए गए स्थान और समय पर एक सूक्ष्म चर का मान, <math>R</math> और <math>t</math>, उसी सूक्ष्म चर के मान को बाद के समय में प्रभावित करता है, <math>t+\tau</math> (और आमतौर पर एक ही स्थिति में)। इस तरह के लौकिक सहसंबंधों को समान-स्थिति सहसंबंध कार्यों के माध्यम से परिमाणित किया जाता है, <math>C (0,\tau)</math>. उन्हें समान-समय के सहसंबंध कार्यों के ऊपर समान रूप से परिभाषित किया गया है, लेकिन अब हम सेटिंग द्वारा स्थानिक निर्भरताओं की उपेक्षा करते हैं <math>r=0</math>, उपज:
उपरोक्त सभी सहसंबंध फलनों को संतुलन सांख्यिकीय यांत्रिकी के संदर्भ में परिभाषित किया गया है हालांकि संतुलन से दूर प्रणालियों के लिए सहसंबंध फलनों को परिभाषित करना संभव है सहसंबंध फलन <math>C(r,\tau)</math> की सामान्य परिभाषा की जांच करते हुए, यह स्पष्ट है कि कोई भी इन सहसंबंध फलनों में प्रयुक्त यादृच्छिक चर को परिभाषित कर सकता है जैसे कि परमाणु स्थिति और घूर्णन, संतुलन से दूर उनके अदिश उत्पाद संतुलन से दूर अपेक्षाकृत अच्छी तरह से परिभाषित है संक्रिया जो अब संतुलन से दूर अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है संतुलन प्रणाली पर औसत है गैर-संतुलन प्रणाली के लिए यह औसत प्रक्रिया सामान्यतः पूरे प्रतिरूप में अदिश उत्पाद के औसत से परिवर्तित की जाती है यह प्रकीर्णन प्रयोगों और कंप्यूटर अनुरूपण में विशिष्ट है और जिसको प्रायः चश्मे के रेडियल वितरण फलन को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।
<math display="block">C (0,\tau) = \langle \mathbf{s_1}(R,t) \cdot \mathbf{s_2}(R,t+\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(R,t) \rangle\langle \mathbf{s_2}(R,t+\tau) \rangle\,.</math>
यह मानते हुए कि संतुलन (और इस प्रकार कलाकारों की टुकड़ी का समय व्युत्क्रम) और नमूने में सभी साइटों पर औसत समान-स्थिति सहसंबंध समारोह के लिए समान-समय सहसंबंध समारोह के लिए एक सरल अभिव्यक्ति देता है:
<math display="block">C (\tau) = \langle \mathbf{s_1}(0) \cdot \mathbf{s_2}(\tau)\rangle\ - \langle \mathbf{s_1}(0) \rangle\langle \mathbf{s_2}(\tau) \rangle\,.</math>
उपरोक्त धारणा पहली बार में गैर-सहज ज्ञान युक्त प्रतीत हो सकती है: एक पहनावा जो समय-अपरिवर्तनीय है, एक गैर-समान लौकिक सहसंबंध कार्य कैसे कर सकता है? अस्थायी सहसंबंध संतुलन प्रणालियों के बारे में बात करने के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं क्योंकि एक समय-अपरिवर्तनीय, मैक्रोस्कोपिक पहनावा अभी भी गैर-तुच्छ लौकिक गतिकी सूक्ष्म रूप से हो सकता है। एक उदाहरण प्रसार में है। संतुलन पर एकल-चरण प्रणाली में मैक्रोस्कोपिक रूप से एक सजातीय संरचना होती है। हालांकि, यदि कोई प्रत्येक परमाणु के सूक्ष्म आंदोलन को देखता है, तो अलग-अलग परमाणुओं द्वारा किए गए अर्ध-यादृच्छिक चलने के कारण संरचना में उतार-चढ़ाव लगातार हो रहा है। सांख्यिकीय यांत्रिकी किसी को संतुलन प्रणालियों के ऐसे उतार-चढ़ाव के लौकिक व्यवहार के बारे में व्यावहारिक बयान देने की अनुमति देता है। इस पर अनुभाग में नीचे चर्चा की गई है #सहसंबंध कार्यों का समय विकास|सहसंबंध कार्यों का अस्थायी विकास और ऑनसेजर की प्रतिगमन परिकल्पना।


=== संतुलन सहसंबंध कार्यों से परे सामान्यीकरण ===
संतुलन से अपेक्षाकृत भिन्न प्रणाली के लिए किसी भी स्थिति पर औसत परिभाषित कर सकते है उदाहरण के लिए, http://xbeams.chem.yale.edu/~batista/vaa/node56.html देखें।
उपरोक्त सभी सहसंबंध कार्यों को संतुलन सांख्यिकीय यांत्रिकी के संदर्भ में परिभाषित किया गया है। हालांकि, संतुलन से दूर प्रणालियों के लिए सहसंबंध कार्यों को परिभाषित करना संभव है। की सामान्य परिभाषा की जांच करना <math>C(r,\tau)</math>, यह स्पष्ट है कि कोई इन सहसंबंध कार्यों में प्रयुक्त यादृच्छिक चर को परिभाषित कर सकता है, जैसे कि परमाणु स्थिति और स्पिन, संतुलन से दूर। जैसे, उनका अदिश उत्पाद संतुलन से दूर अच्छी तरह से परिभाषित है। संक्रिया जो अब संतुलन से दूर अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है, संतुलन समेकन पर औसत है। गैर-संतुलन प्रणाली के लिए यह औसत प्रक्रिया आमतौर पर पूरे नमूने में स्केलर उत्पाद के औसत से बदल दी जाती है। यह प्रकीर्णन प्रयोगों और कंप्यूटर सिमुलेशन में विशिष्ट है, और अक्सर चश्मे के रेडियल वितरण कार्यों को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।


संतुलन से थोड़ा परेशान सिस्टम के लिए कोई भी राज्यों पर औसत परिभाषित कर सकता है। देखें, उदाहरण के लिए, http://xbeams.chem.yale.edu/~batista/vaa/node56.html
== सहसंबंध फलनों को मापना ==
सहसंबंध फलनों को सामान्यतः विस्तृत प्रयोगों से मापा जाता है उदाहरण के लिए एक्स-रे प्रकीर्णन प्रयोग प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन समान समय के सहसंबंधों को मापते हैं।<ref name="Sethna">{{cite book |first=James P. |last= Sethna |title=Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters, and Complexity |publisher=Oxford University Press |year=2006 |isbn=978-0198566779 |chapter= Chapter 10: Correlations, response, and dissipation|chapter-url= http://pages.physics.cornell.edu/~sethna/StatMech/}}</ref> तात्विक संरचना कारकों की जानकारी से तात्विक युग्म सहसंबंध फलनों को भी माप सकते हैं अधिक जानकारी के लिए रेडियल वितरण फलन देखें। एक्स-रे प्रकीर्णन के विपरीत समान-समय प्रचक्रण -प्रचक्रण सहसंबंध फलनों को न्यूट्रॉन प्रकीर्णन के साथ मापा जाता है [[न्यूट्रॉन प्रकीर्णन]] से युग्म सहसंबंधों के विषय में भी जानकारी प्राप्त हो सकती है लगभग एक माइक्रोमीटर से बड़े कणों से बनी प्रणालियों के लिए प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शिकी का उपयोग समान-समय और समान-स्थिति सहसंबंध फलनों दोनों को मापने के लिए किया जा सकता है प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शिकी इस प्रकार विशेष रूप से दो आयामों में कोलाइडयन निलंबन के लिए सामान्य है।


== सहसंबंध कार्यों को मापना ==
== सहसंबंध फलनों का समय-विकास ==
सहसंबंध कार्यों को आम तौर पर बिखरने वाले प्रयोगों से मापा जाता है। उदाहरण के लिए, एक्स-रे प्रकीर्णन प्रयोग सीधे इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन समान समय के सहसंबंधों को मापते हैं।<ref name=Sethna>{{cite book |first=James P. |last= Sethna |title=Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters, and Complexity |publisher=Oxford University Press |year=2006 |isbn=978-0198566779 |chapter= Chapter 10: Correlations, response, and dissipation|chapter-url= http://pages.physics.cornell.edu/~sethna/StatMech/}}</ref> तात्विक संरचना कारकों के ज्ञान से, तात्विक जोड़ी सहसंबंध कार्यों को भी माप सकते हैं। अधिक जानकारी के लिए रेडियल वितरण समारोह देखें। एक्स-रे स्कैटरिंग के विपरीत समान-समय स्पिन-स्पिन सहसंबंध कार्यों को न्यूट्रॉन स्कैटरिंग के साथ मापा जाता है। [[न्यूट्रॉन प्रकीर्णन]] से जोड़ी सहसंबंधों के बारे में भी जानकारी मिल सकती है। लगभग एक माइक्रोमीटर से बड़े कणों से बनी प्रणालियों के लिए, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी का उपयोग समान-समय और समान-स्थिति सहसंबंध कार्यों दोनों को मापने के लिए किया जा सकता है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी इस प्रकार कोलाइडयन निलंबन के लिए आम है, खासकर दो आयामों में।
1931 में, [[लार्स ऑनसेगर]] ने प्रस्तावित किया कि संतुलन पर सूक्ष्म तापीय उतार-चढ़ाव का प्रतिगमन छोटे गैर-संतुलन की छूट के सूक्ष्मदर्शिकी नियम का अनुसरण करता है।<ref>
 
== सहसंबंध कार्यों का समय विकास ==
1931 में, [[लार्स ऑनसेगर]] ने प्रस्तावित किया कि संतुलन पर सूक्ष्म तापीय उतार-चढ़ाव का प्रतिगमन छोटे गैर-संतुलन गड़बड़ी की छूट के मैक्रोस्कोपिक कानून का पालन करता है।<ref>
{{cite journal
{{cite journal
| last      = Onsager
| last      = Onsager
Line 44: Line 35:
| doi        = 10.1103/PhysRev.37.405
| doi        = 10.1103/PhysRev.37.405
| doi-access= free
| doi-access= free
}}</ref> इसे [[ऑनसेजर रिग्रेशन परिकल्पना]] के रूप में जाना जाता है। सूक्ष्म चर के मूल्यों के रूप में बड़े समयमानों द्वारा अलग किया गया, <math>\tau</math>, थर्मोडायनामिक संतुलन से हम जो उम्मीद करेंगे, उससे परे असंबद्ध होना चाहिए, एक सहसंबंध समारोह के समय में विकास को एक भौतिक दृष्टिकोण से देखा जा सकता है क्योंकि प्रणाली धीरे-धीरे कुछ सूक्ष्म चर के विनिर्देश के माध्यम से उस पर रखी गई प्रारंभिक स्थितियों को 'भूल' जाती है। सहसंबंध कार्यों के समय के विकास और मैक्रोस्कोपिक सिस्टम के समय के विकास के बीच वास्तव में एक सहज संबंध है: औसतन, सहसंबंध समारोह उसी तरह समय में विकसित होता है जैसे कि एक प्रणाली सहसंबंध समारोह के प्रारंभिक मूल्य द्वारा निर्दिष्ट शर्तों में तैयार की गई थी। और विकसित होने दिया।<ref name=Sethna/>
}}</ref> इसे ऑनसेजर प्रतिगमन परिकल्पना के रूप में जाना जाता है सूक्ष्म चर के मानों के रूप में बड़े समय मानों द्वारा अलग किए गए ऊष्मागतिकीय संतुलन से हम जो अपेक्षा करेंगे उससे असंबद्ध होना चाहिए, सहसंबंध फलन के समय विकास को एक भौतिक दृष्टिकोण से देखा जा सकता है क्योंकि प्रणाली धीरे-धीरे कुछ सूक्ष्मदर्शी के विनिर्देश के माध्यम से उस पर रखी गई जो प्रारंभिक स्थितियों को 'भूल' रही है चर सहसंबंध फलनों के समय विकास और सूक्ष्मदर्शिकी प्रणाली के समय के विकास के बीच वास्तव में एक सहज संबंध है औसतन, सहसंबंध फलन उसी प्रकार समय में विकसित होता है जैसे कि एक प्रणाली सहसंबंध फलन के प्रारंभिक मान द्वारा निर्दिष्ट शर्तों में तैयार की गई थी और विकसित होने की स्वीकृति दी गई थी। <ref name=Sethna/>


सिस्टम के संतुलन में उतार-चढ़ाव [[उतार-चढ़ाव-अपव्यय प्रमेय]] के माध्यम से बाहरी गड़बड़ी के प्रति अपनी प्रतिक्रिया से संबंधित हो सकते हैं।
प्रणाली के संतुलन में [[उतार-चढ़ाव-अपव्यय प्रमेय|उच्चावचन क्षय प्रमेय]] के माध्यम से बाहरी कमी के प्रति अपनी प्रतिक्रिया से संबंधित हो सकते हैं।


== चरण संक्रमण और सहसंबंध कार्यों के बीच संबंध ==
== प्रावस्था संक्रमण और सहसंबंध फलनों के बीच संबंध ==
[[File:Ferromagnetic correlation functions around Tc.svg|thumb|left|alt=The caption is very descriptive.|समान-समय सहसंबंध कार्य, <math>C(r,\tau =0)</math>, इसके महत्वपूर्ण तापमान पर, ऊपर और नीचे एक फेरोमैग्नेटिक स्पिन सिस्टम के लिए त्रिज्या के कार्य के रूप में, <math>T_ C</math>. ऊपर <math>T_ C</math>, <math>C(r,\tau =0)</math> दूरी पर एक संयुक्त घातीय और शक्ति-कानून निर्भरता प्रदर्शित करता है: <math>C (r,\tau = 0)\propto r^{-\vartheta} e^{-r/\xi (T)} </math>. सहसंबंध की लंबाई के सापेक्ष कम दूरी पर शक्ति-कानून की निर्भरता हावी होती है, <math>\xi</math>, जबकि घातीय निर्भरता बड़ी सापेक्ष दूरी पर हावी होती है <math>\xi</math>. पर <math>T_ C</math>, सहसंबंध की लंबाई अलग हो जाती है, <math>\xi (T_C)=\infty</math>, जिसके परिणामस्वरूप केवल शक्ति-कानून व्यवहार होता है: <math>C(r,\tau =0) \propto r^{-(d-2+\eta)}</math>. <math>T_ C</math> लंबी दूरी के आदेश के बिना प्रासंगिक आदेश पैरामीटर के सूक्ष्म मूल्यों के बीच स्थानिक सहसंबंधों की चरम गैर-स्थानीयता से अलग है। नीचे <math>T_ C</math>, स्पिन स्वतःस्फूर्त क्रम, यानी लंबी दूरी के क्रम और अनंत सहसंबंध लंबाई को प्रदर्शित करते हैं। निरंतर आदेश-विकार संक्रमण को सहसंबंध की लंबाई की प्रक्रिया के रूप में समझा जा सकता है, <math>\xi</math>, निम्न-तापमान, आदेशित अवस्था में अनंत होने से, महत्वपूर्ण बिंदु पर अनंत तक, और फिर उच्च-तापमान, अव्यवस्थित अवस्था में परिमित होने से संक्रमण।]]निरंतर चरण संक्रमण, जैसे धातु मिश्र धातुओं और फेरोमैग्नेटिक-पैरामैग्नेटिक ट्रांज़िशन में ऑर्डर-डिसऑर्डर ट्रांज़िशन, एक ऑर्डर से अव्यवस्थित अवस्था में संक्रमण को शामिल करता है। सहसंबंध कार्यों के संदर्भ में, महत्वपूर्ण तापमान के नीचे सभी जाली बिंदुओं के लिए समान-समय सहसंबंध समारोह गैर-शून्य है, और महत्वपूर्ण तापमान के ऊपर केवल काफी छोटे त्रिज्या के लिए गैर-नगण्य है। जैसा कि चरण संक्रमण निरंतर है, जिस लंबाई पर सूक्ष्म चर सहसंबद्ध होते हैं, <math>\xi</math>, जब सामग्री को उसके महत्वपूर्ण तापमान के माध्यम से गर्म किया जाता है, तो उसे अनंत से परिमित होने के लिए लगातार संक्रमण करना चाहिए। यह महत्वपूर्ण बिंदु पर दूरी के एक समारोह के रूप में सहसंबंध समारोह की शक्ति-कानून निर्भरता को जन्म देता है। यह लोहचुंबकीय सामग्री के मामले में बाईं ओर के चित्र में दिखाया गया है, जिसमें चुंबकत्व पर अनुभाग में मात्रात्मक विवरण सूचीबद्ध हैं।
[[File:Ferromagnetic correlation functions around Tc.svg|thumb|left|alt=The caption is very descriptive.|समान-समय सहसंबंध फलन, <math>C(r,\tau =0)</math>, इसके क्रांतिक तापमान पर ऊपर और नीचे एक लोहचुंबकीय प्रचक्रण प्रणाली के लिए त्रिज्या के फलन के रूप में <math>T_ C</math> के ऊपर <math>T_ C</math>, <math>C(r,\tau =0)</math> दूरी पर एक संयुक्त घातीय और तापीय नियम <math>C (r,\tau = 0)\propto r^{-\vartheta} e^{-r/\xi (T)} </math> निर्भरता प्रदर्शित करता है सहसंबंध फलन की लंबाई के सापेक्ष कम दूरी पर तापीय नियन की <math>\xi</math> निर्भरता अधिक होती है जबकि घातीय निर्भरता बड़ी सापेक्ष दूरी पर <math>\xi</math> से अधिक होती है <math>T_ C</math> सहसंबंध की लंबाई <math>\xi (T_C)=\infty</math> से अलग हो जाती है जिसके परिणामस्वरूप केवल तापीय नियम <math>C(r,\tau =0) \propto r^{-(d-2+\eta)}</math> के समान होता है और <math>T_ C</math> लंबी दूरी के अनुक्रम के बिना प्रासंगिक क्रम पैरामीटर के सूक्ष्म मानों के बीच स्थानिक सहसंबंधों की प्रावस्था गैर-स्थानीयता से अलग है नीचे <math>T_ C</math> प्रचक्रण स्वतःसहसंबंध क्रम अर्थात लंबी दूरी के क्रम और अनंत सहसंबंध लंबाई को प्रदर्शित करते हैं। निरंतर क्रम-विकार संक्रमण को सहसंबंध की लंबाई की प्रक्रिया <math>\xi</math> के रूप में समझा जा सकता है निम्न-तापमान, आदेशित अवस्था में अनंत होने से क्रांतिक बिंदु पर अनंत तक और उच्च तापमान अव्यवस्थित अवस्था में परिमित होता है।]]निरंतर प्रावस्था संक्रमण जैसे धातु मिश्र धातुओं और लोह चुंबकीय- अनुचुंबकीय संक्रमण में व्यवस्थित अवस्था से अव्यवस्थित अवस्था में संक्रमण को सम्मिलित करता है सहसंबंध फलनों के संदर्भ में क्रांतिक तापमान के नीचे सभी जाली बिंदुओं के लिए समान समय सहसंबंध फलन गैर-शून्य है और क्रांतिक तापमान के ऊपर केवल अपेक्षाकृत छोटे त्रिज्या के लिए गैर नगण्य है। जैसा कि प्रावस्था संक्रमण निरंतर है जिस लंबाई पर सूक्ष्म चर सहसंबद्ध <math>\xi</math> होते हैं पदार्थ को उसके क्रांतिक तापमान के माध्यम से गर्म होने पर अनंत से परिमित होने तक निरंतर संक्रमण करना चाहिए। यह क्रांतिक बिंदु पर दूरी के एक फलन के रूप में सहसंबंध फलन की ऊर्जा नियम निर्भरता को जन्म देता है यह लोहचुंबकीय पदार्थ की स्थिति में बाईं ओर के चित्र में दिखाया गया है जिसमें चुंबकत्व के अनुभाग में मात्रात्मक विवरण सूचीबद्ध हैं।


== अनुप्रयोग ==
== अनुप्रयोग ==
Line 55: Line 46:
=== चुंबकत्व ===
=== चुंबकत्व ===


[[स्पिन (भौतिकी)]] प्रणाली में, समान समय के सहसंबंध समारोह का विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है। यह सभी संभावित आदेशों पर दो जाली बिंदुओं पर स्पिन के स्केलर उत्पाद के विहित पहनावा (थर्मल) औसत का वर्णन करता है:
[[स्पिन (भौतिकी)|प्रचक्रण (भौतिकी)]] प्रणाली में समान समय के सहसंबंध फलन का विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है यह सभी संभावित अनुक्रमों पर दो जाली बिंदुओं पर प्रचक्रण के अदिश उत्पाद के विहित समुदाय (ऊष्मीय) औसत<math>C (r) = \langle \mathbf{s}(R) \cdot \mathbf{s}(R+r)\rangle\ - \langle \mathbf{s}(R) \rangle\langle \mathbf{s}(R+r) \rangle\,</math>का वर्णन करता है यहाँ कोष्ठक का अर्थ उपर्युक्त तापीय औसत से है इस फलन के योजनाबद्ध प्लॉट बाईं ओर क्यूरी तापमान के नीचे-ऊपर और ऊपर एक लोहचुंबकीय पदार्थ के लिए दिखाए गए हैं।
<math>C (r) = \langle \mathbf{s}(R) \cdot \mathbf{s}(R+r)\rangle\ - \langle \mathbf{s}(R) \rangle\langle \mathbf{s}(R+r) \rangle\,.</math>
यहाँ कोष्ठक का अर्थ उपर्युक्त तापीय औसत से है। इस फ़ंक्शन के योजनाबद्ध प्लॉट बाईं ओर क्यूरी तापमान के नीचे, ऊपर और ऊपर एक फेरोमैग्नेटिक सामग्री के लिए दिखाए गए हैं।


यहां तक ​​​​कि एक चुंबकीय रूप से अव्यवस्थित चरण में, अलग-अलग स्थितियों में स्पिन सहसंबद्ध होते हैं, अर्थात, यदि दूरी r बहुत छोटी है (कुछ लंबाई के पैमाने की तुलना में) <math>\xi</math>), स्पिन के बीच की बातचीत उन्हें सहसंबद्ध होने का कारण बनेगी।
यहां तक ​​​​कि एक चुंबकीय रूप से अव्यवस्थित प्रावस्था में विभिन्न पदों पर प्रचक्रण सहसंबद्ध होते हैं अर्थात यदि दूरी r बहुत छोटी है तब कुछ लंबाई के पैमाने की तुलना में <math>\xi</math> की तुलना प्रचक्रण के बीच का पारस्परिक प्रभाव उन्हें सहसंबद्ध बनाता है संरेखण जो प्रचक्रण के बीच पारस्परिक प्रभाव के परिणाम स्वरूप स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होता है वह तापीय प्रभाव से नष्ट हो जाता है उच्च तापमान पर घातीय रूप से क्षयकारी सहसंबंध बढ़ती दूरी के साथ देखे जाते हैं जो साथ ही सहसंबंध फलन को उपगामितः (एसिम्प्टोटिक) रूप से निरूपित किए जाते है:
संरेखण जो स्पिन के बीच बातचीत के परिणामस्वरूप स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होता है, थर्मल प्रभाव से नष्ट हो जाता है। उच्च तापमान पर घातीय रूप से क्षयकारी सहसंबंध बढ़ती दूरी के साथ देखे जाते हैं, साथ ही सहसंबंध समारोह को एसिम्प्टोटिक रूप से दिया जाता है
:<math>C (r) \approx \frac{1}{r^{\vartheta}}\exp{\left(-\frac{r}{d}\right)}\,,</math>
:<math>C (r) \approx \frac{1}{r^{\vartheta}}\exp{\left(-\frac{r}{d}\right)}\,,</math>
जहां r स्पिन के बीच की दूरी है, और d सिस्टम का आयाम है, और <math>\vartheta</math> एक घातांक है, जिसका मान इस बात पर निर्भर करता है कि सिस्टम अव्यवस्थित चरण में है (यानी महत्वपूर्ण बिंदु से ऊपर), या आदेशित चरण में (यानी महत्वपूर्ण बिंदु से नीचे)। उच्च तापमान पर, स्पिन के बीच की दूरी के साथ सहसंबंध तेजी से शून्य हो जाता है। रेडियल दूरी के एक समारोह के रूप में समान घातीय क्षय भी नीचे देखा गया है <math>T_c</math>, लेकिन बड़ी दूरी पर सीमा के साथ माध्य चुंबकत्व होता है <math>\langle M^2 \rangle</math>. सटीक रूप से महत्वपूर्ण बिंदु पर, एक बीजगणितीय व्यवहार देखा जाता है
जहां r प्रचक्रण के बीच की दूरी है, d प्रणाली का आयाम है और <math>\vartheta</math> एक घातांक है जिसका मान इस विषय पर निर्भर करता है कि प्रणाली अव्यवस्थित प्रावस्था में है अर्थात क्रांतिक बिंदु से ऊपर या आदेशित प्रावस्था में अर्थात क्रांतिक बिंदु से नीचे है उच्च तापमान पर प्रचक्रण के बीच की दूरी के साथ सहसंबंध फलन तीव्रता से शून्य हो जाता है रेडियल दूरी के एक फलन के रूप में समान घातीय क्षय भी नीचे <math>T_c</math> मे देखा गया है लेकिन बड़ी दूरी पर सीमा के साथ माध्य चुंबकत्व <math>\langle M^2 \rangle</math> होता है उपयुक्त रूप से क्रांतिक बिंदु पर एक बीजगणितीय समीकरण देखा जाता है:
:<math>C (r) \approx \frac{1}{r^{(d-2+\eta)}}\,,</math>
:<math>C (r) \approx \frac{1}{r^{(d-2+\eta)}}\,,</math>
कहाँ <math>\eta</math> एक क्रांतिक घातांक है, जिसका गैर-महत्वपूर्ण घातांक के साथ कोई सरल संबंध नहीं है <math>\vartheta</math> ऊपर पेश किया गया।
जहाँ <math>\eta</math> क्रांतिक घातांक है जिसका ऊपर प्रस्तुत किए गए गैर-क्रांतिक घातांक <math>\vartheta</math> के साथ कोई सरल संबंध नहीं है उदाहरण के लिए, द्वि-आयामी काल्पनिक मॉडल (लघु-श्रेणी वाले लोह चुंबकीय पारस्परिक प्रभाव के साथ) का शुद्ध समाधान क्रांतिक ताप <math>\eta = \frac{1}{4}</math> पर शुद्ध रूप से देता है लेकिन आलोचनात्मकता से ऊपर <math>\vartheta = \frac{1}{2}</math> और आलोचनात्मकता से नीचे <math>\vartheta = 2</math> देता है<ref>B.M. McCoy and T.T. Wu, The two-dimensional Ising model, Harvard Univ. Press (Cambridge Mass. 1973)</ref><ref>M. Henkel, Conformal invariance and critical phenomena, Springer (Heidelberg 1999)</ref> जैसे ही तापमान कम होता है तापीय विकार कम हो जाता है और एक निरंतर प्रावस्था संक्रमण में सहसंबंध की लंबाई अलग हो जाती है क्योंकि सहसंबंध की लंबाई को प्रावस्था संक्रमण के ऊपर एक परिमित मान से प्रावस्था संक्रमण के नीचे अनंत तक निरंतर संक्रमण करना आवश्यक होता है:  
उदाहरण के लिए, द्वि-आयामी ईज़िंग मॉडल (लघु-श्रेणी वाले फेरोमैग्नेटिक इंटरैक्शन के साथ) का सटीक समाधान क्रांतिकता पर सटीक रूप से देता है <math>\eta = \frac{1}{4}</math>, लेकिन आलोचना से ऊपर <math>\vartheta = \frac{1}{2}</math> और आलोचनात्मकता से नीचे <math>\vartheta = 2</math>. <ref>B.M. McCoy and T.T. Wu, The two-dimensional Ising model, Harvard Univ. Press (Cambridge Mass. 1973)</ref><ref>M. Henkel, Conformal invariance and critical phenomena, Springer (Heidelberg 1999)</ref>
जैसे ही तापमान कम होता है, थर्मल डिसऑर्डरिंग कम हो जाती है, और एक सतत चरण संक्रमण में सहसंबंध की लंबाई अलग हो जाती है, क्योंकि सहसंबंध की लंबाई को चरण संक्रमण के ऊपर एक परिमित मान से निरंतर संक्रमण होना चाहिए, चरण संक्रमण के नीचे अनंत होना चाहिए:


:<math>\xi\propto |T-T_c|^{-\nu}\,,</math>
:<math>\xi\propto |T-T_c|^{-\nu}\,,</math>
एक अन्य महत्वपूर्ण प्रतिपादक के साथ <math>\nu</math>.
एक अन्य क्रांतिक प्रतिपादक <math>\nu</math> के साथ इन परिवर्तनों में देखे जाने वाले [[स्केलिंग इनवेरियन|अदिश]] के लिए यह ऊर्जा नियम सहसंबंध उत्तरदायी है जो उल्लिखित सभी घातांक तापमान से स्वतंत्र है वे वास्तव में सार्वभौमिक हैं अर्थात विभिन्न प्रकार की प्रणालियों में समान रूप से पाए जाते हैं।
 
इन बदलावों में देखे गए [[स्केलिंग इनवेरियन]] के लिए यह पावर लॉ सहसंबंध जिम्मेदार है। उल्लिखित सभी घातांक तापमान से स्वतंत्र हैं।
वे वास्तव में सार्वभौमिकता (गतिशील प्रणालियाँ) हैं, अर्थात विभिन्न प्रकार की प्रणालियों में समान पाई जाती हैं।
 
=== रेडियल वितरण कार्य ===
एक सामान्य सहसंबंध समारोह रेडियल वितरण फ़ंक्शन है जो अक्सर सांख्यिकीय यांत्रिकी और [[द्रव यांत्रिकी]] में देखा जाता है। [[क्वांटम व्युत्क्रम बिखरने की विधि]] और बेथ एनसैट्ज के माध्यम से सहसंबंध समारोह की गणना बिल्कुल सॉल्व करने योग्य मॉडल (वन-डायमेंशनल बोस गैस, स्पिन चेन, हबर्ड मॉडल) में की जा सकती है। एक आइसोट्रोपिक XY मॉडल में, समय और तापमान के सहसंबंधों का मूल्यांकन इट्स, कोरेपिन, इज़रगिन और स्लावनोव द्वारा किया गया था।<ref>A.R. Its, V.e. Korepin, A.G. Izergin & N.A. Slavnov (2009) [https://arxiv.org/abs/0909.4751 Temperature Correlation of Quantum Spins] from [[arxiv.org]].</ref>
 


==== उच्च क्रम सहसंबंध कार्य ====
=== रेडियल वितरण फलन ===
उच्च-क्रम सहसंबंध कार्यों में कई संदर्भ बिंदु शामिल होते हैं, और दो से अधिक यादृच्छिक चर के उत्पाद के अपेक्षित मूल्य को लेकर उपरोक्त सहसंबंध समारोह के सामान्यीकरण के माध्यम से परिभाषित किया जाता है:
सामान्य सहसंबंध फलन एक रेडियल वितरण फलन है जिनको प्रायः सांख्यिकीय यांत्रिकी और [[द्रव यांत्रिकी]] में देखा जाता है [[क्वांटम व्युत्क्रम बिखरने की विधि|क्वांटम व्युत्क्रम विधि]] और बेथ एनसैट्ज के माध्यम से सहसंबंध फलन की गणना समाधान करने योग्य मॉडल (एक-आयामी बोस गैस, प्रचक्रण शृंखला, हबर्ड मॉडल) में की जा सकती है एक समदैशिक XY मॉडल में समय और तापमान के सहसंबंधों का मूल्यांकन कोरेपिन, इज़रगिन और स्लावनोव के द्वारा किया गया था।<ref>A.R. Its, V.e. Korepin, A.G. Izergin & N.A. Slavnov (2009) [https://arxiv.org/abs/0909.4751 Temperature Correlation of Quantum Spins] from [[arxiv.org]].</ref>
==== उच्च क्रम सहसंबंध फलन ====
उच्च-क्रम सहसंबंध फलनों में कई संदर्भ बिंदु सम्मिलित होते हैं जिनको दो से अधिक यादृच्छिक चर के उत्पाद के अपेक्षित मान को लेकर उपरोक्त सहसंबंध फलन के सामान्यीकरण के माध्यम से परिभाषित किया जाता है:


:<math>C_{i_1i_2\cdots i_n}(s_1,s_2,\cdots,s_n) = \langle X_{i_1}(s_1) X_{i_2}(s_2) \cdots X_{i_n}(s_n)\rangle.</math>
:<math>C_{i_1i_2\cdots i_n}(s_1,s_2,\cdots,s_n) = \langle X_{i_1}(s_1) X_{i_2}(s_2) \cdots X_{i_n}(s_n)\rangle.</math>
हालांकि, इस तरह के उच्च क्रम सहसंबंध कार्यों की व्याख्या करना और मापना अपेक्षाकृत कठिन है। उदाहरण के लिए, जोड़ी वितरण कार्यों के उच्च-क्रम के एनालॉग्स को मापने के लिए, सुसंगत एक्स-रे स्रोतों की आवश्यकता होती है। इस तरह के विश्लेषण के दोनों सिद्धांत<ref>{{Cite journal | doi = 10.1103/PhysRevB.82.104207| title = X-ray cross-correlation analysis and local symmetries of disordered systems: General theory| journal = Physical Review B| volume = 82| issue = 10| pages = 104207| year = 2010| last1 = Altarelli | first1 = M.| last2 = Kurta | first2 = R. P.| last3 = Vartanyants | first3 = I. A.|arxiv = 1006.5382 |bibcode = 2010PhRvB..82j4207A | s2cid = 119243898}}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1107/S1600576714012424| title = एक्स-रे क्रॉस-सहसंबंध विधियों द्वारा मॉडल सिस्टम में ओरिएंटल ऑर्डर का पता लगाना| journal = Journal of Applied Crystallography| volume = 47| issue = 4| pages = 1315| year = 2014| last1 = Lehmkühler | first1 = F. | last2 = Grübel | first2 = G. | last3 = Gutt | first3 = C. | arxiv = 1402.1432| s2cid = 97097937}}</ref> और आवश्यक एक्स-रे क्रॉस-सहसंबंध कार्यों का प्रायोगिक माप<ref>{{Cite journal | last1 = Wochner | first1 = P. | last2 = Gutt | first2 = C. | last3 = Autenrieth | first3 = T. | last4 = Demmer | first4 = T. | last5 = Bugaev | first5 = V. | last6 = Ortiz | first6 = A. D. | last7 = Duri | first7 = A. | last8 = Zontone | first8 = F. | last9 = Grubel | first9 = G. | doi = 10.1073/pnas.0905337106 | last10 = Dosch | first10 = H. | title = एक्स-रे क्रॉस सहसंबंध विश्लेषण अव्यवस्थित पदार्थ में छिपी हुई स्थानीय समरूपता को उजागर करता है| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences | volume = 106 | issue = 28 | pages = 11511–4 | year = 2009 | pmid =  20716512| pmc = 2703671|bibcode = 2009PNAS..10611511W | doi-access = free }}</ref> सक्रिय अनुसंधान के क्षेत्र हैं।
हालांकि इस प्रकार के उच्च क्रम सहसंबंध फलनों की व्याख्या करना और मापना अपेक्षाकृत जटिल होता है उदाहरण के लिए युग्म वितरण फलन के उच्च-क्रम के सदृशता को मापने के लिए, सुसंगत एक्स-रे स्रोतों की आवश्यकता होती है इस प्रकार के विश्लेषण के सिद्धांत<ref>{{Cite journal | doi = 10.1103/PhysRevB.82.104207| title = X-ray cross-correlation analysis and local symmetries of disordered systems: General theory| journal = Physical Review B| volume = 82| issue = 10| pages = 104207| year = 2010| last1 = Altarelli | first1 = M.| last2 = Kurta | first2 = R. P.| last3 = Vartanyants | first3 = I. A.|arxiv = 1006.5382 |bibcode = 2010PhRvB..82j4207A | s2cid = 119243898}}</ref><ref>{{Cite journal | doi = 10.1107/S1600576714012424| title = एक्स-रे क्रॉस-सहसंबंध विधियों द्वारा मॉडल सिस्टम में ओरिएंटल ऑर्डर का पता लगाना| journal = Journal of Applied Crystallography| volume = 47| issue = 4| pages = 1315| year = 2014| last1 = Lehmkühler | first1 = F. | last2 = Grübel | first2 = G. | last3 = Gutt | first3 = C. | arxiv = 1402.1432| s2cid = 97097937}}</ref> और आवश्यक एक्स-रे सहसंबंध फलनों के प्रयोगात्मक माप दोनों सक्रिय अनुसंधान के क्षेत्र हैं।<ref>{{Cite journal | last1 = Wochner | first1 = P. | last2 = Gutt | first2 = C. | last3 = Autenrieth | first3 = T. | last4 = Demmer | first4 = T. | last5 = Bugaev | first5 = V. | last6 = Ortiz | first6 = A. D. | last7 = Duri | first7 = A. | last8 = Zontone | first8 = F. | last9 = Grubel | first9 = G. | doi = 10.1073/pnas.0905337106 | last10 = Dosch | first10 = H. | title = एक्स-रे क्रॉस सहसंबंध विश्लेषण अव्यवस्थित पदार्थ में छिपी हुई स्थानीय समरूपता को उजागर करता है| journal = Proceedings of the National Academy of Sciences | volume = 106 | issue = 28 | pages = 11511–4 | year = 2009 | pmid =  20716512| pmc = 2703671|bibcode = 2009PNAS..10611511W | doi-access = free }}</ref>


==संदर्भ==
==संदर्भ==
Line 94: Line 75:
* {{cite journal |author-link=Michael E. Fisher |first=M. E. |last=Fisher |title=Renormalization Group in Theory of Critical Behavior |journal=Reviews of Modern Physics |volume=46 |issue=4 |pages=597–616 |year=1974 |doi=10.1103/RevModPhys.46.597 |bibcode = 1974RvMP...46..597F }}
* {{cite journal |author-link=Michael E. Fisher |first=M. E. |last=Fisher |title=Renormalization Group in Theory of Critical Behavior |journal=Reviews of Modern Physics |volume=46 |issue=4 |pages=597–616 |year=1974 |doi=10.1103/RevModPhys.46.597 |bibcode = 1974RvMP...46..597F }}
*[[Cyril Domb|C. Domb]], [[Melville S. Green|M.S. Green]], [[Joel Lebowitz|J.L. Lebowitz]] editors, ''[[Phase Transitions and Critical Phenomena]]'', vol. 1-20 (1972–2001), Academic Press.
*[[Cyril Domb|C. Domb]], [[Melville S. Green|M.S. Green]], [[Joel Lebowitz|J.L. Lebowitz]] editors, ''[[Phase Transitions and Critical Phenomena]]'', vol. 1-20 (1972–2001), Academic Press.
[[Category: सहप्रसरण और सहसंबंध]] [[Category: सांख्यिकीय यांत्रिकी]] [[Category: वैचारिक मॉडल]]


[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page]]
[[Category:Created On 18/04/2023]]
[[Category:Created On 18/04/2023]]
[[Category:Lua-based templates]]
[[Category:Machine Translated Page]]
[[Category:Pages with script errors]]
[[Category:Templates Vigyan Ready]]
[[Category:Templates that add a tracking category]]
[[Category:Templates that generate short descriptions]]
[[Category:Templates using TemplateData]]
[[Category:वैचारिक मॉडल]]
[[Category:सहप्रसरण और सहसंबंध]]
[[Category:सांख्यिकीय यांत्रिकी]]

Latest revision as of 15:05, 29 August 2023

ऊपर और नीचे दोनों लोहचुंबकीय और प्रतिलौहचुम्बकीय पदार्थ के लिए योजनाबद्ध समान-समय प्रचक्रण सहसंबंध फलन सहसंबंध लंबाई द्वारा सामान्यीकृत दूरी सभी स्थितियों में सहसंबंध मूल के निकटतम सबसे जटिल होते हैं यह दर्शाता है कि प्रचक्रण का निकटतम पदार्थ पर सबसे अधिक प्रभाव पड़ता है जैसे-जैसे उद्गम स्थल पर प्रचक्रण से दूरी बढ़ती जाती है, वैसे-वैसे सभी सहसंबंध धीरे-धीरे क्षीण होते जाते हैं क्यूरी तापमान के ऊपर प्रचक्रण के बीच का संबंध शून्य हो जाता है क्योंकि प्रचक्रण के बीच की दूरी बहुत अधिक हो जाती है इसके विपरीत, के नीचे प्रचक्रण के बीच सहसंबंध बड़ी दूरी पर शून्य की ओर नहीं जाता है बल्कि इसके अतिरिक्त प्रणाली के लंबी दूरी के क्रम के अनुरूप एक स्तर तक घट जाता है इन क्षय व्यवहारों में अंतर जहां सूक्ष्म यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध बड़ी दूरी पर शून्य से गैर-शून्य हो जाते हैं यह लघु दूरी के क्रम को परिभाषित करने का एक तरीका है।

सांख्यिकीय यांत्रिकी में, सहसंबंध फलन गणितीय सहसंबंध फलन की विशेषता के रूप में एक प्रणाली में अनुक्रमों का अनुप्रयोग है जैसे सहसंबंध फलन वर्णन करते हैं कि सूक्ष्म चर घूर्णन और घनत्व विभिन्न पदों पर कैसे संबंधित हैं अधिक विशेष रूप से, सहसंबंध फलन यह निर्धारित करते हैं कि कैसे सूक्ष्म चर अवस्था और समय में औसतन एक दूसरे के साथ सह-भिन्न होते हैं इस प्रकार के स्थानिक सहसंबंधों का एक उत्कृष्ट उदाहरण लोहचुंबकीय और प्रतिलोहचुंबकीय पदार्थों में है जहां घूर्णन क्रमशः अपने निकटतम मान के साथ समानांतर और प्रतिसमांतर मान को संरेखित करते हैं ऐसी पदार्थों में घूर्णन के बीच स्थानिक सहसंबंध को चित्र में दाईं ओर दिखाया गया है।

परिभाषाएँ

सहसंबंध फलन की सबसे सामान्य परिभाषा दो यादृच्छिक चर और के पदों और और समय और के अदिश उत्पाद का विहित समुदाय (ऊष्मीय) औसत है:

यहाँ कोष्ठक ऊपर बताए गए तापीय औसत को दर्शाते हैं कि यह एक प्रारम्भिक स्थिति है जिसमे और , सहसंबद्ध उत्पाद से क्षेत्रों के बीच अलग-अलग फलन के साथ सहसंबंध फलनों का सबसे सामान्य उपयोग होता है जिसमे और एक ही चर का वर्णन करते है जैसे घूर्णन सहसंबंध फलन या एक मौलिक तरल या ठोस में कण स्थिति-स्थिति सहसंबंध फलन (प्रायः रेडियल वितरण फलन या युग्म सहसंबंध फलन कहा जाता है) एक ही यादृच्छिक चर के बीच सहसंबंध फलन स्वसंबंध फलन होते हैं हालाँकि सांख्यिकीय यांत्रिकी में सभी सहसंबंध फलन स्वतःसंबंध फलन नहीं होते हैं उदाहरण के लिए बहुघटक संघनित चरणों में विभिन्न तत्वों के बीच युग्म सहसंबंध फलन होता है इस प्रकार के मिश्रित-तत्व युग्म सहसंबंध फलन व्यतिसहसंबंध फलन का एक उदाहरण हैं क्योंकि यादृच्छिक चर और दो अलग-अलग तत्वों के लिए फलन स्थिति के रूप में घनत्व औसत भिन्नता का प्रतिनिधित्व करते हैं।

संतुलन समान-समय (स्थानिक) सहसंबंध फलन

प्रायः किसी दिए गए यादृच्छिक चर के स्थानिक प्रभाव में रुचि होती है बाद के समय पर विचार किए बिना अपने स्थानीय पर्यावरण पर घूर्णन की दिशा को इस स्थिति में हम प्रणाली के समय के विकास की उपेक्षा करते हैं इसलिए उपरोक्त परिभाषा के साथ पुनः लिखी गई है यह समान-समय के सहसंबंध फलन को परिभाषित करता है इसे इस प्रकार लिखा गया है:

प्रायः यह संदर्भ समय और संदर्भ त्रिज्या को संतुलन मे मानकर (इस प्रकार का समय व्युत्क्रम) और सभी प्रतिरूप पदों को औसत उपज द्वारा विभाजित कर देता है:

जहां फिर से असंबद्ध चरों को घटाना है या नहीं, इसका विकल्प क्षेत्रों के बीच भिन्न होता है रेडियल वितरण फलन एक समान समय के सहसंबंध फलन का एक उदाहरण है जहां असंबद्ध संदर्भ सामान्यतः घटाया नहीं जाता है अन्य समान समय प्रचक्रण सहसंबंध फलन इस पृष्ठ पर विभिन्न सामग्रियों और स्थितियों के लिए दिखाए जाते हैं।

संतुलन समान-स्थिति (लौकिक) सहसंबंध फलन

सूक्ष्म चरों के अस्थायी विकास में भी रुचि हो सकती है दूसरे शब्दों में किसी दिए गए समय और त्रिज्या पर एक सूक्ष्म चर का मान उसी सूक्ष्म चर के मान के बाद के समय (और सामान्यतः उसी स्थिति में) पर कैसे प्रभावित करता है इस प्रकार के लौकिक सहसंबंधों को समान-स्थिति सहसंबंध फलन के माध्यम से परिमाणित किया जाता है उन्हें समान समय के सहसंबंध फलन के ऊपर समान रूप से परिभाषित किया गया है लेकिन अब हम की स्थानिक निर्भरताओं की उपेक्षा करते हैं:

यह मानते हुए कि संतुलन (और इस प्रकार के फलन का समय व्युत्क्रम) और प्रतिरूप में सभी स्थितियों पर औसत समान स्थिति सहसंबंध फलन के लिए समान समय सहसंबंध फलन के लिए एक सरल अभिव्यक्ति देता है:
उपरोक्त धारणा पहली बार में गैर-सहज ज्ञान युक्त प्रतीत हो सकती है एक समूह जो समय व्युत्क्रम है और एक गैर समान लौकिक सहसंबंध फलन कैसे कर सकता है? अस्थायी सहसंबंध संतुलन प्रणालियों के विषय में क्रिया करने के लिए प्रासंगिक बने हुए हैं क्योंकि एक समय व्युत्क्रम स्थूलदर्शित समूह अभी भी गैर-तुच्छ लौकिक गतिकी मे सूक्ष्म रूप से हो सकता है एक उदाहरण प्रसार में है और संतुलन पर एकल-चरण प्रणाली में स्थूलदर्शित रूप से एक सजातीय संरचना होती है हालांकि, यदि कोई प्रत्येक परमाणु के सूक्ष्म अनुप्रयोग को देखता है तो अलग-अलग परमाणुओं द्वारा किए गए अर्ध-यादृच्छिक संचालन के कारण संरचना में उतार-चढ़ाव निरंतर होते है सांख्यिकीय यांत्रिकी किसी को संतुलन प्रणालियों के ऐसे उतार-चढ़ाव के लौकिक व्यवहार के विषय में व्यावहारिक प्रमाण देने की स्वीकृत देता है यह सहसंबंध फलनों के अस्थायी विकास और ऑनसेजर की प्रतिगमन परिकल्पना पर अनुभाग में नीचे चर्चा की गई है।

संतुलन सहसंबंध फलनों मे सामान्यीकरण

उपरोक्त सभी सहसंबंध फलनों को संतुलन सांख्यिकीय यांत्रिकी के संदर्भ में परिभाषित किया गया है हालांकि संतुलन से दूर प्रणालियों के लिए सहसंबंध फलनों को परिभाषित करना संभव है सहसंबंध फलन की सामान्य परिभाषा की जांच करते हुए, यह स्पष्ट है कि कोई भी इन सहसंबंध फलनों में प्रयुक्त यादृच्छिक चर को परिभाषित कर सकता है जैसे कि परमाणु स्थिति और घूर्णन, संतुलन से दूर उनके अदिश उत्पाद संतुलन से दूर अपेक्षाकृत अच्छी तरह से परिभाषित है संक्रिया जो अब संतुलन से दूर अच्छी तरह से परिभाषित नहीं है संतुलन प्रणाली पर औसत है गैर-संतुलन प्रणाली के लिए यह औसत प्रक्रिया सामान्यतः पूरे प्रतिरूप में अदिश उत्पाद के औसत से परिवर्तित की जाती है यह प्रकीर्णन प्रयोगों और कंप्यूटर अनुरूपण में विशिष्ट है और जिसको प्रायः चश्मे के रेडियल वितरण फलन को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।

संतुलन से अपेक्षाकृत भिन्न प्रणाली के लिए किसी भी स्थिति पर औसत परिभाषित कर सकते है उदाहरण के लिए, http://xbeams.chem.yale.edu/~batista/vaa/node56.html देखें।

सहसंबंध फलनों को मापना

सहसंबंध फलनों को सामान्यतः विस्तृत प्रयोगों से मापा जाता है उदाहरण के लिए एक्स-रे प्रकीर्णन प्रयोग प्रत्यक्ष इलेक्ट्रॉन-इलेक्ट्रॉन समान समय के सहसंबंधों को मापते हैं।[1] तात्विक संरचना कारकों की जानकारी से तात्विक युग्म सहसंबंध फलनों को भी माप सकते हैं अधिक जानकारी के लिए रेडियल वितरण फलन देखें। एक्स-रे प्रकीर्णन के विपरीत समान-समय प्रचक्रण -प्रचक्रण सहसंबंध फलनों को न्यूट्रॉन प्रकीर्णन के साथ मापा जाता है न्यूट्रॉन प्रकीर्णन से युग्म सहसंबंधों के विषय में भी जानकारी प्राप्त हो सकती है लगभग एक माइक्रोमीटर से बड़े कणों से बनी प्रणालियों के लिए प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शिकी का उपयोग समान-समय और समान-स्थिति सहसंबंध फलनों दोनों को मापने के लिए किया जा सकता है प्रकाशीय सूक्ष्मदर्शिकी इस प्रकार विशेष रूप से दो आयामों में कोलाइडयन निलंबन के लिए सामान्य है।

सहसंबंध फलनों का समय-विकास

1931 में, लार्स ऑनसेगर ने प्रस्तावित किया कि संतुलन पर सूक्ष्म तापीय उतार-चढ़ाव का प्रतिगमन छोटे गैर-संतुलन की छूट के सूक्ष्मदर्शिकी नियम का अनुसरण करता है।[2] इसे ऑनसेजर प्रतिगमन परिकल्पना के रूप में जाना जाता है सूक्ष्म चर के मानों के रूप में बड़े समय मानों द्वारा अलग किए गए ऊष्मागतिकीय संतुलन से हम जो अपेक्षा करेंगे उससे असंबद्ध होना चाहिए, सहसंबंध फलन के समय विकास को एक भौतिक दृष्टिकोण से देखा जा सकता है क्योंकि प्रणाली धीरे-धीरे कुछ सूक्ष्मदर्शी के विनिर्देश के माध्यम से उस पर रखी गई जो प्रारंभिक स्थितियों को 'भूल' रही है चर सहसंबंध फलनों के समय विकास और सूक्ष्मदर्शिकी प्रणाली के समय के विकास के बीच वास्तव में एक सहज संबंध है औसतन, सहसंबंध फलन उसी प्रकार समय में विकसित होता है जैसे कि एक प्रणाली सहसंबंध फलन के प्रारंभिक मान द्वारा निर्दिष्ट शर्तों में तैयार की गई थी और विकसित होने की स्वीकृति दी गई थी। [1]

प्रणाली के संतुलन में उच्चावचन क्षय प्रमेय के माध्यम से बाहरी कमी के प्रति अपनी प्रतिक्रिया से संबंधित हो सकते हैं।

प्रावस्था संक्रमण और सहसंबंध फलनों के बीच संबंध

The caption is very descriptive.
समान-समय सहसंबंध फलन, , इसके क्रांतिक तापमान पर ऊपर और नीचे एक लोहचुंबकीय प्रचक्रण प्रणाली के लिए त्रिज्या के फलन के रूप में के ऊपर , दूरी पर एक संयुक्त घातीय और तापीय नियम निर्भरता प्रदर्शित करता है सहसंबंध फलन की लंबाई के सापेक्ष कम दूरी पर तापीय नियन की निर्भरता अधिक होती है जबकि घातीय निर्भरता बड़ी सापेक्ष दूरी पर से अधिक होती है सहसंबंध की लंबाई से अलग हो जाती है जिसके परिणामस्वरूप केवल तापीय नियम के समान होता है और लंबी दूरी के अनुक्रम के बिना प्रासंगिक क्रम पैरामीटर के सूक्ष्म मानों के बीच स्थानिक सहसंबंधों की प्रावस्था गैर-स्थानीयता से अलग है नीचे प्रचक्रण स्वतःसहसंबंध क्रम अर्थात लंबी दूरी के क्रम और अनंत सहसंबंध लंबाई को प्रदर्शित करते हैं। निरंतर क्रम-विकार संक्रमण को सहसंबंध की लंबाई की प्रक्रिया के रूप में समझा जा सकता है निम्न-तापमान, आदेशित अवस्था में अनंत होने से क्रांतिक बिंदु पर अनंत तक और उच्च तापमान अव्यवस्थित अवस्था में परिमित होता है।

निरंतर प्रावस्था संक्रमण जैसे धातु मिश्र धातुओं और लोह चुंबकीय- अनुचुंबकीय संक्रमण में व्यवस्थित अवस्था से अव्यवस्थित अवस्था में संक्रमण को सम्मिलित करता है सहसंबंध फलनों के संदर्भ में क्रांतिक तापमान के नीचे सभी जाली बिंदुओं के लिए समान समय सहसंबंध फलन गैर-शून्य है और क्रांतिक तापमान के ऊपर केवल अपेक्षाकृत छोटे त्रिज्या के लिए गैर नगण्य है। जैसा कि प्रावस्था संक्रमण निरंतर है जिस लंबाई पर सूक्ष्म चर सहसंबद्ध होते हैं पदार्थ को उसके क्रांतिक तापमान के माध्यम से गर्म होने पर अनंत से परिमित होने तक निरंतर संक्रमण करना चाहिए। यह क्रांतिक बिंदु पर दूरी के एक फलन के रूप में सहसंबंध फलन की ऊर्जा नियम निर्भरता को जन्म देता है यह लोहचुंबकीय पदार्थ की स्थिति में बाईं ओर के चित्र में दिखाया गया है जिसमें चुंबकत्व के अनुभाग में मात्रात्मक विवरण सूचीबद्ध हैं।

अनुप्रयोग

चुंबकत्व

प्रचक्रण (भौतिकी) प्रणाली में समान समय के सहसंबंध फलन का विशेष रूप से अच्छी तरह से अध्ययन किया जाता है यह सभी संभावित अनुक्रमों पर दो जाली बिंदुओं पर प्रचक्रण के अदिश उत्पाद के विहित समुदाय (ऊष्मीय) औसतका वर्णन करता है यहाँ कोष्ठक का अर्थ उपर्युक्त तापीय औसत से है इस फलन के योजनाबद्ध प्लॉट बाईं ओर क्यूरी तापमान के नीचे-ऊपर और ऊपर एक लोहचुंबकीय पदार्थ के लिए दिखाए गए हैं।

यहां तक ​​​​कि एक चुंबकीय रूप से अव्यवस्थित प्रावस्था में विभिन्न पदों पर प्रचक्रण सहसंबद्ध होते हैं अर्थात यदि दूरी r बहुत छोटी है तब कुछ लंबाई के पैमाने की तुलना में की तुलना प्रचक्रण के बीच का पारस्परिक प्रभाव उन्हें सहसंबद्ध बनाता है संरेखण जो प्रचक्रण के बीच पारस्परिक प्रभाव के परिणाम स्वरूप स्वाभाविक रूप से उत्पन्न होता है वह तापीय प्रभाव से नष्ट हो जाता है उच्च तापमान पर घातीय रूप से क्षयकारी सहसंबंध बढ़ती दूरी के साथ देखे जाते हैं जो साथ ही सहसंबंध फलन को उपगामितः (एसिम्प्टोटिक) रूप से निरूपित किए जाते है:

जहां r प्रचक्रण के बीच की दूरी है, d प्रणाली का आयाम है और एक घातांक है जिसका मान इस विषय पर निर्भर करता है कि प्रणाली अव्यवस्थित प्रावस्था में है अर्थात क्रांतिक बिंदु से ऊपर या आदेशित प्रावस्था में अर्थात क्रांतिक बिंदु से नीचे है उच्च तापमान पर प्रचक्रण के बीच की दूरी के साथ सहसंबंध फलन तीव्रता से शून्य हो जाता है रेडियल दूरी के एक फलन के रूप में समान घातीय क्षय भी नीचे मे देखा गया है लेकिन बड़ी दूरी पर सीमा के साथ माध्य चुंबकत्व होता है उपयुक्त रूप से क्रांतिक बिंदु पर एक बीजगणितीय समीकरण देखा जाता है:

जहाँ क्रांतिक घातांक है जिसका ऊपर प्रस्तुत किए गए गैर-क्रांतिक घातांक के साथ कोई सरल संबंध नहीं है उदाहरण के लिए, द्वि-आयामी काल्पनिक मॉडल (लघु-श्रेणी वाले लोह चुंबकीय पारस्परिक प्रभाव के साथ) का शुद्ध समाधान क्रांतिक ताप पर शुद्ध रूप से देता है लेकिन आलोचनात्मकता से ऊपर और आलोचनात्मकता से नीचे देता है[3][4] जैसे ही तापमान कम होता है तापीय विकार कम हो जाता है और एक निरंतर प्रावस्था संक्रमण में सहसंबंध की लंबाई अलग हो जाती है क्योंकि सहसंबंध की लंबाई को प्रावस्था संक्रमण के ऊपर एक परिमित मान से प्रावस्था संक्रमण के नीचे अनंत तक निरंतर संक्रमण करना आवश्यक होता है:

एक अन्य क्रांतिक प्रतिपादक के साथ इन परिवर्तनों में देखे जाने वाले अदिश के लिए यह ऊर्जा नियम सहसंबंध उत्तरदायी है जो उल्लिखित सभी घातांक तापमान से स्वतंत्र है वे वास्तव में सार्वभौमिक हैं अर्थात विभिन्न प्रकार की प्रणालियों में समान रूप से पाए जाते हैं।

रेडियल वितरण फलन

सामान्य सहसंबंध फलन एक रेडियल वितरण फलन है जिनको प्रायः सांख्यिकीय यांत्रिकी और द्रव यांत्रिकी में देखा जाता है क्वांटम व्युत्क्रम विधि और बेथ एनसैट्ज के माध्यम से सहसंबंध फलन की गणना समाधान करने योग्य मॉडल (एक-आयामी बोस गैस, प्रचक्रण शृंखला, हबर्ड मॉडल) में की जा सकती है एक समदैशिक XY मॉडल में समय और तापमान के सहसंबंधों का मूल्यांकन कोरेपिन, इज़रगिन और स्लावनोव के द्वारा किया गया था।[5]

उच्च क्रम सहसंबंध फलन

उच्च-क्रम सहसंबंध फलनों में कई संदर्भ बिंदु सम्मिलित होते हैं जिनको दो से अधिक यादृच्छिक चर के उत्पाद के अपेक्षित मान को लेकर उपरोक्त सहसंबंध फलन के सामान्यीकरण के माध्यम से परिभाषित किया जाता है:

हालांकि इस प्रकार के उच्च क्रम सहसंबंध फलनों की व्याख्या करना और मापना अपेक्षाकृत जटिल होता है उदाहरण के लिए युग्म वितरण फलन के उच्च-क्रम के सदृशता को मापने के लिए, सुसंगत एक्स-रे स्रोतों की आवश्यकता होती है इस प्रकार के विश्लेषण के सिद्धांत[6][7] और आवश्यक एक्स-रे सहसंबंध फलनों के प्रयोगात्मक माप दोनों सक्रिय अनुसंधान के क्षेत्र हैं।[8]

संदर्भ

  1. 1.0 1.1 Sethna, James P. (2006). "Chapter 10: Correlations, response, and dissipation". Statistical Mechanics: Entropy, Order Parameters, and Complexity. Oxford University Press. ISBN 978-0198566779.
  2. Onsager, Lars (1931). "Reciprocal Relations in Irreversible Processes. I." Physical Review. 38 (405): 2265–2279. Bibcode:1931PhRv...37..405O. doi:10.1103/PhysRev.37.405.
  3. B.M. McCoy and T.T. Wu, The two-dimensional Ising model, Harvard Univ. Press (Cambridge Mass. 1973)
  4. M. Henkel, Conformal invariance and critical phenomena, Springer (Heidelberg 1999)
  5. A.R. Its, V.e. Korepin, A.G. Izergin & N.A. Slavnov (2009) Temperature Correlation of Quantum Spins from arxiv.org.
  6. Altarelli, M.; Kurta, R. P.; Vartanyants, I. A. (2010). "X-ray cross-correlation analysis and local symmetries of disordered systems: General theory". Physical Review B. 82 (10): 104207. arXiv:1006.5382. Bibcode:2010PhRvB..82j4207A. doi:10.1103/PhysRevB.82.104207. S2CID 119243898.
  7. Lehmkühler, F.; Grübel, G.; Gutt, C. (2014). "एक्स-रे क्रॉस-सहसंबंध विधियों द्वारा मॉडल सिस्टम में ओरिएंटल ऑर्डर का पता लगाना". Journal of Applied Crystallography. 47 (4): 1315. arXiv:1402.1432. doi:10.1107/S1600576714012424. S2CID 97097937.
  8. Wochner, P.; Gutt, C.; Autenrieth, T.; Demmer, T.; Bugaev, V.; Ortiz, A. D.; Duri, A.; Zontone, F.; Grubel, G.; Dosch, H. (2009). "एक्स-रे क्रॉस सहसंबंध विश्लेषण अव्यवस्थित पदार्थ में छिपी हुई स्थानीय समरूपता को उजागर करता है". Proceedings of the National Academy of Sciences. 106 (28): 11511–4. Bibcode:2009PNAS..10611511W. doi:10.1073/pnas.0905337106. PMC 2703671. PMID 20716512.


अग्रिम पठन