یک نمونهٔ پرتوزای کوتاه‌عمر جلوی لولهٔ گایگر می‌گذاری و می‌شماری. کار ساده به‌نظر می‌رسد — ولی این اولین آزمایشی است که در آن هیچ‌چیز خراب نیست و باز هم دو بار تکرارِ یک اندازه‌گیری دو عدد می‌دهد. علتش نویزِ دستگاه نیست؛ خودِ واپاشی تصادفی است.

📖
قبل از شروع بخون
پرتوزایی و نیمه‌عمر — ساعتی که در دلِ اتم می‌تپد ⏳

← مطالعه نظریه

چرا این آزمایش متفاوت است

در کولیس دیدی که میانگین‌گرفتن خطای سیستماتیک را درست نمی‌کند. اینجا با روی دیگرِ همان سکه طرفی: خطایی که اینجا داری واقعاً تصادفی است. شمارشِ N تایی خطای نسبیِ ۱/√N دارد و این عدد نه با دقتِ بیشتر کم می‌شود و نه با احتیاط — فقط با شمردنِ بیشتر. و چون با جذر کم می‌شود، نصف‌کردنِ خطا یعنی چهار برابر وقت گذاشتن.

ولی یک خطای سیستماتیکِ واقعی هم در کمین است: زمینه. آشکارساز حتی بدونِ منبع هم می‌شمارد — پرتوِ کیهانی، پتاسیمِ دیوار، رادونِ هوا. این عددِ ثابت در ابتدای کار به چشم نمی‌آید، ولی در دُمِ منحنی که نمونه تقریباً مرده، بخشِ عمدهٔ خوانش است. اگر کمش نکنی، منحنی روی یک کفِ صاف می‌نشیند و نیمه‌عمر بلندتر از واقعیت درمی‌آید — همیشه بلندتر، هیچ‌وقت کوتاه‌تر. راهِ فرارش همان راهِ گرمای ویژه است: جداگانه اندازه‌اش بگیر.

و درسِ سومی که مخصوصِ این صفحه است: همهٔ نقطه‌ها حرفشان به یک اندازه معتبر نیست. نقطه‌ای که از چند هزار شمارش آمده چند برابر قابلِ‌اعتمادتر از نقطه‌ای است که از چند ده شمارش آمده، ولی برازشِ خطیِ معمولی هر دو را یکسان جدی می‌گیرد. صفحه هر سه جواب را کنارِ هم نشان می‌دهد تا خودت ببینی وزن‌دادن چقدر فرق می‌کند.

بخشِ پایتون راهِ کاملاً دیگری می‌رود: اصلاً لگاریتم نمی‌گیرد. مستقیم روی خودِ شمارش‌ها درستنماییِ پواسون را بیشینه می‌کند، بنابراین نقاطِ دُم — که روشِ نیمه‌لگاریتمی مجبور است دور بریزد — در برازش می‌مانند. تعدادِ نقاطی که آن روش دور ریخته را هم چاپ می‌کند.

در حال آپلود فایل...
لطفاً صبر کنید — صفحه را نبندید
۰٪