método

función de correlación

Una herramienta estadística que mide el agrupamiento de la materia comparando la probabilidad de encontrar pares a separaciones dadas.
7 artículos relacionados · 5 fórmulas

Descripción

La función de correlación es una medida estadística utilizada en cosmología y astrofísica para cuantificar cómo se agrupa la materia en el universo. Compara la probabilidad de encontrar dos objetos (como galaxias) a una separación dada con lo que cabría esperar si la materia estuviera distribuida aleatoriamente. Un valor positivo significa que es más probable encontrar objetos cerca unos de otros de lo que sugeriría el azar, lo que indica agrupamiento; un valor negativo significa que es menos probable, lo que indica evitación.

Historia

La función de correlación de dos puntos se introdujo en la cosmología en la década de 1970, notablemente por James Peebles y sus colaboradores, quienes la utilizaron para analizar catálogos de galaxias.

Cómo funciona

Para calcularla, se toma un catálogo de objetos y se cuenta el número de pares a cada distancia de separación. Luego se divide por el número de pares esperado de una distribución aleatoria con la misma densidad. El resultado se expresa a menudo como una función de la separación, mostrando cómo cambia la fuerza del agrupamiento con la escala. A grandes escalas, la función de correlación sigue una ley de potencias, reflejando la estructura jerárquica del universo.

En la práctica

Se utiliza para medir la distribución de galaxias y materia oscura, ayudando a restringir parámetros cosmológicos como la densidad de materia y la naturaleza de la energía oscura.

Dato curioso

La función de correlación de la radiación de fondo de microondas fue una pieza clave de evidencia para la existencia de la materia oscura.

Concept graph →

Fórmulas

$$K = C_{ab} + C_{a'b} + C_{ab'} - C_{a'b'} \leq 2$$
Tests macrorealism against quantum mechanics.
Qué hay en la fórmula
KvariableLeggett-Garg combination of correlation functions
C_{ab}variableCorrelation function between measurements at times a and b — función de correlación
C_{a'b}variableCorrelation function between measurements at times a' and b — función de correlación
C_{ab'}variableCorrelation function between measurements at times a and b' — función de correlación
C_{a'b'}variableCorrelation function between measurements at times a' and b' — función de correlación
$$b = \sqrt{\frac{\xi_{\rm gal}}{\xi_{\rm DM}}}$$
Bias quantifies how much galaxies cluster relative to dark matter.
Qué hay en la fórmula
bvariablebias parameter — bias parameter
ξ_galvariablegalaxy two-point correlation function — función de correlación
ξ_DMvariabledark matter two-point correlation function — función de correlación
√operadortakes the square root of the ratio — raíz cuadrada
$$C(t) = \frac{\langle A(t) A(0) \rangle}{\langle A(0)^2 \rangle}$$
Measures how a system's state correlates with its initial state over time.
Qué hay en la fórmula
C(t)variableNormalized autocorrelation function of observable A — función de correlación
A(t)variableValue of observable A at time t — observable varies
A(0)variableValue of observable A at initial time — observable varies
⟨...⟩operadorAverages the product over a statistical ensemble of initial conditions — promedio de conjunto
$$C(\omega,\omega') = \int dk \, H(k;\omega) H^*(k;\omega') P(k)$$
Correlation of fluctuations relates to the power spectrum.
Qué hay en la fórmula
C(\omega,\omega')variableCorrelation function of fluctuations at two frequencies — función de correlación
H(k;\omega)variableTransfer function or response kernel at wavevector k and frequency omega — transfer function
H^*(k;\omega')variableComplex conjugate of the transfer function at frequency omega' — transfer function
P(k)variablePower spectrum of the underlying fluctuations — espectro de potencia
\int dkoperadorIntegration over all wavevectors — operador integral
$$F(\theta_1, \theta_2, C_{QE}, \phi) = F_0 (1 - C_{QE} A(\theta_1) A(\theta_2) \cos(2\phi))$$
Correlation function depends on entanglement degree and scattering angles.
Qué hay en la fórmula
FvariableCorrelation function — función de correlación
F_0variableNormalization constant — función de correlación
C_QEvariableDegree of quantum entanglement — entanglement degree
A(\theta_1)variableAngular modulation factor at angle theta_1 — modulation factor
A(\theta_2)variableAngular modulation factor at angle theta_2 — modulation factor
\theta_1variableScattering angle for first particle — ángulo radian
\theta_2variableScattering angle for second particle — ángulo radian
\phivariableAzimuthal angle — ángulo radian
\cosoperadorTrigonometric cosine function — coseno

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