Хаос приводит к порядку?

Физики из Вашингтонского университета сделали сенсационное открытие: порядок в системе можно создать, вводя в нее элементы беспорядка, сообщает PhysOrg.


Изучая поведение системы взаимосвязанных маятников, ученые обнаружили, что при приложении упорядоченных сил маятники вели себя хаотично и качались несинхронно. Это было неожиданно – синхронизированные силы должны приводить к синхронизованному качанию маятников.


Но затем ученых ждал настоящий сюрприз. Когда исследователи ввели беспорядок, - то есть приложили силы к каждому осциллятору в случайном порядке, - в системе наступил порядок и маятники стали колебаться синхронно.


По словам Ральфа Весселя (Ralf Wessel), профессора физики Вашингтонгского университета и руководителя эксперимента, этот парадоксальный результат не может не озадачивать ученых-теоретиков. Исследования влияния беспорядка на сложные системы проводятся относительно недавно – феномен практически не изучен. Ученые полагают, что объяснить обескураживающие результаты эксперимента можно и вне рамок теоретической физики.


К примеру, при моделировании взаимодействия нейронов используется та же модель взаимосвязанных или "соединенных" осцилляторов. Соединенные осцилляторы "привязаны" к своему ближайшему соседу и, следовательно, влияют на его движение. Тот же механизм взаимодействия наблюдается и в системе нейронов – на электрическую активность каждого элемента действует активность соседних нейронов.


Сходство модели связанных маятников и системы нейронов заключается в том, что обе являются нелинейными системами, как и большинство систем в природе. Это означает, что отсутствует линейная или прямая корреляция между прилагаемой силой и смещением.


Ученые уже задумываются о практическом применении открытия.