Niyə təbiətdəki bəzi dəyişikliklər tədricən baş verir, bəziləri isə bir göz qırpımında baş verir? Metal üzərində pas əmələ gəlməsi yavaş, davamlı prosesdir və görünməsi günlər və hətta həftələr çəkir. Əksinə, elektrik şəbəkəsi bir neçə saniyə ərzində çökə bilər. Bu fərq nədən qaynaqlanır?

Bar-İlan Universitetində bir araşdırma qrupu bu qəfil keçidlərin arxasında təəccüblü bir mexanizm aşkar etdi, mikro miqyaslı hadisələrin gizli kortəbii ardıcıllığı, sistemi tədricən sabitliyini pozana qədər. Onların kəşfi mürəkkəb sistemlərin kritik dönmə nöqtələrinin yaxınlığında necə davrandığına yeni işıq salır və fəlakətli uğursuzluğu qabaqcadan görmək və bəlkə də qarşısını almaq üçün yeni yol təklif edir.

Nature Communications -da yenicə dərc olunmuş tədqiqatlarında professorlar Şlomo Havlin və Aviad Frydmanın başçılıq etdiyi komanda, BIU tədqiqatçıları İra Volotsenko, Yuval Sallem və Nahala Yadid və doktoranturadan sonrakı əməkdaşlar Bnaya Qross (Şimal-Şərqi Universiteti) və İvan Viyanassa (CE) heç bir sistemlə sınaqdan keçirməmişdir. bir-birindən asılı olan superkeçirici şəbəkələr.

Bu şəbəkələr iki üst-üstə düşən superkeçirici naqillərdən, kritik temperaturdan aşağı soyuduqda müqavimətsiz elektrik cərəyanını keçirən materiallardan ibarətdir . Hər bir şəbəkə müstəqil olaraq fəaliyyət göstərə bilsə də, ən diqqətəlayiq davranış istilik mübadiləsi vasitəsilə qarşılıqlı əlaqədə olduqda ortaya çıxır.

Budur, bu sistem “kritik” nöqtəyə yaxınlaşdıqda, məsələn, elektrik cərəyanını artırmaqla , o, superkeçirici vəziyyətdən müqavimətli vəziyyətə rəvan keçmir. Bunun əvəzinə, sistem uzun ömürlü bir ara fazada yüzlərlə saniyə qalır. Sonra, daha çox tələb etmədən, qəfil yeni vəziyyətə keçir. Bu müəmmalı fasiləyə nə səbəb olur?

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751525258&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-hidden-mechanics-abrupt-transitions-superconducting.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM3LjAuNzE1MS4xMjAiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzNy4wLjcxNTEuMTIwIl0sWyJOb3QvQSlCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1751525255779&bpp=3&bdt=195&idt=-M&shv=r20250630&mjsv=m202506260101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751525232%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751525232%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751525232%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=4593020277827&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=1945&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093039%2C95353387%2C95362655%2C95363434%2C95365225%2C95365460%2C31093246%2C42533293%2C95344791%2C95359265%2C95365117&oid=2&pvsid=8868003791224471&tmod=641796371&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=2585

Cavab kortəbii kaskad prosesindədir. Bir şəbəkənin bir seqmenti öz fazasını superkeçiricidən müqavimətli vəziyyətə keçirdikdə, istilik buraxır. Bu istilik ikinci şəbəkənin təsadüfi seqmentinə təsir edərək başqa bir dəyişikliyə səbəb olur. Bir dəyişiklik digərini alovlandırır, məsələn, düz bir xətt üzrə deyil, kosmosa səpələnmiş domino daşı kimi, hər biri digərini dolayı bağlantılar vasitəsilə aşır.Oyna

00:00

00:10SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaŞək.~4 və 5-də göstərildiyi kimi uzunömürlü makroskopik yaylaya aparan mikroskopik təsadüfi kaskad prosesini təsvir edən video. Kredit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61127-z

Bu zəncirvari reaksiya əvvəlcə yavaş və lokal olsa da, Jenga oyunundakı son an kimi ani qlobal çöküş üçün zəmin yaradır, hər blok çıxarılanda struktur sakitcə zəifləyir, bir son blokun çıxarılması hamısını çökdürür.

Bu davranışın mərkəzində şaxələndirici amil kimi tanınan bir anlayış dayanır – bu termin COVID-19 pandemiyası zamanı məşhurlaşdı. Bu, hər bir hadisə tərəfindən tetiklenen yeni dəyişikliklərin orta sayını təmsil edir. Budaqlanma faktoru birdən az olduqda, kaskad tez ölür. Biri keçərsə, proses nəzarətsiz şəkildə sürətlənir.

Lakin budaqlanma faktoru tam olaraq bir olduqda, sistem sabitlik və kaskadlı çökmə arasında incə balanslaşdırılmış kritik bir nöqtəyə çatır. Epidemiyaların yayılmasında da oxşar yıxılma nöqtəsi dinamikası özünü göstərir: hər bir yoluxmuş şəxs virusu tam olaraq bir-birinə ötürdükdə, epidemiya kənarda dayanır.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .Abunə ol

Bu həddən aşağı olanda epidemiya ölür; ondan yuxarıda epidemiya sürətlə yayılır. Bar-İlan Universitetinin komandasının superkeçirici sistemlərdə bu şaxələnmə faktorunun real vaxt rejimində ölçmələri bu kritik rejimə nadir bir nəzər salır və daha da əhəmiyyətlisi, mürəkkəb sistemlərin çökmək üzrə olduğu zaman potensial erkən xəbərdarlıq siqnalı təqdim edir.

Bu kəşf əhəmiyyətlidir, çünki əvvəlcə zərərsiz olan kiçik, təsadüfi dəyişikliklərin qəfil kortəbii kütləvi çevrilmələrə necə səbəb ola biləcəyini ortaya qoyur. Maraqlıdır ki, o, həm də bizə güclü bir alət verir: hər bir kiçik dəyişikliyin nə qədər yayıldığını (“şaxələnmə faktoru”) izləməklə, sistemin nə vaxt, istər yüksək texnologiyalı material, istər elektrik şəbəkəsi, istərsə də ekosistem, kritik bir sıradan çıxmağa yaxınlaşdığını təxmin edə bilərik.

Beləliklə, növbəti dəfə birdən-birə nəsə uğursuz olarsa, istər elektrik kəsilməsi, istərsə də sistem qəzası, yadda saxlayın: çökmə toxumları çox əvvəl səpilmiş ola bilər, hər dəfə bir sakit dəyişiklik.

Daha çox məlumat: Bnaya Qross və digərləri, Bir-birindən asılı olan sistemlərdə kəskin keçidlərin təsadüfi kaskad mənşəyi, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61127-z

Jurnal məlumatı: Nature Communications 

Bar-İlan Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir