من الفوضى إلى التماسك
ينص القانون الثاني للديناميكا الحرارية على أن كل شيء في الكون يميل إلى الفوضى، وفي الأنظمة المعقدة، الفوضى هي القاعدة. لذا، من الطبيعي أن نتوقع أن يكون الكون فوضويًا. ومع ذلك، يمكننا ملاحظة حالات من النظام التلقائي، وتزامن المسرعات، ومدارات الأقمار المتزامنة بدقة، وومضات اليراعات المتزامنة، وحتى دقات القلب المنتظمة.
ما الذي يضع هذه الأمور في نصابها الصحيح على الرغم من ميل الطبيعة إلى الفوضى؟
---
مزامنة المسرعات
كانت المسرعات غير متزامنة في البداية. عند وضع علب فارغة أسفلها، يبدأ السحر. أصبحت اللوحة بأكملها الآن حرة في التحرك من جانب إلى آخر، وبدأت المسرعات بالتأثير على بعضها البعض لتحقيق التزامن. ثم نتركها.
---
يعمل هذا بغض النظر عن عدد أجهزة القياس لديك. تعمل المنصة وفقًا لطريقة توجيه أغلب أجهزة القياس.
أحب أن أفكر في الأمر بصريًا، بالتفكير في أشخاص يركضون على مضمار. لنفترض مثلاً أنك تركض مع صديقك، وربما يكون أسرع منك.
يقول لك صديقك: هيا، تحرك، أسرع، لأنك تتباطأ، أنت بطيء، أنت متأخر. لذا، إذا تحليت بالشجاعة الكافية وحاولت بجد، وإذا كان صديقك متعاطفًا بما يكفي لإبطاء سرعتك، فسيكون الترابط بينكما قويًا بما يكفي للتغلب على هذا الاختلاف الجوهري في سرعات جريكما الطبيعية.
ولكن إذا لم تكونا صديقين جيدين، أو كما تعلم، إذا لم تتمكن من تحمل الأمر حتى تتحرك بشكل أسرع، فلن يكون الاقتران قويًا بما يكفي للتغلب على هذا الاختلاف، وسيبدأ أحد الشخصين في تجاوز الآخر.
---
يبدو أن يراعات جنوب شرق آسيا صديقةٌ حميمة، إذ تُزامن ومضاتها. ورغم أن لكلٍّ منها ترددها الخاص الذي تُفضّل الوميض عنده، إلا أنها تتزاوج بقوة كافية، بحيث يُمكن للمئات، بل الآلاف، أن تومض معًا في جزء من الثانية.
هناك محاكاة رائعة لهذا الأمر أجرتها نيكي كيس. تبدأ اليراعات الفردية بأداء دورها، ثم يمكنك تفعيل التفاعل بينها. في نموذج كوروموتو، يعني هذا أن كل يراعة تؤثر على الأخرى. أما في هذه المحاكاة، فتتأثر اليراعة فقط بجيرانها. إذا رأت وميضًا قريبًا، فإنها تُقدم ساعتها الداخلية قليلًا، فتومض أسرع مما كانت ستومضه لولا ذلك. اللافت للنظر في هذا أنه على الرغم من صغر حجم التفاعلات وقربها، إلا أنه بمرور الوقت، يمكنك رؤية موجات تنتقل عبر جميع اليراعات، وفي النهاية تومض جميعها دفعة واحدة.
---
كما قد تظن، بزيادة الاقتران، ستحصل تدريجيًا على نظام أكثر تزامنًا. لكن هذا ليس ما يحدث. يشبه الأمر عدم تجمد الماء تدريجيًا مع انخفاض درجة الحرارة، بل استمراره حتى عند درجة حرارة حرجة، ثم تبدأ الجزيئات فجأةً بتغيير حالتها وتصبح صلبة بدلًا من سائلة، وهذا نوع من التزامن الزمني لا المكاني.
إنهم يقومون بقفل مراحلهم في الوقت بمجرد تجاوز مستوى حرج من الاقتران، وفي هذه المرحلة فإن نوع التبلور في الوقت هو الظاهرة التي نسميها التزامن.