رقصة الفوضى: كيف نقيس تعقيد الاضطراب؟ سريع
البلازما الساخنة في مفاعل الاندماج النووي المستقبلي تشبه حلبة رقص مزدحمة: مليارات الجسيمات تدور في إيقاع معقد، تتصادم وتغير سرعاتها. فهم مدى تشابك هذه الرقصة ليس بالمهمة السهلة. وجد العلماء طريقة لقياس تعقيدها دون التحديق في كل حركة.
لقد استخدموا أداة رياضية تفكك الرقصة إلى حركات بسيطة منفصلة، مثلما يفكك الوتر الموسيقي إلى نغمات. ثم حسبوا مدى "تنوع" هذه النغمات — وهذا هو مقياس التعقيد. واتضح أنه بالنسبة للدوامات الصغيرة (الأصغر من حجم معين)، تصبح الرقصة متشابكة بشكل خاص: تختلط سرعات الجسيمات بقوة أكبر.
هذا الاختلاط في السرعات هو المفتاح لفهم كيفية تسرب الحرارة والجسيمات من البلازما. إذا تعلمنا التنبؤ بهذه الفوضى، فسنتمكن من احتجاز البلازما بشكل أفضل في المفاعل، ونقترب أكثر من طاقة الاندماج النووي.
نفس الطريقة التي طبقها العلماء على البلازما تعمل أيضًا مع أنظمة معقدة أخرى — من التنبؤ بالطقس إلى تحليل الأسواق المالية. في أي مكان توجد فيه أجزاء متحركة كثيرة، يمكن قياس مدى تشابك رقصتها الجماعية.
ستكون بلازما الاندماج في مفاعل ITER أكثر سخونة بعشر مرات من مركز الشمس — حوالي 150 مليون درجة.
في رواية "لهيب فوق الهاوية" لفرنور فينج، تُوصف مناطق في المجرة بدرجات مختلفة من "تعقيد" الفيزياء — وهي فكرة تشبه عن بعد محاولة قياس تعقيد البلازما.