📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

الماء الساخن يتجمد أحياناً أسرع من الماء البارد. يتحول الماء المغلي إلى ثلج بسرعة أكبر. هذه المفارقة التي اكتشفها الطالب إراستو مبيمبا ظلت تشغل بال الفيزيائيين طويلاً. اتضح أنه كلما كان النظام أبعد عن التوازن، وصل إليه أسرع.

عُثر على مفارقة مشابهة داخل الخلايا الحية. يُظهرها بروتين الكينيسين السائر، وهو ساعٍ جزيئي. يسير على أنابيب دقيقة، ناقلاً حمولات حيوية. كل خطوة طولها 8 نانومترات تحرق جزيئاً واحداً من ATP، وهو وقود الخلية.

بنى الباحثون نموذجاً للمحرك بست حالات. واختبروا سلوكه دون وقود وبوجود الوقود. حتى في حالة السكون، تخضع النمذجة العشوائية لتأثير مبيمبا: فالبدء من حالة «ساخنة» يُسرّع الانتقال إلى خطوات منتظمة. يكمن السر في كيفية تغير الإنتروبيا (مقياس الفوضى) في الطريق إلى التوازن. من الفوضى، يجد النظام طريقه أسرع إلى الطريق الرئيسي نحو الهدوء. لم يغير تزويد الوقود أو الحمل من الصورة، بل أزاحا فقط حدود التسارع. ومن المثير أن سرعة الخطو تُظهر أيضاً شذوذاً. ويمكن قياسها في المختبر.

وهكذا، في عالم النانو، ليس أقصر طريق هو الأسرع دائماً. فالمحرك الذي يبدأ من بعيد غالباً ما يصل إلى الهدف أبكر، تماماً مثلما يتحول الماء الساخن إلى ثلج أسرع من الماء المثلج.