ظاهرة

تباطؤ

اعتماد النظام على تاريخه، حيث يختلف المسار المؤدي إلى حالة عن المسار المؤدي بعيداً عنها.
8 مقالات ذات صلة

الوصف

التباطؤ هو الظاهرة التي تعتمد فيها حالة النظام ليس فقط على ظروفه الحالية بل أيضاً على تاريخه. بعبارة أخرى، المسار الذي يُتخذ للوصول إلى حالة معينة مهم، ولا يعود النظام إلى حالته الأصلية عند عكس التأثير الخارجي. يُلاحظ هذا عادةً في المواد المغناطيسية الحديدية، حيث يتأخر المغنطة خلف المجال المغناطيسي المطبق، لكنه يظهر أيضاً في المواد المرنة والأنظمة الحرارية وحتى في الاقتصاد. يعني التباطؤ أن الطاقة تُفقد في دورة، غالباً كحرارة، وهو مفهوم أساسي في فهم تأثيرات الذاكرة في المواد.

التاريخ

صاغ مصطلح 'التباطؤ' في عام 1881 الفيزيائي الاسكتلندي جيمس ألفريد إوينغ، الذي درس الخصائص المغناطيسية للحديد ومواد أخرى.

كيف يعمل

ينشأ التباطؤ من وجود حالات مستقرة متعددة أو من الاحتكاك الداخلي. في المغناطيس الحديدي، على سبيل المثال، لا يتبع اصطفاف النطاقات المغناطيسية المجال الخارجي بشكل مثالي لأن جدران النطاقات تُثبت بواسطة عيوب أو شوائب. عند عكس المجال، تقاوم النطاقات تغيير اتجاهها حتى يصبح المجال قوياً بما يكفي للتغلب على التثبيت، مما يؤدي إلى تأخر. ينتج عن هذا حلقة مميزة عند رسم المخرجات مقابل المدخلات.

في التطبيق

يُستغل التباطؤ في محركات التباطؤ، وفي تصميم أجهزة الذاكرة المغناطيسية، وفي منظمات الحرارة حيث يلزم فرق صغير في درجة الحرارة للتشغيل والإيقاف، مما يمنع التبديل السريع المتكرر.

حقيقة طريفة

كلمة 'تباطؤ' تأتي من الكلمة اليونانية 'hysteresis'، بمعنى 'نقص' أو 'تأخر'، وهو ما يصف تماماً الاستجابة المتأخرة للنظام.

مقالات ذات صلة · 8

الجسم الأكثر سخونة يبرد أسرع: مفارقة ميمبا في الإشعاع الحراري
في كوب ساخن، قد يتجمد الماء أحيانًا أسرع من الماء الدافئ. لهذه المفارقة أكثر من نصف قرن، وتُعرف بتأثير ميمبا. عادةً ما يُربط بحركة السائل أو التبخر. الآن أظهر الفيزيائيون أن خدعة مماثلة ممكنة حتى بدون ماء — فقط عبر الإشعاع الحراري. ثاني أكسيد الفاناديوم (VO₂) عند 68°م يغيّر بنيته البلورية فجأة — من عازل إلى معدن.
طبقة خلايا نائمة تتذكر اتجاه الزحف
ملاءة مشدودة بإحكام تظل ممددة على طاولة لعدة أيام. ظاهريًا هي ساكنة، لكن في ألياف القماش يبقى التوتر محفوظًا — يكفي أن ترخي أحد الأطراف قليلًا، فتجري الثنيات معيدة ترتيب النمط كله. تقريبًا هكذا تتصرف طبقة الخلايا الظهارية في حالة السكون. إنها لا تتجمد فحسب، بل تتراكم فيها توترات ميكانيكية — نوع من الذاكرة الخلوية للحركات السابقة.
كيف يبدو صوت الإحباط المغناطيسي؟
إذا ضغطت قطعة معدنية عادية، فإنها تسخن — وهذا معروف حتى لمن نفخ إطار دراجة. ولكن ماذا يحدث إذا ضغطت مغناطيسًا ترفض فيه الأسهم الذرية أن تستقر حتى عند الصفر المطلق؟ قررت مجموعة من الفيزيائيين اختبار ذلك على بلورات خاصة — مغناطيسات محبطة (frustrated magnets)، حيث تكون العزوم المغناطيسية للذرات (بوصلات صغيرة) مرتبة في شبكة مثلثية ولا تستطيع أن…
بصريات2026-05-131 دarXiv:2605.13584سريع
شبحٌ في مصيدة الضوء
كرة على منحدر ذي حفرتين عادةً ما تتدحرج إلى أقرب حفرة وتسكن. لكن إذا كان المنحدر مشوهًا قليلًا و"يتذكر" الدفعات الأخيرة، فقد تعلق الكرة لفترة طويلة في منتصف الطريق — في مكان ضيق لا ترغب في مغادرته. هذا بالضبط ما فعله الفيزيائيون بالضوء. في التجربة، حُصر الضوء في تجويف بصري أحادي الوضع (single-mode optical cavity) — في الأساس صندوق مرايا تتردد فيه الفوتونات بين الجدران.
المواد2026-04-271 دarXiv:2604.24075سريع
تنفس التلامس وذاكرة التحلل
البطارية العادية في الهاتف تتنفس — لكن ليس الهواء، بل التلامس. داخل جسم صلب لا سوائل فيه، يضغط الليثيوم على الإلكتروليت (المادة الموصلة للأيونات) أثناء الشحن، وينسحب عنه أثناء التفريغ، مثل الرئتين عند الشهيق والزفير. هذا «التنفس» ليس شعرًا، بل فيزياء: كل دورة تولد وتقتل نقاط التلامس التي يمر عبرها التيار.
كيف يُصيب العشُّ السربَ
في أي مجموعة هناك ثلاثيات غير معلنة: ثلاثة أصدقاء دائمًا معًا. وهناك أزواج تعمل بشكل مستقل. واتضح أن مدى «احتواء» الثلاثيات للأزواج يحدد كيفية انتشار كل شيء في المجموعة — من الفيروس إلى الفكرة الجديدة. أدخل العلماء مقياسًا أطلقوا عليه اسم معامل التداخل (nesting coefficient). يبيّن هذا المعامل كم مرة تتكرر الروابط داخل الثلاثي في الروابط الثنائية.
الاحتكاك يتحدى حد لانداور
محو بت واحد من المعلومات ليس عملية مجانية. في عام 1961، أظهر رولف لانداور أنه في درجة حرارة الغرفة، يتطلب ذلك حدًا أدنى من الطاقة يبلغ حوالي 3 زيبتوجول (zeptojoules) — كمية صغيرة جدًا لكنها غير صفرية. وقد اعتُبر هذا الحد صارمًا مثل قانون حفظ الطاقة.
معدن يحبس التدفق المغناطيسي
المعدن مليء بالإلكترونات الحرة — تندفع بين الذرات كسرب نحل حول الخلية. إذا اخترقت هذا المعدن بخيط مغناطيسي رفيع، تبدأ الإلكترونات في الإحساس بمجاله. أظهر حساب جديد: أنها لا تلتف حول المجال فحسب، بل تحبسه في الداخل، كما تحبس السدادة الماء في الزجاجة. وتحبسه بدقة بكميات محددة — إما لا شيء إطلاقًا، أو نصف الكمية القياسية للمجال المغناطيسي بالضبط.