Явление, при котором разнообразные системы демонстрируют идентичное поведение вблизи критических точек, независимо от деталей.Универсальность — это явление, при котором совершенно разные физические системы ведут себя одинаково вблизи критической точки, такой как фазовый переход. Например, магнит, теряющий намагниченность при температуре Кюри, и жидкость, превращающаяся в газ в критической точке, демонстрируют одинаковое математическое поведение, несмотря на совершенно разные микроскопические составляющие. Это означает, что детали частиц или сил не важны — важны только симметрия и размерность системы.
Идея универсальности возникла в 1960-х и 1970-х годах, достигнув кульминации в теории ренормализационной группы Вильсона, за которую он получил Нобелевскую премию по физике в 1982 году. Ранее наблюдение, что разные жидкости имеют одинаковые критические показатели, было намеком, но глубокое объяснение появилось позже.
Вблизи критической точки корреляции между частицами распространяются на большие расстояния, и поведение системы определяется флуктуациями на всех масштабах. Это приводит к «масштабной инвариантности» — система выглядит одинаково при увеличении или уменьшении масштаба. Математическая основа ренормализационной группы, разработанная Кеннетом Вильсоном в 1970-х годах, объясняет, почему это происходит: при огрублении системы микроскопические детали «вымываются», и выживают лишь несколько параметров (например, размерность). Эти универсальные свойства описываются критическими показателями, которые одинаковы для целых классов систем.
Универсальность позволяет физикам изучать одну систему (например, простой магнит) и применять результаты к другой (например, к кварк-глюонной плазме), экономя огромные вычислительные усилия. Она также лежит в основе разработки квантовых симуляторов.
Те же универсальные показатели появляются в кластеризации галактик, поведении биржевых крахов и распространении лесных пожаров — все это примеры критических явлений.
