حالة «Chimera»
كيف يمكن أن يتواجد التزامن وعدم التزامن معًا؟
من المحتمل أن يبدو أن الفوضى والتنظيم حالتان منقسمتان من نظام العمل، بينما في الحقيقة تتواجد كلتا الحالتان بشكل متزامن ومستمر ضمن نظام المذبذبات التي تسمى حالة Chimera. يعود اسم هذه الحالة إلى مخلوق مركّب (من مخلوقين أو أكثر) من الأساطير اليونانية، لازالت تخفي هذه الحالة الكثير من الغموض لكن طبيعتها الأساسية تقدم إمكانات لفهم علم الديناميكا في العديد من المجالات العلمية.
طوَّر فريق من الباحثين في جامعة نيوميكسيكو مؤخرًا هذا المفهوم مع العمل عليه وسيتم نشره هذا الأسبوع في صحيفة Chaos.
قد يبدو « نظام الذبذبات » غريبًا لكنه يصف في الحقيقة كل أنواع الأنظمة الفيزيائية بطريقة عامة لكنها أساسية.
تقول الباحثة (كارين بلاها- Karen Blaha) الحاصلة على شهادة دكتوراة في جامعة نيوميكسيكو العاملة على هذا المشروع «يمكن اعتبار العديد من الأنظمة الحّية مذبذبات، فنبض القلب ليس سوى خلايا قلب متذبذبة تنتشر عليها الموجة، إلا أن إجراء التجارب على هذه الأنظمة صعب للغاية. من الممكن أن تموت الخلايا وفي حال استطعت توجيهها للحصول على البيانات المطلوبة من المحتمل أنها لن تعمل بشكل طبيعي.»
لهذا السبب صمم الفريق الذي يترأسه (فرانسيسكو سورينتينو- Francesco Sorrentino) أستاذ في الهندسة المكيانيكية في جامعة نيوميكسيكو العمل السابق لفهم حالات Chimera بواسطة مذبذبات ميكانيكية، في هذه الحالة تتوضع مجموعة من الميترونات على المنصات المرتبطة.
تقول بلاها «الغاية الأساسية هي أملنا في احتمالية استبدال هذه الأنظمة التي تعمل بشكل أفضل بالأنظمة الحيّة ».
[حالة chimera هي عبارة عن نظام يتكون من 3 منصات و45 ميترونوم. تعمل المنصتان الجانبيتان بشكل متزامن كليًّا، أما المنصة في المنتصف فهي غير متزامنة. المنصتان الجانبيتان متعاكساتنا في التزامن (عندما تتأرجح إحداهما يمينًا تتأرجح الأخرى يسارًا) نتيجة تماثل النظام. وفق ريان بوروس.] ” للفيديو”صمم الفريق نظام يتكون من 3 منصات مرتبطة، تدعم كل منصة 15 ميترونوم متحرك حيث تُتابع حركة كل واحدة منها بشكل منفرد. حالة chimera عبارة عن نظام مكون من مجموعة من الميترونات حركتها متزامنة أو ذات أسلوب مترابط وميترونات غير متزامنة. من الممكن استنتاج العوامل التي تقودنا إلى حالات chimera أفضل من خلال التنوع في خصائص النظام كقوة الارتباط بين المنصات أو عدد الميترونات. كان الاهتمام المحدد لهذه التجربة هو تأثير التماثل في النظام على ظهور حالات Chimera.
على سبيل المثال بحث سورينتينو وفريقه في تأثير قوى الارتباط بين المنصتان الجانبيتان والوسطى في حالات التشابه والتعاكس والاختلاف.
« إنها تصوغ معًا عنصرًا جديدًا تجعل النظام بأكمله معقدًا. بشكل أساسي نحن نتساءل حول إمكانية ظهور هذا النمط من السلوك المتنوع في أنظمة تتصف بالتماثل. وعملنا هو تجريبي، لذلك نرى حالات chimera في أنظمة تتصف بالتماثل » قال سورينتينو عن نظام التجربة .
بالإضافة لتطوير طريقة لفهم هذه الأنظمة المهمة والمعقدة بشكل أفضل، فهي محاولة لتكون أداة تعليمية قوية وفقًا لرأي سورينتينو. تتيح الصورة الأفقية للتجربة والقياسات البصرية و التأثيرات للطلاب التعمّق في المفاهيم التي يتم التحقّق منها.
قال سورينو «إنها تجربة كاملة للطلاب ولدينا مجموعة من المؤلفين»،إذ له أهمية كبيرة في التعاون بين الطلاب الجامعيين والمتخرجين و الباحثين. «إنه فعلًا جهدٌ جماعي ».
سيتحقق الفريق المتنوع في المستقبل بالتماثلات الأخرى بالإضافة لعوامل متنوعة كطرق الربط. كما أنهم يخططون أيضًا لإضافة طرق التحكم في النظام والتزامن. يقول سورينو عن المخططات المستقبلية «نحن نعمل من نواحٍ عديدة. سوف نضع بعين الاعتبار التماثلات ونحاول تعميمها لحالات أعقد».
- ميترونوم (بندول الإيقاع): هي أي أداة تعطي تكتكة أو علامة تجزئة عددها ثابت في الدقيقة الواحدة، وهذه التكتكة تكون منظمة وثابتة، والميترونوم لا يشمل النبضات الصوتية فقط فمن الممكن أن تكون بصرية كرقاص الساعة.
ترجمة: براءة كللي
تدقيق: جمان الرشدان
