إذاً لقد رأينا أنّ الانتقالات المرحلية
تعطي ارتفاع لقوانين القوة
عند النقطة الحرجة، عند النقطة حيث
يذهب النظام من مرحلة لأخرى
حيث يحدث الانتقال، العديد من كميات
الاهتمام موزعة وفقاً
لقانون قوة، وليست تلك القضية
على كلا جانبي ذلك الانتقال.
إذاً قوانين القوة والانتقالات المرحلية
مرتبطة إلى حدٍ بعيد. السؤال عندئذٍ هو
أي جزء من قوانين القوة التي
لاحظناها بشكل عام أكثر
في دراسة الأنظمة يمكن أن يقال عنه
أنّه سبب الانتقال المرحلي كالسلوك
نوعاً ما؟ إذاً ذلك هو السؤال الذي أريد
أن أناقشه من عدد من الزوايا
المختلفة في هذا الفيديو. ويجب أن أذكر
أنّني سأعطيكم بعض الآراء
أكثر مما أعطيت في بعض الفيديوهات الأخرى،
وحسابات حقائق رياضية
أو تجريبية أقل. أعتقد أنّ
الرأي الذي سألتمسه
قياسي جداً
في دراسة الأنظمة المعقدة،
لكن هناك بالتأكيد بعض المجال
لإختلاف الرأي. إذاً، أي جزء من
قوانين القوة التي لاحظناها
في الأنظمة المعقدة تنشأ من الانتقالات المرحلية؟
أعتقد أنّ الإجابة هي، "تقريباً ولا جزء".
الانتقالات المرحلية ،على الأرجح، ليست
التفسير للأغلبية الواسعة
لقوانين القوة التي نراها في الأنظمة المعقدة
لماذا أقول ذلك؟ حسناً، الانتقال المرحلي هو
حالة غير عادية من المسائل.
الانتقال المرحلي، إنّه نقطة حرجة...
درجة حرارة حرجة، أو احتمال الانتقال
يخرج واحد فقط من مجموعة كاملة من
الأشياء المختلفة.., إذاً إنّه من غير المرجح
أننا سنقابل ذلك بالصدفة.
هنا في العالم المادي، من النادر
أن تتوازن الأشياء على النقطة الحرجة تماماً
بين السائل والصلب تماماً، أو
بين المغناطيس وغير المغناطيس. تميل الأشياء
كونها صلبة أو سائلة أو غازية. وليست متوازنة
تماماً عند تلك النقطة بين الإثنين.
إذاً، لأن الانتقال المرحلي،
حسب التعريف، يحدث عند نقطة ضيقة جداً، نقطة محددة جداً،
مجموعة محددة جداً من المعامل، يبدو إنّه من غير المرجح
أنّ ذلك تفسير شامل
لقوانين القوة التي نراها بشكل شائع جداً
خلال نطاق كامل من الظواهر الاجتماعية والحيوية
والتكنولوجية. لكن الانتقال المرحلي
وقوانين القوة دائماً ما كانا مرتبطين إلى حدٍ بعيد،
أكثر من ذلك في الماضي، أقل من ذلك في هذه الأيام،
وأريد أن أعرض بعض الأفكار لماذا
قد يكون ذلك. أعتقد أنّ الكثير منهم لديهم
علاقة مع الثقافة والعادات الذهنية
للفيزيائين. إذاً، دعوني أشرح ما
أعنيه بهذا. إذاً في الفيزياء،
وأقول هذا كفيزيائي، نظرية
الانتقال المرحلي، معروفة أيضاً
بنظرية الظواهر الحرجة، إنّها نظرية رائعة.
فيها كل شيء قد يحمس الفيزيائي
حوله. إنّها تشرح نطاق واسع من الظواهر
بمصطلحات بسيطة وواضحة.. إذاً هذه هي
فكرة الشمولية، بأنّ العديد من الانتقالات
المختلفة، حتى في الأنظمة التي تبدو
مختلفة جداً، تُمّيَز من خلال
نفس الأسس، إذاً إنّها تجمع
الكثير من الظواهر معاً داخل
إطار كمي متشابه.
هناك بعض الرياضيات المهمة خلفه،
مجموعة إعادة التسوية، تشرح
لماذا بعضاً من هذا هو هكذا. إذاً إنّه
ذلك الشيء نوعاً ما الذي يحبه معظم الفيزيائيون.
إنّها نظرية عظيمة. لقد حصلت باستحقاق
على الكثير من الإنتباه في سنوات 1970 و سنوات 1980
سأقول.. إذاً نظرية
الظواهر الحرجة هي إنجاز هام
في دراسة الفيزياء،
نظرياً وتجريبياً. إذاً الكثير
من الإدعاءات أنّ قوانين القوة
المرتبطة ومجالات أخرى من الأنظمة المعقدة
بالانتقالات المرحلية لقد نشأت
بواسطة الفيزيائيين، الذين كانوا معتادين
على ربط قوانين القوة والانتقالات المرحلية.
ومجدداً، يتم رؤية الانتقالات المرحلية
كشيء مثير جداً للإهتمام في الفيزياء،
إنّها حالة غير عادية من المسائل،
من الصعب شرحها، لكن علاوة على ذلك يمكن
أن تُفهم مع بعض الرياضيات.
إذاً هناك جاذبية، يُجذب أحدٌ ما
نحو الانتقال المرحلي. ويعطي
الانتقال المرحلي ارتفاع لقانون القوة
ولذلك في أذهان الكثير من الفيزيائيين، الإثنين
مرتبطين إلى حدٍ بعيد. وبالطبع ذلك
صحيح، إنّها القضية بالفعل حيث أنّ قوانين القوة
تنشأ من الانتقالات المرحلية، لكن
كما رأينا في هذه الوحدة، تنشأ قوانين القوة أيضاً
من الكثير والكثير من الأنواع الأخرى
من حالات ليس لها أي علاقة
بالانتقال المرحلي. هذا شيء لا يدركه
العديد من الفيزيائيين على ما أظن،
ولذلك عندما رأوا
سلوك قانون القوة، قد قالوا بسرعة
"لا بد أن هذه يشير إلى
انتقال مرحلي نوعاً ما،" حيث النظام
متوازن بين حالتين مختلفتين
حالة من الترتيب والفوضى.
إذاً أعتقد أنّ الفيزيائيون يميلون أولاً
لرؤية... يُجذبون نحو
قوانين القوة أولاً،
لأنّ قوانين القوة مرتبطة
بالانتقالات المرحلية، وهذا مثير للإهتمام.
ومن ثمّ رؤية قوانين القوة،
مرتبطة مباشرةً مع
انتقالات القوة والظواهر الحرجة.
هناك سبب واحد آخر يتعلق
بثقافة الفيزيائيين التي
قد تقترح لماذا هناك القليل من
الدعاية، أو بعض قوانين القوة المزعومة
التي تبين بعد التحقق منها من جديد أنّها
ليست موصوفة بشكل جيد بواسطة
قانون قوة، وذلك أنّ
الفيزيائيين لا يميلون إلى تعلم
الإحصاء كثيراً. إنّه نادراً ما يكون من متطلبات شهادة الفيزياء.
خلفيتي هي في الفيزياء الإحصائية لكن لم يطلب من أبداً
أن آخذ دروس إحصاء. وبقدر
ما نتعلم أشياء كالإحصاء
إنّه أكثر حول نشر الخطأ
في التجارب، وأقل حول اختبار فرضيات و نموذج
التحقق. إذاً هؤلاء مهارات
يتم تعليمها أكثر في العلوم،
أعتقد، في علم الأحياء والإقتصاد،
وبشكلٍ أقل في الفيزياء. وبالطبع
يتم تعليمها في علم الإحصاء كل الوقت.
إذاً كل هذا لنقول أنّه
ليس بالضرورة أن يعرف الفيزيائيون
حول بعض تقنيات تحليل البيانات الحديثة
والمتطورة أكثر
التي وصفتها في الوحدة الخامسة، موجهاً
أحداً ما للإدعاء بأنّ قوانين القوة قد قُدٍّمت
بشكلٍ خفيف، ربما، ليس دليلاً مقنعاً.
إذاً.. لنلخص، الانتقالات المرحلية
بالتأكيد إنّها تعطي ارتفاع لقوانين القوة. وبالنسبة لذلك لا يوجد
خلاف. لكن هناك العديد من
الآليات الأخرى التي تؤدي لقوانين القوة أيضاً.
إذاً أعتقد أنّ جاذبية
الفيزيائيين يمكن فهمها
مع انتقالات مرحلية وقوانين قوة
قد توسعت أحياناً كثيراً
بعض الشيء إلى مجال من الأنظمة المعقدة.
الانتقالات المرحلية هي فيزياء جميلة،
ونظرية مبهرة حقاً،
لكن ربما ليست مفيدة دائماً
في دراسة الأنظمة المعقدة.