پژوهشگران معمولا آشوب را در سامانههایی مطالعه میکنند که دارای پاشندگی نباشند یا نیرویی، دینامیک سامانه را تامین کند. اکنون محققان با مطالعه یک آونگ مغناطیسی نشان دادهاند که در سامانهی دارای پاشندگی نیز آشوب ظهور میکند. بنابراین نسبت به انتظار قبلی، پیشبینی رفتار این سامانهها دشوارتر است.

اثر پروانهای (حساسیت زیاد به شرایط اولیه که پیشبینی بلندمدت را ناممکن میسازد) و ظهور فراکتالها از مشخصههای مهم سامانههای آشوبناک هستند. پژوهشگران معمولا این رفتار را در سامانههایی مطالعه میکنند که مسیرهایشان دایما تغییر میکند: دینامیک این سامانهها یا پاشندگی ندارد یا نیروهایی مرتبا سامانه را به پیش میبرند (سامانههای واداشته). یکی از حالتهای متداول این است که دینامیک سامانهای پاشنده بدون انرژی ورودی از پیرامونش از بین میرود. آیا چنین سامانهای نیز میتواند آشوبناک باشد؟
بر اساس مقالهای از آدیلسون ماتر (Adilson Motter) در دانشگاه نورثوسترن و همکارانش، حتی سامانههای پاشنده و واداشته میتوانند اثرات آشوب (مانند اثر پروانهای و فراکتالها) را نشان دهند، البته با تفاوتهای کلیدی. مدل مورد مطالعه آنها عبارت بود از یک آونگ مغناطیسی در معرض گرانش زمین، نیروهای مغناطیسی و اصطکاک هوا. آنها نشانهای از «آشوب گذاری دوگانه» را یافتهاند. این پدیده به این معناست که پارامترهای توصیف آشوب (مانند آهنگ تمایل مسیرها به سمت یک جاذب) به زمان وابسته میشوند و مسیرهای درون فضای فاز، ساختارهایی به وجود میآورند که شبه-فراکتال هستند اما تحت بزرگنمایی کاملا ناوردا نیستند.
چنین رفتاری میتواند در بازه گستردهای از سامانهها ظهور کند، بهویژه سامانههایی که در صورت نبود پاشندگی، آشوبناک میشوند؛ مثل، تحول واکنشهای شیمیایی به سمت تعادل یا آمیختگی ستارگان دوتایی که از طریق امواج گرانشی انرژی از دست میدهند. ظهور این شکل از آشوب گذرا نشان میدهد که این سامانهها از آنچه انتظار میرفت، پیشبینیپذیری کمتری دارند.
منبع: Transiently Chaotic
مرجع: Doubly Transient Chaos: Generic Form of Chaos in Autonomous Dissipative Systems
نویسنده خبر: مهدی سجادی