Эффект топологической синхронизации открыт учёными

Эффект топологической синхронизации открыт учёными

Эффект синхронизации, когда две разных системы колеблются одинаковым образом, лежит в основе многочисленных коллективных явлений, наблюдаемых в природе. Это служит примером возникающих форм поведения, начиная от акустического унисона хора крикета и заканчивая поведением человеческого мозга. Способны ли хаотические структуры также синхронно выстраиваться одна с другой? Как образуется самоорганизация структур, изначально лишённых таких свойств? Характеристика и понимание перехода от беспорядка к синхронности имеет фундаментальное значение для понимания возникновения таких процессов и самоорганизации в природе.

Что дал учёным анализ аттрактора Росселера?

Результаты нового исследования, опубликованного «Physical Review E», проведённого физиками израильского университета имени Бар-Илана, приоткрывают завесу. Учёные в который раз провели анализ аттрактора Росслера — теорию, изучаемую физиками уже на протяжении почти 40 лет. Рассмотрев учение с новой точки зрения, специалисты обнаружили явления, до сих пор не бравшиеся в расчёт.

Впервые исследовательской группе удалось измерить мелкозернистый процесс выстраивания от беспорядка к упорядочиванию, обнаружив новый тип синхронизации между хаотическими системами. Это новое явление получило название — топологическая синхронизация.

Традиционно синхронизация рассматривалась путём сравнения времени действия двух систем. Вместо этого топологическая синхронизация построена на исследованиях сравнением структуры. Таким образом, хаотическая организация исследуется на уровне структуры применением более глобального подхода для определения.


Хаотические системы, пусть даже непредсказуемые, имеют тонкую глобальную организацию – странный аттрактор. Каждое хаотическое образование притягивает собственный уникальный странный аттрактор. Под топологической синхронизацией подразумевается одинаковая организация и структура двух странных аттракторов.

Вначале процесса синхронизации небольшие области на одном странном аттракторе образуют одинаковую структуру с другим аттрактором, Этот процесс отмечает начало эффекта синхронизации с другим аттрактором. В конце процесса все области одного странного аттрактора аналогичны структуре другого. Достигается полная топологическая синхронизация.

Эффект топологической совместимости

Открытие топологической синхронизации показывает постепенное выравнивание систем через локальные структуры, которые, как ни удивительно, запускаются в редких областях. Только затем распространение отмечается на более населённые области.

В этих редких областях активность менее хаотична, чем в других областях. Как следствие, эти области легче синхронизировать по сравнению с теми, которые являются гораздо более неустойчивыми.

В настоящее время исследователи стремятся применить полученные результаты, чтобы попытаться раскрыть, как самоорганизация способна возникать в других сложных системах природы, таких как человеческий мозг.


При помощи информации: BUI


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *