Ако към безпорядъка се прибави хаос, се получава ред

Изследователи от Словения и Иран установиха редица условия, в които добавянето на безпорядък в системата я прави по-подредена, въпреки интуитивното предположение за линейната зависимост за общия безпорядък от неговото „количество“.

Такова поведение се нарича antifragility – тази концепция била изведена неотдавна, за да опише аналогични явления в статистиката, икономиката и социалните науки.

Необичайното и дори леко противоестествено взаимодействие между два различни типа безпорядък се описва от изследователите. Единият от тях е термодинамичният безпорядък, или ентропията. Другият е структурният безпорядък, дефектите на идеализираната система, които могат да изменят нейните свойства.

„Естествено е да се очаква, че различните типове безпорядък се наслагват един върху друг, водейки до още по-голям безпорядък – разказва ръководителят на изследването Али Наджи от Института за фундаментални изследвания в Техеран. – За наше учудване ние открихме, че в някои случаи структурният безпорядък може да влияе на термичния безпорядък, правейки системата по-подредена.“

Авторите сравнили два различни типа заредени повърхности. На по-подредената повърхност зарядите били разпределени равномерно по цялата повърхност. На по-хаотичната положителните и отрицателните заряди били случайно разпределени по повърхността, макар и да съхранявали своите позиции – такава ситуация се нарича „замразен безпорядък“.

Когато изследователите привели всяка от повърхностите в контакт с Кулонова течност, открили, че йоните в Кулоновата течност по-силно се привличат към по-хаотични повърхности, отколкото към по-подредени.

За тяхно учудване, когато изчислили ентропията на двете системи, учените открили, че случайно заредената система притежава по-малко ентропия от еднородно заредената – тоест ефектът на структурния безпорядък бил противоположен на ефекта на безпорядъка на Кулоновата течност.

Откритото изключение е свързано с взаимодействието на структурния безпорядък на заредените повърхности и термичния безпорядък на Кулоновите течности – срещи на мобилни заредени частици, йони или големи молекули, които си взаимодействат.

Получените резултати, при цялата им неочакваност, не водят до революция в представите на учените. „Това е една работа, изпълнена в един конкретен случай при определени условия – казва Нанджи. – Ние открихме, че хаотичните заряди силно взаимодействат с мобилните заряди в Кулоновата течност.“

Изследователите планират в бъдеще да изучат подобни системи в области, имащи по-близко отношение към всекидневния човешки живот.