Komplexnost a kritičnost

Recenze čtenářů

Aktuálně nejsou k dispozici žádné recenze čtenářů. Hodnocení je založeno na 6 hlasů.

Původní název:

Complexity and Criticality

Obsah knihy:

Tato kniha představuje náročný a podnětný úvod do současných témat komplexity a kritičnosti a zkoumá jejich společný základ, kterým je invariance měřítka, ústřední jednotící téma knihy. Kritičnost se týká chování rozšířených systémů při fázovém přechodu, kde převládá invariance měřítka.

Mnoho složených mikroskopických částí přináší makroskopické jevy, které nelze pochopit při uvažování pouze jedné části. Fenomenologie fázových přechodů je představena na příkladu perkolace, jednoduchého modelu s čistě geometrickým fázovým přechodem, což čtenáři umožní intuitivně se seznámit s pojmy, jako je měřítková invariance a renormalizace. Poté je představen Isingův model, který zachycuje termodynamický fázový přechod od neuspořádaného k uspořádanému systému při snižování teploty v nulovém vnějším poli.

Zdůrazněním analogií mezi perkolací a Isingovým modelem se rozvíjí čtenářova intuice o fázových přechodech, aby mohl plně docenit základní teoretický formalismus. Tyto rovnovážné systémy procházejí fázovým přechodem pouze tehdy, pokud vnější činitel jemně vyladí určité vnější parametry na konkrétní hodnoty.

Kromě fraktálů a fázových přechodů existuje v přírodě mnoho příkladů vzniku takového komplexního chování v pomalu řízených nerovnovážných systémech: zemětřesení v seismických systémech, laviny v zrnitých prostředích a srážky v atmosféře. Třída nerovnovážných systémů, které nejsou omezeny nutností vyladit vnější parametry pro dosažení kritického chování, je řešena v rámci jednoduchých modelů a odhaluje, že opakované uplatňování jednoduchých pravidel může spontánně vést ke vzniku emergentního komplexního chování, které není zakódováno v samotných pravidlech. Společný základ složitosti a kritičnosti je identifikován a aplikován na řadu nerovnovážných systémů.

Závěrem je čtenář vyzván k úvahám, zda by sebeorganizace v nerovnovážných systémech mohla být sjednocujícím konceptem pro různé obory, jako je statistická mechanika, geofyzika a fyzika atmosféry. Na adrese http: //www.complexityandcriticality.com naleznete animace modelů v knize (k dispozici pro Windows a Linux), řešení cvičení a také seznam s opravami.