Почему одни изменения происходят постепенно, а другие — мгновенно?
Разница между медленными (например, коррозия металла) и резкими переменами (например, сбой энергосистемы) объясняется скрытыми каскадными процессами. Исследователи из Университета Бар-Илан (Израиль) обнаружили, что перед критическим коллапсом системы накапливают микромасштабные изменения, подобно падающим костяшкам домино. Их работа, опубликованная в Nature Communications, изучала взаимозависимые сверхпроводящие сети.
Как это работает?
При приближении к критической точке (например, при росте тока) система задерживается в промежуточном состоянии, а затем резко переключается. Это вызвано цепной реакцией: переход одного сегмента в резистивное состояние выделяет тепло, влияя на другие участки. Процесс начинается медленно, но при достижении «фактора ветвления» (среднего числа новых изменений от одного события), равного единице, система балансирует на грани коллапса.
Почему это важно?
Открытие позволяет прогнозировать сбои в энергосетях, материалах и даже экосистемах. Например, как эпидемия достигает переломного момента, когда каждый заражённый инфицирует ровно одного человека. Мониторинг «фактора ветвления» в реальном времени может стать инструментом предотвращения катастроф.
Вывод: Внезапные изменения — результат накопленных микроизменений. Их анализ помогает предсказать кризисы до того, как они станут необратимыми.
Переходы смешанного типа во взаимозависимых сверхпроводящих сетях. Источник: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61127-z
Дополнительная информация: Bnaya Gross et al, The random cascading origin of abrupt transitions in interdependent systems, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-61127-z
Источник: https://phys.org/news/2025-07-hidden-mechanics-abrupt-transitions-superconducting.html