Интересные факты

Как происходят катастрофы – израильские исследователи раскрыли механизм природных коллапсов

Ученые нашли способ предсказывать катастрофы по «слабым сигналам»?

Учёные из Университета Бар-Илан раскрыли механизм, который помогает понять, почему одни изменения в природе развиваются медленно и почти незаметно, а другие происходят стремительно и катастрофически.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

В повседневной жизни мы постоянно сталкиваемся с разным темпом изменений: ржавчина на металле образуется неделями, а масштабный сбой в электросети может случиться за секунды. Чем объясняется эта разница? Почему одни процессы затухают, а другие приводят к резким коллапсам?

Чтобы ответить на эти вопросы, команда построила уникальную физическую модель. Исследователи использовали две сверхпроводящие сетки, соединённые через теплообмен, чтобы имитировать взаимодействие сложных систем. При повышении электрического тока они наблюдали странный эффект: вместо плавного перехода от сверхпроводящего состояния к резистивному (когда проводник теряет способность проводить ток без сопротивления), система на сотни секунд «зависала» в промежуточной фазе, а затем внезапно коллапсировала.

Ключевым фактором такого поведения оказался спонтанный каскадный процесс. Когда участок первой сети переходил в резистивное состояние, он начинал выделять тепло. Это тепло воздействовало на случайные сегменты второй сети, постепенно вызывая их дестабилизацию. Хотя процесс начинался медленно, цепная реакция нарастала и в итоге приводила к резкому коллапсу всей системы.

Центральная роль в этом явлении принадлежит так называемому «коэффициенту ветвления» – он показывает, сколько новых изменений вызывает одно событие. Пример из реального мира – пандемия COVID-19: если инфицированный заражает в среднем меньше одного человека, вспышка постепенно затухает. Но если каждый заражённый передаёт вирус более чем одному человеку, начинается взрывной рост. Когда коэффициент равен ровно единице, система балансирует на грани между стабильностью и катастрофой.

Используя модель сверхпроводящих сетей, учёным удалось зафиксировать критическую фазу, которая предшествует резким изменениям. Это открытие даёт надежду, что в будущем можно будет предсказывать подобные «точки бифуркации» в реальных системах — от энергетических сетей до экосистем — и вовремя предотвращать катастрофы.

Ранее "Курсор" сообщал, что страстный "поцелуй" косаток в океане запечатлели ученые.

Автор материала:
Рами Мадрих

Недавние новости

Cloudflare снова "упал": что известно о массовых сбоях в работе сайтов

Cloudflare – это крупная международная компания, которая обеспечивает защиту, ускорение и стабильную работу сайтов и…

3 минуты назад

Хаос вокруг участия Израиля на Евровидении — все подробности

Израиль избежал исключения с Евровидения. Новые правила, дипломатия и массовые уходы стран создают уникальный шанс…

11 минут назад

ТОП- 9 утренних привычек, которые могут изменить вашу жизнь

Врачи и диетологи составили список полезных утренних привычек, благодаря которым вы укрепите здоровье и будет…

23 минуты назад

Невидимый фронт: атаки на Израиль выходят за привычные границы

С 2023 по 2025 годы Израиль подвергся более 237 кибератакам на космическую инфраструктуру, с резким…

40 минут назад

Штрафы и новые протоколы на сотни шекелей: водители в Израиле попадают

Рейды полиции выявили множество нарушений ПДД, лишение прав и штрафы до 500 шекелей. Водители должны…

1 час назад

Северная граница Израиля: шаги к безопасности и риск войны

Израиль недостаточно делает для предотвращения новой угрозы со стороны террористов «Хизбаллы».

1 час назад