MatlabTips

در طول چند دهه ی اخیر فیزیکدانان حالت های جدیدی از ماده را بررسی می کنند که قوانین فرآیندهای تصادفی مخصوص به خودشان را دارند. این حالت های جدید در واقع همان حرکتهایی است که در «مقیاس» های مختلف موجودات زنده مشاهده شده است. به صورت کلاسیک فرآیند های تصادفی مانند حرکت مولکول ها در هوا یا مایع از قانون حرکت براونی (Brownian motion) پیروی می کند. یک مثال معروف آن حرکت قطرات جوهر است وقتی در آب ریخته می شوند. این نوع از حرکت بسیار مطالعه شده و ویژگی ها آن استخراج شده است. به طور مثال در حرکت براونی حالت سیستم در هر لحظه تنها به لحظه ی قبل تر آن وابسته است. این حقیقت از ویژگی خطی بودن پخش (diffusion) می آید. چنین ویژگی ای منجر به معادلات درجه ی اول در زمان برای پخش می شود. اما مطالعه ی حرکت ذرات تشکیل دهنده ی حیات به طور مثال پروتئین ها در سلول یا سلول های در بدن، حیوانات در زیست بوم نشان می دهند حرکت آنها تابع قوانین تصادفی پیچیده تری است. یکی از مهمترین ویژگی این نوع دینامیک این است که لزوما فقط به یک لحظه ی قبل وابسته نیست بلکه به لحظات قبل تر هم وابسته است. به نوعی در این گونه دینامیک نوعی از حافظه وجود دارد که باعث می شود سیستم در تعامل با خودش باشد. لازم نیست به چیزهای پیچیده فکر کنیم وقتی توپ های روی یک میز بیلیارد را هم حرکت دهیم می توان دید که حرکات سیستم به حرکات آن از زمان های بسیار قبل تر هم وابسته است. به طور مثال یک توپ ممکن است جهتی دیگر برود و به توپ دیگری که از زمان قبل کنار هم بوده اند برخورد کند. چنین چیزی بسیار ساده بنظر می رسد اما ویژگی مهمی است که امکان ایجاد خوشه و شکل های پیچیده تری را به وجود می اورد که پیش زمینه های وجود حیات است.