Sasekso universiteto vadovaujama tyrimas, spalio 24 dieną pasirodęs žurnale „Physical Review Letters“, gali turėti labai svarbią reikšmę. Jei tas pats principas bus pritaikytas ir kitoms sudėtingoms tikrovės sistemoms, pavyzdžiui, klimato pokyčiams ar ligų kontrolei, jis atvertų galimybę išvengti katastrofų dar prieš joms įvykstant, rašo svetainė phys.org.
Minėto universiteto Sacklerio sąmonės mokslų centrui bendradarbiaujant su Australijos Charleso Sturto universiteto Sudėtingų sistemų tyrinėjimo centru, mokslininkai pasitelkė matematiką ir detalias kompiuterines simuliacijas, kad parodytų, jog „informacijos srauto“ mastas pasiekia maksimumą visai prieš pat, kai sistema iš sveikos būklės pereina į nesveiką.
Tokie „fazių pokyčiai“ būdingi daugeliui tikrovės sistemų ir dažnai būna labai reikšmingi: epilepsijos priepuoliai ir finansinių rinkų krizės yra tik du tokio perėjimo pavyzdžiai. Tačiau iki šiol trūko būdų, kaip iš anksto numatyti tokius perėjimus. Ankstesni matavimai, kurie aukščiausią tašką pasiekdavo ties pačiu perėjimu, netikdavo prognozių tikslais.
„Pagrindinė šio tyrimo įžvalga yra ta, kad sudėtingų sistemų - pavyzdžiui, smegenų ar ekonomikos – dinamika priklauso nuo to, kokią priežastinę įtaką jos elementai daro vieni kitiems, kitaip tariant, kaip tarp jų teka informacijos srautai. Šį informacijos srautą reikia matuoti sistemai, kaip visumai, o ne tik lokaliai tarp įvairių jos dalių“, - sakė tyrimo vadovas, mokslų daktaras Lionelis Barnettas.
Iš esmės tai reiškia, kad reikia rasti būdą, kaip matematiškai išreikšti mastą, kuriuo sudėtingos sistemos dalys tuo pačiu metu yra ir atskiriamos (jos visos elgiasi skirtingai), ir integruojamos (jos visos priklauso viena nuo kitos). Dabartinėje studijoje mokslininkų komanda sugebėjo atlikti tik šitai ir pirmą kartą parodė, kad jų matavimai patikimai numato fazių pokyčius standartinėse sistemose, kurias fizikai studijuoja jau daug dešimtmečių (vadinamas Isingo modelis).
„Šių darbų implikacijos yra labai reikšmingos. Jeigu jų rezultatai būtų išplėsti į kitas tikrovės sistemas, mes galėtume turėti būdus, kaip numatyti katastrofiškus įvykius dar prieš jiems įvykstant. Tai atvertų intervencijos galimybę užkirsti kelią perėjimui“, - sakė vienas iš Sacklerio centro vadovų, profesorius Anilis Sethas.
„Pavyzdžiui, galimybė numatyti artėjančią epilepsijos priepuolio pradžią leistų griebtis skubios medicininės intervencijos (galbūt per smegenų stimuliaciją), kuri pakeistų dinamikos kursą ir apsaugotų nuo priepuolio. Panašių intervencijų būtų galima imtis ir tuomet, jei panašūs principai būtų pritaikyti finansų rinkoms, klimato sistemoms ir net imuninei sistemai. Tačiau norint ištyrinėti egzistuojančias galimybes, reikia tolesnių tyrimų“, - pažymėjo jis.