Self-georganiseerde kritikaliteit

In fisika is self-georganiseerde kritikaliteit (SGK) 'n eienskap van dinamiese stelsels, of klasse van dinamiese stelsels, wat 'n kritiese punt as 'n aantrekker het. Hulle grootskaalse gedrag wys die karaktertrekke van fase-oorgange, soos waar 'n vloeistof in 'n gas in verander, maar waar die stelsel self neig na die regte toestand vir só 'n oorgang (dus self-georganiseerd). Die verskynsel was eerste geïdentifiseer deur Per Bak, Chao Tang en Kurt Wiesenfeld in 1987, en get intussen aandag getrek in 'n menigde velde, vanaf die fisika van die aardkors en sterre deur ekologie en evolusionêre biologie to by ekonomie en sosiologie.

Die interessante eienskap van stelsels met SGK is dat hulle hul kritiese punte, waar daar baie vinnig 'n grootskaalse verandering binne die sisteem plaasvind, kan behaal sonder dat die parameters van die stelsel presies gestel word. Bak, Tang en Wiesenfeld se voorbeeld is 'n hope sand waar elke grein sand oodeenvoudig bly waar dit geplaas word, totdat die helling van die hoop te steil by 'n sekere punt word, waarna die hoop by daardie punt ineenstort. Die effek hiervan is dat die hoop neig na 'n sekere helling, gee nie om hoe hoog dit is nie, en so 'n reëlmatige koniese vorm behaal. In die voorbeeld vind die ineenstortings plaas om die kritiese punte, en die hoop organiseer homself in 'n keël in.

Omdat stelsels met SGK sonder uitsonderlike omstandighede interessante strukture kan bereik, word hul entoesiasties bestudeer as 'n geloofwaardige oorsprong van komplekse strukture in die natuur.

Verwysings

• Bak, P. (1996). How Nature Works: The Science of Self-Organized Criticality. New York: Copernicus. ISBN 0-387-94791-4.

• Bak, P. and Paczuski, M. (1995). "Complexity, contingency, and criticality". Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA. 92: 6689–6696. doi:10.1073/pnas.92.15.6689. PMID 11607561.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: meer as een naam (link)

• Bak, P. en Sneppen, K. (1993). "Punctuated equilibrium and criticality in a simple model of evolution". Physical Review Letters. 71: 4083–4086. doi:10.1103/PhysRevLett.71.4083.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: meer as een naam (link)

• Bak, P., Tang, C. en Wiesenfeld, K. (1987). "Self-organized criticality: an explanation of $1/f$ noise". Physical Review Letters. 59: 381–384. doi:10.1103/PhysRevLett.59.381.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: meer as een naam (link)

• Bak, P., Tang, C. en Wiesenfeld, K. (1988). "Self-organized criticality". Physical Review A. 38: 364–374. doi:10.1103/PhysRevA.38.364.{{cite journal}}: AS1-onderhoud: meer as een naam (link)

• Buchanan, M. (2000). Ubiquity. London: Weidenfeld & Nicolson. ISBN 0-7538-1297-5.

• Jensen, H. J. (1998). Self-Organized Criticality. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-48371-9.

• Paczuski, M. (2005). "Networks as renormalized models for emergent behavior in physical systems". arXiv.org: physics/0502028.

• Turcotte, D. L. (1997). Fractals and Chaos in Geology and Geophysics. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-56733-5.

• Turcotte, D. L. (1999). "Self-organized criticality". Reports on Progress in Physics. 62: 1377–1429. doi:10.1088/0034-4885/62/10/201.
• A. N. Sekar Iyengar (2007). "Realization of {SOC} behavior in a dc glow discharge plasma". Physics Letters A. 360: 717–721.

• Self-organized criticality on arxiv.org