Кажется, что хаос и непредсказуемость определяют многие процессы во Вселенной, включая такое сложное явление, как разрушение материи. До сих пор предсказать, как именно объект расколется от удара, было крайне трудно. Ученые пытались подойти к этой проблеме с разных сторон: анализируя распространение микроскопических трещин или рассматривая само разрушение как своего рода фазовый переход, который происходит, когда накопленная энергия преодолевает критический порог. Однако новое исследование предлагает принципиально иной, более общий взгляд.
Французский физик Эммануэль Виллермо выдвинул гипотезу, что фрагментация следует принципу «максимальной случайности». Это означает, что из всех теоретически возможных путей разрушения объекта реализуется именно тот, который максимизирует энтропию — меру беспорядка в системе. Полученные данные свидетельствуют, что статистические закономерности фрагментации могут определяться не столько микроскопическими особенностями образования трещин. Ученый проверил свою модель на различных материалах, включая пластичные и вязкоупругие. Результаты, полученные с помощью модификации степенного закона, оказались стабильными.
Это указывает на то, что предложенный общий закон применим к широкому спектру различных веществ. Открытие более глубокого принципа, лежащего в основе фрагментации, может принести практическую пользу как фундаментальной науке, так и промышленности. Исследование может найти применение в таких областях, как добыча полезных ископаемых или оценка рисков камнепадов, вероятность которых возрастает из-за изменений климата. И, похоже, что в фундаментальном хаосе разрушения все же можно обнаружить скрытый порядок.
Теория хаоса стала основой для отечественной безопасной системы связи.
