دانش پیچیدگی

کنت ویلسون یکی از مهم‌ترین فیزیکدانان نظری قرن بیستم و چهره‌ای تعیین‌کننده در فهم پدیده‌های بحرانی بود. او در سال ۱۹۳۶ در آمریکا متولد شد و بخش مهمی از فعالیت علمی خود را در دانشگاه کرنل گذراند. در سال ۱۹۸۲ جایزه نوبل فیزیک به او اعطا شد؛ با این عنوان که «برای نظریه او درباره پدیده‌های بحرانی در ارتباط با گذارهای فاز». برای فهم اهمیت ویلسون باید به مسئله‌ای برگردیم که پیش از او، دانشمندانی مانند پیر کوری، ایزینگ، اونساگر، کادانوف و مایکل فیشر هر کدام بخشی از آن را روشن کرده بودند. می‌دانستیم که یک سیستم، مثلاً یک آهنربا، در نزدیکی دمای بحرانی رفتاری کاملاً متفاوت پیدا می‌کند. همچنین می‌دانستیم که در این وضعیت، نوسان‌ها بسیار مهم می‌شوند و طول همبستگی افزایش می‌یابد؛ یعنی اجزای سیستم در فاصله‌های بسیار بزرگ‌تری نسبت به حالت عادی بر یکدیگر اثر می‌گذارند. مسئله این بود که چگونه می‌توان چنین سیستمی را که در آن مقیاس‌های بسیار متفاوت هم‌زمان اهمیت دارند، به‌صورت نظری فهمید. ویلسون در سال ۱۹۷۱ دو مقاله بنیادی منتشر کرد و ایده کادانوف درباره مقیاس‌گذاری را به صورت یک چارچوب ریاضی منسجم درآورد. این چارچوب بعدها به «گروه بازبهنجارش» معروف شد. برای فهم ساده ایده ویلسون می‌توان تصور کرد که یک شبکه بسیار بزرگ از اجزا در اختیار داریم. در نخستین مرحله، به جای اینکه تک‌تک اجزا را بررسی کنیم، آنها را در گروه‌هایی کوچک کنار هم قرار می‌دهیم و هر گروه را به‌صورت یک واحد بزرگ‌تر در نظر می‌گیریم. سپس همین کار را دوباره انجام می‌دهیم: واحدهای کوچک‌تر را به واحدهای بزرگ‌تر تبدیل می‌کنیم و به تدریج از مقیاس خرد به مقیاس کلان می‌رویم. نکته مهم این است که در این فرایند فقط اندازه تصویر عوض نمی‌شود؛ توصیف مؤثر سیستم نیز تغییر می‌کند. بعضی جزئیات ریز، پس از رفتن به مقیاس‌های بزرگ‌تر، دیگر اهمیت تعیین‌کننده‌ای ندارند، در حالی که بعضی ویژگی‌ها باقی می‌مانند و رفتار کلان سیستم را کنترل می‌کنند. ویلسون روش ریاضی لازم برای دنبال کردن همین تغییر را فراهم کرد. این ایده به پاسخ یک پرسش اساسی درباره جهان‌شمولی منجر شد. پیش از ویلسون می‌دانستیم که سیستم‌های کاملاً متفاوت، مثلاً یک آهنربا و یک سیال نزدیک نقطه بحرانی، می‌توانند رفتار بحرانی مشابهی داشته باشند. اما ویلسون نشان داد که این شباهت را