سمینارهای هفتگی دانشکدهی فیزیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدّین طوسی
دوشنبه ۲۶ آبان
فیزیک آماری و علوم کامپیوتر:
سیستمهای پیچیده، علم شبکه و پدیدههای بحرانی
abbas.sitpor.org
سمینارهای هفتگی دانشکدهی فیزیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدّین طوسی
دوشنبه ۲۶ آبان
انگاره پیچیدگی عینک جدیدی برای مطالعه طبیعت به ما میدهد. سیستمهای پیچیده از تعداد زیادی اجزا تشکیل شدهاند و نوعی نظم یا تازگی نسبت به اجزایشان بر آنها حاکم است. این سیستمها در مقیاس ریز، اجزایشان برهمکنشهای موضعی دارند ولی در مقیاس درشت، رفتارهای «پدیداره» از خود نشان میدهند که شبیه به رفتار اجزای آن در مقیاس ریز نیست. پدیدارگی در مورد این جور پدیدههاست.
این ویدیو دعوتی است برای خواندن این مقاله مروری کوتاه:
What is emergence, after all?
https://arxiv.org/abs/2507.04951
The term emergence is increasingly used across scientific disciplines to describe phenomena that arise from interactions among a system’s components but cannot be readily inferred by examining those components in isolation. While often invoked to explain higher-level behaviors, such as flocking, synchronization, or collective intelligence, the term is frequently used without precision, sometimes giving rise to ambiguity or even mystique. In this perspective paper, we clarify the scientific meaning of emergence as a measurable, physically grounded phenomenon. Through concrete examples, such as temperature, magnetism, and herd immunity in social networks, we review how collective behavior can arise from local interactions that are constrained by global boundaries. By disentangling emergence from vague overuse, we emphasize its role as a rigorous tool for understanding complex systems. Our goal is to show that emergence, when properly framed, offers not mysticism but insight.
فایل صوتی: https://t.me/RadioPhysicsIr/244
«بارها اندیشیدهام که اگر نویسندهای فرایندی را که یکی از آثارش گامبهگام تا نقطهٔ نهاییِ اتمام پیموده است شرح دهد، چه مقالهٔ خواندنیای برای یک مجله رقم خواهد خورد. نمیدانم چرا تاکنون چنین نوشتهای به جهان عرضه نشده است؛ بیشتر نویسندگان—بهویژه شاعران—مایلاند چنین پنداشته شود که آفریدههایشان محصول نوعی شورِ ظریف یا شهودِ وجدآور است، و حقیقتاً از آن میهراسند که به خوانندگان اجازه دهند پشت صحنه را ببینند؛ چرخها و چرخدندهها، سازوکار جابهجاییِ صحنه، نردبانها و تلههای دیوان، پرهای خروس، رنگ سرخ و وصلههای سیاه که در نود و نه مورد از صد، سازوبرگِ بازیگرِ ادبی را تشکیل میدهند. […] در سراسر شعر کلاغ، حتی یک نقطه را نمیتوان به تصادف یا شهود نسبت داد؛ این اثر گامبهگام، تا رسیدن به کمال، با دقت و ضرورتِ سختگیرانهٔ مسئلهای ریاضی پیش رفته است.»
آنچه خواندید بخشی از مقاله «فلسفه ترکیب» از ادگار آلن پو (۱۸۰۹ بوستون – ۱۸۴۹) بود. او پدر داستانهای گوتیک و جنایی و از پایهگذاران جنبش رمانتیکگرایی در امریکا بود. پو، چهار سال قبل از مرگش، شعر معروف کلاغ (غراب) را منتشر کرد. شعری که نمیدانیم آیا طی چند ساعت یا طی چند سال نوشته شده است. با این وجود، یک سال پس از انتشار کلاغ، پو مقالهای مینویسد به اسم «فلسفه ترکیب» و در آن با جزئیات زیادی روند خلق کلاغ را توضیح میدهد؛ روندی بر اساس قدمهای حساب شده و با دقت و ظرافت برداشته شده . درست جوری که یک معمار با توجهای به طرحی که در سر دارد نقشهای میکشد و بر آجر به آجر بنایش نظارت میکند. در این مقاله پو وانمود میکند که خلق یک داستان یا شعر، محصول یک فرایند مشخص است نه یک الهام یا نبوغ لحظهای.
شعر کلاغ روایت دانشجوی پریشان حالی است که در یک روز سرد زمستانی، در حالی که در در فراق معشوقهاش «لنور» در حال سوختن است، در خانهاش را میزنند. در را که باز میکند کلاغی وارد اتاقش میشود و رو ی سردیس آتنا مینشید. دانشجو با کلاغ شروع به حرف زدن میکند اما کلاغ در پاسخ به هر پرسش او فقط میگوید «هرگز دگر – Nevermore».
در مقاله فلسفه ترکیب، پو میگوید که سرایش کلاغ، ابتدا برایش یک ایده انتزاعی بوده؛ او میخواسته شعری بسازد در فضایی تیره با لحنی سوگناک و سرشار از مالیخولیا. برای همین ابتدا به ساختارش فکر کرده و تصمیم گرفته که شعری دورانی بنویسد که هر بندش با یک واژهٔ مشخص تمام شود. گامِ نخست برای گزینش واژه، انتخابِ صدا بوده. کدام واکه (vowel) بیش از هر چیز اندوه را در گوشِ شنونده مینشاند؟ واکهٔ کشیدهٔ «ــُــ» (/oː/). سپس دنبال صامتی رفت که در کنار این واکه، هالهای سرد و ماتمزده بسازد؛ «ر» (/r/). ترکیبِ «ـُـ + ر» صدایی است که در واژههای مثل lore، core، door، Lenore…شنیده میشود. پو ادعا میکند در این مرحله، از بین واژهها، بیهیچ جستوجو یا مکثی Nevermore به ذهنش رسیده. سپاس انتهای شعر را در نظر میگیرد. اوج روایت را مینویسند و تصمیم میگیرد هر چیز دیگری که از قرار است نوشته شود به اوج داستان لطمهای نزند.
بیشتر آثار پو رازآلود، ترسناک و از همه مهمتر، کوتاه هستند. او معتقد بود پس از شعر منظوم، «داستان کوتاه» بهترین قالب برای نوشتن است چرا که اگر اثری را در یک نشست نشود خواند، وحدت تاثیر«unity of effect» از بین میرود. از طرف دیگر، پو انتظار دارد که شاعر یا نویسنده در فضا و زمان محدودی که دارد چنان زبردستی در انتخاب واژهها و جملات به خرج دهد که از همان ابتدا همه عناصر با چفت و بس محکمی در خدمت ایجاد تاثیر چیده شوند. به همین خاطر برای پو، اندازه و ساختار یک اثر ادبی برایش مثل یک مسئله ریاضی مهم است. او همچنین ابتدا پایان داستانش را میداند و سپس به شروع نگارش و تنظیم کردن همه جزئیاتی میکند که خواننده را به مقصدی که او میخواهد برساند. برای پو، بارها و بارها ویرایش کردن و و دوباره نویسی یک جز تا زمانی که در هماهنگی خوبی با کل قرار بگیرند و پیچیدگی لازم را ایجاد کند امری واجب است.
«اگر از ما میخواستند […] قالبی را برگزینیم که بتواند بیش از هر نوع دیگر نوشتار، نیازهای نبوغ والا را برآورد و میدانِ شایستهای برای نمودِ تواناییهایش فراهم کند، بیدرنگ از «قصۀ منثور» نام میبُردیم. […] همین که خواننده، لحظهای دست از خواندن بکشد، خود به خود برای برهمزدنِ وحدت واقعی اثر کفایت میکند. حال آنکه در داستان کوتاه، نویسنده مجال مییابد مقصود خویش را به تمامی به اجرا برساند. […] اما اگر جملهٔ آغازین او در خدمت آفریدنِ این تأثیر نباشد، نویسنده در همان گام نخست ناکام مانده است.»
در شعر کلاغ، پرسشهای ابتدایی مرد جوان، پرسشهای معمولی هستند و باور مرد این است که کلاغ فقط همین «هرگز دگر» را از صاحب قبلیاش یادگرفته و طوطیوار در واکنش به هر چیزی آن را میگوید. تا اینکه کمکم، مرد عاشق از بیاعتنایی اولیه بیرون آمده و از آن لفظ اندوهبار و تکرارِ پیدرپی آن و با به خاطر آوردن شهرت شوم کلاغ، سوالهای جدیتری میکند. مرد که ابتدا باور داشت که کلاغ جز این چیز دیگری نمیتواند بگوید رفته رفته باور میکند که او از سر خباثت و خصیصهٔ پیشگویانه یا شیطانیاش است که این گونه پاسخ میدهد. او از سر خودآزاری و تا حدی خرافهباوری برانگیخته میشود تا پرسشهایی از پرنده بکند که پاسخ پیشبینیشدهٔ «هرگز دگر» بیشترین لذت اندوه را نصیبش سازد. این به زجر و اندوه مرد جوان دامن میزند و رفته رفته او را به جنون میکشاند. با کشاندنِ این خودآزاری به نهایت، داستان تمام میشود.
هر چند که ادعای پو کمی اغراقآمیز به نظر میرسد و ممکن است پس از نوشتن شعر و در اثر فکر کردن زیاد به ساختارش به این جزئیات زیاد رسیده باشد و به گونهای بیشبرازش کرده باشد، با این وجود، مقاله «فلسلفه ترکیب» سرنخهای جالبی در مورد فرایند تولید یک اثر هنری و پشت صحنه یک اثر هنری به ما نشان میدهد. سرنخهایی که برای شاعران بزرگ فرانسوی مانند بودلر، مالارمه و والری فتح بابی برای فکر کردن به یک دستگاه فکریِ منسجم و هدفمند شد.
صد سال پس از مرگ پو،در ۱۹۴۹، تی. اس. الیوت مقالهای نوشت تا اندازهٔ واقعی پو را به مخاطبان نشان دهد—اندازهای که به باور او بسیار کوچکتر از شهرتش است. در این مقاله، الیوت اشاره میکند که پو بیشتر شعبدهبازِ کلمات و آواهاست تا شاعری که واقعاً به معنی واژگان وفادار باشد. از نظر الیوت، کسی که به خوبی با زبان انگلیسی آشنا باشد متوجه میشود که در گزینش واژگان، انتخابهای پو گاهی فقط بهخاطر خوشآهنگی انجام شدهاند و از لحاظ معنا نامناسب هستند. الیوت معتقد بود فلسفه ترکیب پو، نوعی خودفریبی ادبی برای پنهانکردن کاستیهای اوست. الیوت نمیتواند قدرت سحرآمیز ریتمها و آهنگ اشعار پو را انکار کند؛ او حتی تأثیرش بر ژانرهایی مثل داستانهای جنایی و علمی–تخیلی را میپذیرد، اما معتقد است این «جادوی کلام» خیلی زود ته میکشد و چیزی ماندگار بهعنوان شعر ناب باقی نمیگذارد. از نگاه الیوت، پو شاعری «بیریشه» است—نه هویت فرهنگی آمریکایی دارد و نه در سنت ادبی انگلیسی جا میگیرد. پو شاعری است با نبوغی کودکانه که علاقهاش به معماها، پازلها و فضای تاریکِ گوتیک هرگز به اندیشهای بالغ تبدیل نمیشود!
با این وجود، از اواخر دههٔ ۱۹۵۰ به بعد، منتقدانِ بنامی در آمریکا، فرانسه و محافل نظریِ پساساختارگرایی نشان دادند که میتوان از دل همان آثارِ ظاهراً «سطحی» پو، نظامهای زیباییشناختی، اسطورهای و روانکاوانهٔ عمیقی استخراج کرد؛ تلاشهایی که عملاً برداشت تقلیلگرایانهٔ الیوت را کنار زد و جایگاه پو را در ادبیات جدی تثبیت کرد. به طور خاص، هَری لِوین نشان داد که «سیاهی» و سویهٔ اسطورهای آثار پو نه نشانهٔ خامی، بلکه قلبِ تخیل رمانتیک امریکایی است. لِوین عملاً همهٔ اتهامهای الیوت—بیریشگی فرهنگی، سطحیبودن فلسفه و خامدستی زبانی—را وارونه کرد و پو را در مرکز سنت ادبی سدهٔ نوزدهم امریکا نشاند. ریچارد وِلبِر در سخنرانی «خانهٔ پو» (۱۹۵۹) تصویری نمادین و منسجم از دنیای ذهنی پو ساخت و نشان داد که واژگان موسیقایی و حالوهوای «یکدست»ِ پو در خدمت یک کیهاننگاری روانشناختی هوشمندانه است، نه محصول فقر تخیل.
چیزی که برای من، شخصا مهم است، این است که در گذر زمان، پو جایگاهش را در بین مردم حفظ کرده و این سنجه خوبی برای ارزیابی یک اثر هنری میتواند باشد.
در ادامه، ترجمه فارسی فلسفه ترکیب آمده. اصل شعر را در اینجا و ترجمه دکتر محمد دهقانی از آن را در انتهای این نوشته میتوانید بخوانید.

در سال ۱۹۷۵، جک هدرینگتون، مقالهای نوشت و در سراسر آن از ضمیر «ما» استفاده کرد. وقتی سردبیر ژورنال اعلام کرد که باید نویسندهٔ دوم نیز وجود داشته باشد، هدرینگتون برای آنکه مجبور به تایپ دوبارهٔ مقاله نشود، اسم گربهاش «چستر» را بهعنوان همکار نویسنده درج کرد. اکنون این گربه یک پروفایل رسمی با اسم اِف. دی. سی. ویلارد در گوگل اسکالر دارد که نشان میدهد مقالاتش تا امروز ۱۱۳ بار مورد استناد پژوهشگران دیگر قرار گرفته است!
گربهها موجودات عجیبی هستند. از هر جایی و هر طوری که رهایشان کنی، دست آخر روی پنجه فرود میآیند. بدن گربه نه یک استوانهٔ صُلب، بلکه مجموعهای انعطافپذیر از دو بخشِ جداگانه است که میتواند در جهات مخالف یکدیگر خم شود و بچرخد. چگونگی انجام این کار، اولین بار در سال ۱۹۶۹ توسط یک مدل ریاضی توضیح داده شد. انعاطفپذیری زیاد گربهها و اینکه در هر ظرفی جا میشوند و شکل آن را به خود میگیرند هم سبب شده تا مردم به شوخی بگویند گربه مایع است. ارک-آنتوان فاردین، در مقالهای با عنوانِ «گربههای مایع»، از آنها برای توضیح چند مفهوم پایهای در رئولوژی (مطالعه جریان و تغییر شکل مواد) استفاده کند. این پژوهش شوخطبعانه باعث شد فاردین در سال ۲۰۱۷ جایزهٔ ایگ نوبل فیزیک را دریافت کند.
اما در دنیای فیزیک، مشهورترین گربه، «گربهٔ شرودینگر» است. این آزمایش فکری را اروین شرودینگر، ابتدا برای انتقاد از «تفسیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی» مطرح کرد. هدف او تأکید بر تناقضی بود که در قلب نظریهٔ کوانتوم وجود داشت: گربهای که همزمان هم زنده و هم مرده است. شرودینگر شاید صرفاً به دنبال تأکید بر یک نکتهٔ عجیب و غیرمعمول بود؛ اما برهمنهیِ کوانتومی که گربهٔ فرضیاش توصیف میکند کاملاً واقعی است.
در فیزیکِ نور میتوان دو حالت نوری را که فازهای متفاوت و متضادی دارند با هم ترکیب کرد و وضعیتی به نام «حالت گربهای» ساخت. اگر شدت نور در چنین حالتی اندک باشد، به آن «حالت بچهگربهای» میگویند. این «حالتهای گربهای» صرفاً کنجکاوی نظری نیستند؛ آنها کاربردهایی جدی در حوزهٔ اطلاعات کوانتومی دارند. برای نمونه، «کدهای گربهای» یکی از روشهای معروف برای تصحیح خطا در رایانش کوانتومی هستند.
در داستان آلیس در سرزمین عجایب، «گربهٔ چشایر» میتواند بهتدریج ناپدید شود و تنها لبخندش را در هوا باقی بگذارد. اخیراً دانشمندان حالتی کوانتومی به نام «گربهٔ چشایرِ کوانتومی» را شناسایی کردهاند که در آن ویژگیهای یک ذره (مانند تکانهٔ مغناطیسی) میتواند از خودِ ذره جدا شده و در مسیر متفاوتی حرکت کند. این گربههای عجیب حتی میتوانند ویژگیهایشان (مانند همان لبخند معروف) را با هم مبادله کنند!
در دو دهه گذشته، مدلسازی پخش بیماریهای عفونی در جوامع به کمک ابزارهای فیزیک آماری و علم شبکه گسترش فراوانی داشته. دوره دکتری من هم معطوف به مدلسازی پخش بیماریها و همهگیری در جوامع بود. پژوهش اصلی من پیرامون این ایده بود که ارتباطات افراد مختلف در یک جامعه چهطور بر شدت و حدت شیوع یک بیماری اثر میگذارند و بعد از آن چگونه میشود اثربخشی مداخلههایی مانند واکسیناسیون یا رهگیری تماس را بهینه کرد.
پایاننامه دکتری من علاوه بر مقالات پژوهشی شامل سه فصل آموزشی پیرامون علم شبکه و همهگیرشناسی محاسباتی است. در این اثر، به اثرات ویژگیهای شبکههای اجتماعی مانند ناهمگنیهای ارتباطی، هوموفیلی رفتاری، اندازه گروههای اجتماعی و تحولات زمانی شبکهها بر بهبودبخشی اثرات مداخلهها پرداخته شده.
نسخه الکتروینکی این اثر را در اینجا میتوانید ببینید.
کِرْت وانهگت، نویسنده فقید آمریکایی، معتقد بود که تمام داستانها را میتوان بر اساس شکل روایی و قوس داستانی آنها به دستههای انگشتشماری طبقهبندی کرد. در ویدیوی زیر، ایده اصلی او پیرامون طبقهبندی داستانها بر اساس شکل روایی آنها را میبینید:
ادعای وانهگت سالها بعد به صورت کمی راستیآزمایی شد. در ارائه زیر ابتدا ادبیات داستانپردازی محاسباتی را مرور میکنیم. سپس نشان میدهیم که سریالهای ترکی در سالهای گذشته عمدتا چه نوع قوس داستانی داشتهاند و کم و کیف موفقیتشان در گیشه چگونه بوده است.
در سالی که گذشت ما شش نوشته به شرح زیر منتشر کردیم. امسال عرفان فرهادی به عنوان نویسنده به ما اضافه شد و از این جهت خوشحالیم. با این وجود، از لحاظ کمیت، در این سال کمترین تعداد نوشته و تعدد نویسنده را داشتیم.
به نظر من بهترین نوشتههای این سال، به ترتیب «در تحول امور، از اول کارشناسی تا آخر دکتری» و «ماجرای کشف غولهای یخیِ منظومۀ شمسی» هستند. از مهدی موسوی بابت همراهی همیشگیش و از بابک اسعدی برای حمایت مالی از سیتپور تشکر میکنیم.
عباس ک. ریزی
سردبیر
به یاد آنان که راه را هموار ساختند…