החשל

החשל או היסטרזיס (Hysteresis) היא תכונה של מערכות מורכבת המתארת מערכת שיכולה להמצא במספר מצבים ללא תלות בקלט או בתשומות או בזרמים הנכנסים לתוך המערכת. מערכת עם החשל חווה תלות במסלול .

בניגוד לכך, מערכת דיטרמניסטית שיש לה התנהגות דינאמית "קלאסית" אבל אין לה החשל. במקרה זה, ניתן לחזות את הפלט אל המערכת בנקודה עתידית כלשהי בתהבסס אך ורק על הקלט של המערכת באותו זמן. אם המערכת היא בעלת החשל המצב שונה - לא ניתן לחזות מה יהיה הפלט של המערכת ללא הסתכלות על ההיסטוריה של התשומות - כלומר על מצב המערכת עבור קלט נתון.

החשל מתקיים במערכות טבעיות רבות. הכנסת פיסת מתכת לתוך שדה מגנטי גורמת לכך שהמתכת עוברת מגנטציה כלשהי, גם לאחר שהשדה המגנטי החיצוני נמצא במקום אחר. לאחר שהמתכת עברה מיגנוט היא תשמור על תכונה זו. כדי לבטל את המיגוט יש צורך ליישם שדה מגנטי בכיוון ההפוך. עקרון זה מאפשרת יישומים כמו זכרון מגנטי בדיסק הקשיח של מחשבים.

גם מערכות אנושיות יכולות לחוות החשל. לדוגמה תרמוסטט שמדליק או מכבה תנור. אם רוצים לשמור על טמפרטורה קבועה של 20 מעלות, ניתן לכוון את התרמוסטט כך שידליק את התנור בטמפרטורה של 18 מעלות ומטה, ויכבה את התנור ב-22 מעלות ומעלה. התרמוסטט הוא בעל היסטרזיס. אם אנחנו יודעים שהטמפרטורה היא 21 מעלות לא ניתן לדעת אם התנור דולק או מכובה. לא ניתן לדעת מה הפלט העכשווי של התרמוסטט על סמך הידיעה של הקלט הנוכחי שלו בלבד.

המונח מגיע מיוונית מהמילה "איחור" או "מפגר מאחור" (משום שהשפעות מוקדומות יכולות לפגר ולתת את השפעתם רק בעתיד) והיא נטבעה על ידי סר James Alfred Ewing

דוגמאות

החשל בכלכלה

דוגמה להחשל בכלכלה היא "תנאי סף" או "השקעה ראשונית" שקיימים בתחומים שונים לדוגמה בייצוא. כאשר מייצאים למדינה אחרת משקיעים בתחילה כסף רב ומאמץ בקשירת קשרים עם לקוחות, הכרות עם טעמי הלקוחות, התמודדות עם קשיים של מכסים וחוקים שונים במדינות שונות וכו'. בהמשך הדרך קל בהרבה לייצא למקום שבו יש כבר היסטוריה של יצוא. מסיבה זו, קשה לקבוע אל סמך נתונים עכשוויים מה יהיה היקף הייצוא - הדבר תלוי בהיסטוריה של הייצוא של אותה פירמה.

החשל באקולוגיה

החשל הוא מצב עדין יותר יחסית לאי הופכיות בזמן. במצב זה ניתן לשקם חזרה מערכות אקולוגית, (בניגוד למערכות שעברו נזק בלתי הפיך) אבל במחיר גבוה בהרבה יחסית למניעה של הנזק מלכתחילה. דבר זה מתרחש לדוגמה כאשר זיהום מצטבר לתוך מאגר של זיהום במערכת. המערכת עוברת מעבר סף - ועוברת למצב עדין ופגיע יותר כתוצאה מהזיהום וכדי לשקם אותה יש צורך להוציא כמות גדולה בהרבה מהזיהום לעומת מצב בו לא היו עוברים את הסף.

במאמר משנת 2007 טוענים 2 חוקרים כי קיום של מאגרי זיהום ותופעת החשל במערכות אקולוגיות גורם לכך שעקומת קוזנץ הסביבתית אינה מתקיימת.

קישורים חיצוניים

• היסטרזיס בויקיפדיה האנגלית