Een belangrijke trend in het hedendaagse fundamenteel onderzoek is de studie van niet lineaire systemen en het optreden van complex gedrag. Zulke systemen worden gekarakteriseerd door een groot aantal interagerende deeltjes zoals in macroscopische fysica waar systemen die opgebouwd zijn uit veel microscopische deeltjes collectieve en nonlineaire fenomenen ondergaan zoals fase-overgangen en transport eigenschappen onder niet-evenwichts voorwaarden. Als vetrekpunt vereist zulk een studie een microscopische beschrijving in de vorm van interagerende deeltjes. De volgende stap is om de collectieve en transport eigenschappen af te leiden met wiskundige methoden.