Zvezdice se pokažejo nad Rimom okoli mraka in se po enem dnevu hranjenja na podeželju odpravijo na svoje peteline. V jatah, ki obsegajo nekaj sto do nekaj tisoč, tvorijo vrtoglave potoke, vrtinčaste jeklenke, stožce ali trakove, ki se širijo po nebu kot velikanske zastave. Kolesajo in se potapljajo, so Andrea Cavagna, fizika na Nacionalnem raziskovalnem svetu Italije, opomnili na atome, ki se postavijo na mesto v presežnem stanju snovi, imenovanem Bose-Einsteinov kondenzat. Cavagna je iz radovednosti postavil kamero za snemanje letov. Kot fizik delcev pravi, "je bilo osvežujoče delo z nečim, kar lahko dejansko vidite." Toda sledenje tisoč ptic se je izkazalo za veliko bolj zapleteno kot milijardo milijard atomov.
Cavagna skoraj ni bil prvi znanstvenik, ki so ga te akrobacije zaintrigirale - v redkih primerih tehničnega jezika, ki sovpada s poezijo, znan kot "šumenje." Druge živali, ki potujejo v skupinah - očitno ribijo ribe - kažejo enako nesposobnost se navidezno odmaknite od plenilca ali do vira hrane. En ornitolog 20. stoletja je resno predlagal, naj svoja gibanja uskladijo s telepatijo. Ta možnost v biologiji ni našla veliko podpore. Druga razlaga je, da signal za spremembo smeri izvira z enim ali nekaj posamezniki, verjetno na obrobju (tisti, ki najverjetneje vidijo grožnjo), in potuje kot valovita fronta čez jato, kot valovitost, ki se širi čez ribnik. iz padlega kamenčka. Je samo artefakt človeškega vida, ki ga ne moremo videti v realnem času. Toda kamere za visoke hitrosti ga lahko zajamejo in računalniki lahko modelirajo vedenje.
Narava valovanja je, da lahko potujejo skozi medij hitreje kot sam medij: Zvok kolesarskega zvonca doseže vaša ušesa s hitrostjo, veliko večjo od samega kolesa, ali od katerega koli vetra, ki je kdaj pihal na zemlji. Biolog iz Princetona Iain Couzin in oceanograf z MIT Nicholas Makris sta pokazala, da v gibanju plenilca ali potencialnega vira hrane ali priložnosti za drstenje val gibanja prečka šolo rib pet do desetkrat hitreje kot kateri koli od njih znajo plavati - "neverjetno dobro so orkestrirane, " pravi Couzin, "kot balet." Ribe, ki so jih preučevali, kažejo prag, ki spreminja smer le, če ima dovolj velik del njihovih vidnih sosedov.
Kar zadeva starlinge, sta Cavagna in njegovi sodelavci pred kratkim pokazala, da vsaka spremlja šest ali sedem najbližjih starlingov in prilagodi svoj let, da ostane v sinhronosti. V novem prispevku prikazujejo, kako lahko signal, ki izvira iz enega samega posameznika, v delih sekunde prečka jato, široko sto metrov, skoraj brez izkrivljanja ali zmanjšanja. Enačbe, ki to opisujejo, so tiste, ki upravljajo valove - in ne, recimo, difuzija plina ali tekočine. V najširšem pomenu veljajo isti zakoni, ki jih upoštevajo fotoni, ko jata starcev naleti na sokola peregrina.
Cavagna je za zdaj agnostik glede razvoja tako izjemne sposobnosti, čeprav domneva, da je njen namen obramba pred plenilci, ki raje napadajo osamljene posameznike. "Rad bi vedel, kako ptice to počnejo, " pravi, "ne zakaj."
Valovni pojavi se pojavljajo v mnogih bioloških sistemih. Couzin jih je našel v gnezda nekaterih vrst mrav, ki kažejo valovit vzorec vzburjenja in mirovanja. Vsakih 20 minut ali približno se začne aktivnost sredi gnezda in se širi navzven s fizičnim stikom med posamezniki. Naredi analogijo z možganskimi valovi, špekulira, da sta se oba razvila za varčevanje z energijo. Dejavnost - ne glede na to, ali nosi list ali utrjuje spomin - je presnovno draga in je ni mogoče vzdržati v nedogled, zato mravlje ali nevroni počivajo, dokler ne dobijo iztočnice. V nenehnem iskanju najučinkovitejše rešitve evolucija vedno znova odkriva temeljno strukturo, ki jo najdemo v fizičnem vesolju.
Kot opaža Makris, ljudje včasih izkazujejo isto vedenje. Razmislite o "valu", ko kritična masa navijačev na stadionu stoji in dvigne roke; gibanje potuje skozi areno s hitrostjo, ki jo je madžarski fizik Tamas Vicsek preračunaval na 40 čevljev na sekundo.
Ampak ne preživimo veliko svojega časa sedeti v vrtenih vrstah in človeška družba ne spominja veliko na navaden niz sledov. Informacije nas bombardirajo na vse strani in jih poganjajo motivi, ki so veliko bolj zapleteni od bega tune. Če bi ljudi lahko vodili tako enostavno kot starlete, bi bilo oglaševanje znanost in ne umetnost. Valovi se razkrojijo in razkropijo v hrupnem ali neurejenem mediju - kar se izkaže, da smo mi.
