#самоорганизация

Волны света, звука или радиосигнала, попадая в комнату неровной формы, обычно начинают хаотично рикошетить и превращаться в беспорядочный шум. Однако физикам удалось укротить этот волновой хаос: запустив сигналы в искривленную камеру из особого «гиперболического» материала, они обнаружили, что волны не рассеиваются, а сами собой собираются в идеальные, устойчивые и повторяющиеся маршруты.

Наблюдение за спонтанным движением пешеходов в двух таких разных странах, как Испания и Япония, позволило ученым сделать неожиданное открытие: при прочих равных условиях подавляющее большинство людей подсознательно предпочитают повороты против часовой стрелки. Биологические причины такого врожденного сценария поведения пока не ясны.

Биофизики выявили общие закономерности в коллективном движении клеток, которые сохраняются у бактерий, животных и человека. Клетки демонстрируют скрытую симметрию, известную как конформная инвариантность, в своих вихревых узорах. Это открытие указывает на существование универсальных физических принципов, управляющих живой материей.

Математическая модель — мощный инструмент современного ученого, помогающий увидеть и точно описать общие закономерности в самых разных явлениях. Яркий пример — паттерны Тьюринга и реакционно-диффузные модели. Их сложно понять без помощи формул: тем, кто пытается это сделать, пригодится метафора с пожаром и потеющими кузнечиками, которую предложил оксфордский профессор Джеймс Мюррей.

Замысловатые паттерны окраски животных в виде полосок, ячеек и пятен могут возникать из-за самоорганизации вещества — это предположил еще Алан Тьюринг. Однако его модель не объясняет резкие переходы на таких узорах. С этим справился новый подход к моделированию паттернов Тьюринга, который учитывает конвекцию и разницу размеров взаимодействующих частиц.

Биофизики из МФТИ и Гентского университета выяснили, что сердечная ткань, несмотря на высокое содержание невозбудимых клеток, все-таки может проводить возбуждение.