Новое исследование математиков из Нью-Йоркского университета объясняет согласованное движение стаи птиц и косяка рыб. Работа опубликована в журнале Physical Review Fluids и опирается на более ранние результаты Applied Mathematics Laboratory NYU.
Авторы предлагают математическую модель, сравнивающую такие формации с «мягким кристаллом». В этой картине отдельные птицы и рыбы ведут себя как «атомы» в регулярной решётке: они держат примерно равные расстояния и действуют подобно упругому телу, связанному гибкими, пружиноподобными связями. Модель подчёркивает, что структуры одновременно хрупки и легко деформируются и чувствительны к изменениям потока или появлению объектов поблизости.
Для проверки команды были проанализированы предыдущие эксперименты, в том числе испытания с механическими взмахивателями: у устройств были напечатанные крылья и моторы, они двигались в воде. Модельная «стая» могла перестраиваться в линию, и поведение машинок соответствовало предсказаниям модели.
Сложные слова
- согласованный — движение многих объектов в одном ритмесогласованное
- формация — организованная группа животных или объектовформации
- решётка — структура с повторяющимся расположением точекрешётке
- упругое тело — тело, которое возвращает форму после деформацииупругому телу
- пружиноподобный — похожий на пружину по свойствампружиноподобными
- хрупкий — легко ломается или повреждается при малом усилиихрупки
- деформироваться — изменять форму из‑за давления или силыдеформируются
- испытание — проверка работы или поведения устройстваиспытания
- взмахиватель — устройство, которое делает быстрый взмахвзмахивателями
- машинка — небольшая модель машины или устройствомашинок
Подсказка: наведите, сфокусируйтесь или нажмите на выделенные слова, чтобы увидеть краткие определения прямо во время чтения или прослушивания.
Вопросы для обсуждения
- Как вы понимаете сравнение стаи с «мягким кристаллом»? Приведите одно‑два объяснения.
- Какие внешние изменения, по вашему, могут повлиять на поведение стаи и почему?
- Могут ли, по вашему мнению, роботы, действующие как стая, быть полезны в технике? Почему?
