Fenomen murmuracije čvoraka - i racionalno objašnjenje ove pojave

murmuracija čvoraka, 
© Daniel Biber, Germany, Shortlist, Professional, Natural World & Wildlife, 2018 Sony World Photography Awards



Ako je neko posmatrao čvorke, svakako mu je poznat fenomen "rojenja" u kojima se stotine ovih prica u letu ponašaju sinhrono, kao jedno ogromno tijelo, oblak ptica. Kako se to događa? Kako se čvorci tako uvežu kao da imaju wi-fi i ne dolazi do sudara ptica? I zašto to rade? U haosu tog jata postoji očiti red i matematičko-fizička pravila stvaranja jata. 

Sturnus vulgaris, što je naučno ime za čvorka, pripada porodici Sturnidae, i redu vrapčarki Passeriformes. To je mala ptica, tamnog perja, posutog bijelim tačkicama i nerijetko se može vidjeti u našim parkovima. Čvorci formiraju jata koja se kreću sinhrono, najvjerovatije kao oblik zaštite i zbunjivanja grabežljivica.

Tehnički naziv za ovaj fenomen je murmuracija. To je zapravo prirodni fenomen, gdje se jato čvoraka kreće jedinstveno, sihrono - kao jedno tijelo" u trenutku se razdvaja, prevće i talasa po nebu.

Naziv potječe od latinske imenice murmuratio, što znači mrmljanje ili gunđanje, smatra se da je onomatopejski prikaz buke koju ptice prave dok su u letu. Iako murmuracijanije svojstvena samo čvorcima, druge ptice, poput gusaka, lete u formaliziranim V formacijama kako bi pomogle u navigaciji, taj se izraz posebno povezuje s čvorcima. 




Naravno da je ova pojava fascinirala ljude i da su htjeli razumjeti kako to čvorci rade. Murmuracija izgleda poetski, kao nešto što radi neka viša sila, nestvarno je i čak pomalo jezovito. 

1931. godine britanski ornitolog Edmund Selous pretpostavlja da su čvorci koristili psihičke moći za djelovanje u jatu i izbjegavanje sudara - kao da su telepatski komunicirali jedni s drugima. Međutim, Giorgio Parisi italijanski fizičar, dobitnik Nobelove nagrade za fiziku 2021. godine,  primijenio je svoje duboko znanje o teorijskoj fizici kako bi dao mnogo naučniji odgovor na problem. Inače, Parisi se pored ostalog, bavi i teorijom haosa i dinamičkim sistemima, slučajnim procesima i... zaista je velik naučnik i humanista.

U radu koji je s kolegama objavio 2010. u PNASParisi zamjećuje kako je brzina kojom  leti jedan čvorak utjecala na brzinu ostalih. Otkrio je da ponašanje jedne životinje utječe na nju i utječe na ponašanje svih ostalih u grupi, bez obzira na to koliko je velika ili mala skupina. Dakle - nema nikakve telepatije i parapsihologije - nego čista fizika i matematika. 


Čvorak, Sturnus vulgaris, rad Jelena Kalinić


Brzina promjene brzine leta jednog čvorka izaziva promjenu brzine leta ostalih ptica u grupi. Djelujući kao grupa, imaju širi raspon percepcije nego što bi to imali kao pojedinci. Pozivajući se na analogiju s feromagnetizmom, Parisi je primijetio da čestice magneta pokazuju savršenu međusobnu povezanost na preciznoj, kritičnoj" temperaturi. Murmuracije čvoraka su upravo takav kritičan sistem koji nastaje kada je grupna dinamika optimalna.

"Rekonstrukcijom 3D položaja i brzine pojedinačnih ptica u velikim jatima čvoraka izmjerili smo u kojoj su mjeri fluktuacije brzine različitih ptica međusobno povezane. Utvrdili smo da raspon takve prostorne korelacije nema konstantnu vrijednost, ali se mjeri s linearnom veličinom jata.", pišu autori spomenutog rada u PNAS.

Parisi je pokazao, u jednom idućem radu, kako ne samo brzina, nego i promjena smjera, također određuju ponašanje murmuracije kao cjeline.

Kretanje jedne ptice utječe na kretanje sedam njenih neposrednih susjeda, a  kretanje svakog od njenih susjeda utjecalo je na daljnjih sedam u njihovoj neposrednoj blizini, i tako dalje, stvarajući složeni efekat u cijelom jatu. Rezultat je uvrnuta, stalno promjenjiva formacija u kojoj se neki dijelovi kreću jednom brzinom u jednom smjeru, a drugi različitim brzinama u drugim smjerovima. Kad jedan čvorak promijeni smjer ili brzinu, cijelo jato reaguje efektom talasa snage sedam, pa se čini kao da je informacija ili naredba prošla kroz jato u stvarnom vremenu.

Jedan od komentara koje sam našla na Facebook o Parisiju, bio je ovaj:

Giorgio je erudit, gotovo renesansni čovjek u današnjoj fizici. Ne znam nijednog drugog fizičara koji je u drugoj polovici dvadesetog stoljeća ostavio tako duboki trag u tako različitim dijelovima fizike. Od Altareli-Parisi jednadžbe u fizici cestica, preko spinskih stakala i replica symmetry breaking teorije u neuređenim sustavima, Kardar - Parizi - Zhang jednadžba za evoluciju površina u čvrstom stanju, uvođenje multifraktala u hidrodinamiku, proučavanje swarm formation u biofizici, a uz sve to je jedan od najsimpatičnijih i najskromnijih ljudi na svom matičnom univerzitetu i vrstan predavač."




Primjedbe

Objavi komentar

Popularni postovi s ovog bloga

Sastav Pfizerove i Modernine RNK vakcine i osobine RNK vakcina

Klitoris: vrh ledenog brijega užitka

Ne, nije tačno da potpuno vakcinisani zdravstveni radnici imaju 251 puta veće virusno opterećenje i da su opasnost za nevakcinisane