Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас - Гэвин Претор-Пинней

Командная работа в микроскопических масштабах. Голодные амебы Dictyostelium собираются вместе, созывая друг друга химическими сигналами, образуют «слизня», а уже «слизень» ползет на поиски лучшей жизни

* * *

Если брать большинство «обычных» механических волн, энергия распространяется вместе с формой волны, в то время как среда распространения — вода, воздух, камень или что-либо еще — остается практически на одном месте. Однако волны, которые катятся по стадиону, на поверхности огромного пчелиного роя или среди колонии «социальных» амеб, совершенно другие.

В каждом из этих примеров отдельная особь затрачивает определенную энергию, но соседней особи ее не передает. Спортивные фанаты, пчелы, амебы — все они отнюдь не пассивные объекты, захлестываемые движением, передающимся от соседей, как, например, при распространении океанической волны — частички воды вовлекаются в движение по круговой траектории вместе с остальными частичками. В этих же популяциях от одной особи к другой передается нечто совершенно иное — информация. Через толпу распространяется информация о том, как и когда каждый конкретный индивид должен двигаться, чтобы общими усилиями образовалась волна.

Впрочем, идея довольно спорная.

Спорная хотя бы потому, что «обычные» волны и сами переносят информацию. В конце концов, в первую очередь именно по этой причине мы обратили на них внимание. Например, видимые нам световые волны несут информацию об объектах, от которых отражаются; слышимые звуковые волны дают понять, кто или что их порождает. Потому мы и используем волны для связи — радиоволны, к примеру, несут сигнал от передающего устройства к вашему радиоприемнику. И все же, несмотря на свою непохожесть, все эти волны — волны энергии, переносимой из одной точки пространства в другую.

Однако волны, проходящие через толпы народа, пчелиные рои, комочки «социальных» амеб, представляют собой исключительно информацию. Единственное, что распространяется в форме волны от одной части популяции к другой, это сигнал для каждой особи сделать то-то и то-то.

Спросите физика, и он вам ответит: волны на стадионе не являются таковыми в строгом смысле этого понятия, потому что не переносят энергию через среду. Скорее, это среда затрачивает энергию, чтобы в определенной мере себя направлять. Тем не менее то, что мы видим — волна. И этого достаточно, чтобы считать ее подлинной, истинной волной, распространяющейся вихляниями пчелиных брюшков и сбивающимися в группы амебами. Ну и пусть она не подчиняется тем же физическим законам, что и другие волны. Подумаешь! Просто она сделана из другого теста.

Высоколобые умники с этим могут не согласиться.

Но знаете, что я им на это скажу? Пускай полюбуются на 50 000 пчелиных задниц.

* * *

Если вы задумали организовать волну на стадионе, без помощи друзей вам не обойтись. Причем нужны как минимум еще двадцать четыре человека, потому как прыгая и скандируя во время игры нью-йоркских «Джетс» вдвоем с приятелем, вы добьетесь нулевого результата.

Откуда это известно? Благодаря исследованиям профессора Тамаша Вичека из Будапештского университета.,Он и его коллеги пришли к выводу: чтобы зажечь волну болельщиков на стадионе, нужно не меньше двадцати пяти человек, рассредоточенных в разных местах, которые будут действовать слаженно, в определенное время вскакивая. А вот насчет того, должны ли эти двадцать пять человек надираться, скидывать с себя футболки и орать речевки, в исследовании ничего не говорится. «Некоторые заявляли, что, мол, нужно вовсе не двадцать пять человек, — стал рассказывать Вичек, когда я поинтересовался его работой. — Они утверждали, что им хватило и четырех друзей. Однако выяснилось, что пяти человекам это удается далеко не с первого раза. Они должны предпринять несколько попыток, прежде чем их непосредственные соседи включатся в процесс, составляя те самые недостающие два десятка».

«Так, всем приготовиться… Слушайте, а в какую сторону: влево или вправо?» Чемпионат мира 1986 года в Мексике: именно тогда волны болельщиков на стадионе обрели бешеную популярность

Профессор Вичек заинтересовался волнами болельщиков совсем не потому, что сам — страстный поклонник спорта. Его интерес возник естественным образом из исследовательской работы по поведению других групп. Ранее он изучал то, каким образом синхронизируются аплодисменты зрителей, когда те вызывают актеров после игры. Темой другой его работы было распространение паники среди большой группы людей при возникновении чрезвычайной ситуации. Вичек как раз находился на спортивном соревновании — у него брали интервью для телевидения об этой его исследовательской работе, — когда на трибунах стадиона возникла волна. Она-то и стала той самой искрой, разжегшей в нем азарт исследователя.

Анализируя видеозаписи спортивных матчей, Вичек наблюдал, каким образом волны болельщиков возникают и распространяются. Пытаясь сымитировать поведение толпы, он составил ее упрощенную компьютерную модель. В ней присутствовали виртуальные люди — упрощенные версии людей из толпы, пребывавшие в одном из трех состояний: возбужденном, когда они сидели и были готовы подхватить волну; активном, когда они вскакивали и размахивали руками; пассивном, когда они просто размахивали руками, но о том, чтобы вскочить, и не помышляли. Тут я заметил Вичеку, что такая модель кажется вполне жизненной — во время некоторых футбольных матчей так и происходит.

Но хотя «люди» в компьютерной модели были довольно схематичны, они точно имитировали поведение людей на стадионе. Повозившись с настройками, Вичек с коллегами продемонстрировали: скорость, с которой волна распространяется по стадиону, определяется временем реагирования членов толпы. В действительности волна распространяется довольно быстро — со скоростью 43,5 км/ч.

Люди опытные могут организовать довольно-таки замысловатую волну. «Первокурсники Университета Нотр-Дам отличаются в этом деле особой сноровкой, — поделился Вичек. — Для них это своего рода искусство, часть студенческой культуры. Они могут направить волну в любую сторону. Даже в обе одновременно. Для выполнения такого трюка необходимы несколько десятков человек, четко представляющих, что и как им делать».

Однако менее опытные «волновики» даже не догадываются о том, что побуждает волну распространяться по зрительским трибунам в одну сторону, а не в другую. Если бы болельщики вскакивали только потому, что вскочили их соседи, можно было бы предположить, что кто-то, находящийся в определенной точке, дает отмашку — волна идет расширяющимся кругом, как рябь от брошенного в пруд камушка. Но в таком случае волна распространялась бы в обе стороны сразу, огибая стадион. Такого затейливого эффекта добиваются студенты из Университета Нотр-Дам после определенной тренировки. Более того, по наблюдениям Вичека, подавляющее число волн идет только в одном направлении. В ходе второго исследования открылась даже следующая тенденция: «Мы обнаружили, что если брать волны по часовой стрелке и волны против часовой стрелки, их пропорция составляет 60:40».