顺其自然

鸟群在飞行中敏捷地转向和俯冲，展现出其集体运动的精湛技巧。现在，一组物理学家成功地从一个完全无生命的系统——一个在振动板上由微小的黄铜棒和球形珠子组成的集合体——中诱导出集群行为。

来自印度班加罗尔科学研究所的研究人员多年来一直在研究这种棒的物理特性。他们受到蝗虫研究的启发，专注于产生集群行为，因为只有当蝗虫在一定密度下聚集在一起时才会形成集群。

研究人员认为，同样的现象可能在这些棒上也能观察到。这些毫米级的棒子一端呈锥形，使其能够“行走”到 preferred 方向；就像鸟类或蝗虫一样，它们倾向于不向后移动。

当研究小组只振动棒子时，他们观察到短暂的集群迹象。但当研究生尼廷·库马尔在混合物中加入一些珠子时，结果发生了显著变化。库马尔将珠子和棒子散布在以每秒 200 次频率振动的板子上的一层上，他惊讶地看到棒子开始整齐地组装起来，并无休止地循环。

该小组构建了一个计算机模拟来帮助揭示其背后的物理原理。与使用视觉或嗅觉进行交互的鸟类或蝗虫不同，这些棒子通过珠子进行通信。“珠子变成了它们的眼睛和耳朵，”物理学家阿杰·苏德说。每个重新定向的棒子都会拖动珠子，改变它们的流动。其他棒子会根据这种流动来调整自身，就像风中的风向标一样。

科学家们希望这些结果能够阐明其他集群行为，包括伤口愈合和癌症中细胞的集体运动，以及拥挤场所中的人类踩踏事件。