Текст уведомления здесь

5 минут о ритме Вселенной

Знали ли вы, что сотни светлячков мерцают в едином ритме, а температура тела человека немного подстраивается под смену дня и ночи? Оказывается, многие процессы в окружающем нас мире синхронизируются друг с другом. Этому явлению посвящена книга «Ритм Вселенной», о которой сегодня расскажет Маша Осетрова.
Добавить в закладки
Комментарии

Всем привет, я Маша Осетрова, и сегодня я немного расскажу вам о синхронизме внутри и снаружи нас.

Если вы недавно были в театре, наверняка помните, что происходит, когда актеры выходят на поклон: зал взрывается аплодисментами и поначалу хлопки звучат довольно разрозненно. Однако в какой-то момент зрители вдруг начинают аплодировать в едином ритме, и это равновесие, как правило, бывает очень сложно нарушить.

Подобное явление особенно заинтересовало ученых, приверженцев точных наук, около ста лет назад при наблюдении за мерцанием светлячков. Начав светиться, тысячи насекомых со временем входят в общий ритм, и впредь мерцают в унисон, освещая окрестности мягкими вспышками света.

И если в случае зрителей можно заподозрить, что люди осознанно подстраиваются под хлопки соседа или следуют за ритмом самого ярого и громкого поклонника пьесы, то как договариваются между собой насекомые, долго оставалось загадкой для ученых.

Оказалось, что дело в том, что каждого отдельно взятого светлячка можно рассматривать как осциллятор — объект, автоматически совершающий циклические действия, а всех их вместе — как систему «связанных осцилляторов». Это означает, что между ними есть некий физический или химический процесс, позволяющий им влиять друг на друга.

В 1989 году математики Стивен Строгац и Ренни Миролло доказали, что в определенных условиях подобная система не только может, но и неизбежно будет приходить в состояние идеальной синхронизации. Причем даже в том случае, когда речь идет о тысячах лишенных разума осцилляторов: будь то атомы в рабочем теле лазера или клетки, задающие ритм сердечных сокращений.

В книге «Ритм Вселенной» Стивен Строгац, специализирующий на теории сложности и хаоса, рассказывает о том, как спонтанное упорядочивание возникает на всех уровнях устройства Вселенной: от атомных ядер до космических объектов.

На синхронизм в неживой природе первым обратил внимание нидерландский физик Христиан Гюйгенс. Наблюдая за маятниками, он с удивлением обнаружил для себя их «взаимную симпатию». Оказалось, что если повесить рядом два одинаковых маятника и принудительно рассинхронизировать, то через некоторое время они снова пойдут «в ногу».

Особое значение для нас имеет синхронизация в микромире. К примеру, она объясняет эффект сверхпроводимости. Триллионы электронов, двигающихся синхронно, не встречают на своем пути никакого электрического сопротивления и проскальзывают сквозь металл без каких-либо затрат энергии в форме трения.

А в поисках синхронизации в космическом масштабе достаточно взглянуть на небо безоблачной ночью: тот факт, что мы всегда видим одну и ту же сторону Луны, объясняется как раз совпадением периода ее вращения вокруг собственной оси точно с периодом обращения вокруг Земли.

Миллионы лет эволюции наложили отпечаток синхронизма и нас самих: со временем наш организм приучился автоматически синхронизироваться с 24-часовым циклом смены дня и ночи. За это отвечают так называемые циркадные ритмы. У разных существ они могут быть как больше, так и меньше целых суток, чем объясняется само происхождение термина: от латинского circa (что означает «приблизительно») и dies (что означает «день»).

Чтобы как следует изучить циркадные ритмы людей, ученым пришлось ставить на самих себе весьма суровые эксперименты. К примеру, 14 февраля 1972 года Мишель Сиффре добровольно спустился на дно тридцатиметровой ямы, где ему предстояло провести в изоляции шесть месяцев. Предполагалось, что без доступа света и при постоянной температуре организму не придется вынужденно подстраиваться под 24-часовой цикл.

И действительно, наблюдения за Мишелем Сиффре показали, что его цикл сна и бодрствования составляет около 26 часов. При этом синхронизация проявлялась на еще одном уровне: в соответствии с 26-часовым циклом осциллировала температура его тела.

Более поздние (и более гуманные) эксперименты с большим количеством участников, не изолированных социально и помещенных в комфортабельные условия, подтвердили эти результаты, а также позволили математически описать взаимосвязь продолжительности сна с фазой температурного цикла, в которую человек ложился спать.

Таким образом, в некотором смысле мы, люди, представляем собой конгрегации циркадных осцилляторов. Возможно, именно поэтому синхронизм сам по себе доставляет нам такое эстетическое удовольствие.

Нам нравится петь хором, играть в оркестре, смотреть выступление команд по синхронному плаванию или наблюдать за марширующими в ногу солдатами. Мы интерпретируем постоянный синхронизм как признак кропотливого труда, точного планирования и хореографического искусства.

На этом все, читайте умные книги, ложитесь спать вовремя, читайте портал «Чердак» и смотрите следующее видео, в котором я расскажу вам о кровавой истории наших предков.

Добавить в закладки
Комментарии
Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы