Naukowcy wyjaśnili zagadkę powstawania uporządkowanych wzorów w naturze

Choć siły stojące za tym fenomenem nie są widoczne gołym okiem, to przyczyniają się one do powstawania wyjątkowych wzorów. Próbując wyjaśnić, co dokładnie się wtedy dzieje, naukowcy powiązani z Instytutem Maxa Plancka przeprowadzili szereg owocnych eksperymentów. 
zdjęcie poglądowe

zdjęcie poglądowe

Nowy model ujawnia, w jaki sposób oddziaływania molekularne napędzają porządek w aktywnych układach. W wyniku przeprowadzonych badań członkowie zespołu badawczego doszli do wniosku, że tzw. oddziaływania niewzajemne mogą zwiększać porządek w aktywnych układach. Ocenili również, jak stopień niewzajemności wpływa na powstawanie wspomnianych wzorów. 

Czytaj też: Położenie północnego bieguna magnetycznego Ziemi zmienia się coraz szybciej. Naukowcy zaktualizowali model

Publikacja w tej sprawie ukazała się na łamach New Journal of Physics. Jej autorzy wyjaśniają, że zazwyczaj zakładano, jakoby silniejsza niewzajemność zapewniała większą aktywność, co sprawia, że jest związana z mniejszym porządkiem w całym układzie. W toku ekspertyz stało się jednak jasne, że tak naprawdę jest odwrotnie. Z kolei uporządkowane wzorce fal pojawiają się w sytuacji, gdy niewzajemność przekracza ustalony poziom. 

Oddziaływania niewzajemne są bardzo specyficzne i występują chociażby w sytuacji, gdy jedna cząsteczka może być przyciągana do drugiej, natomiast druga będzie odpychana. Za sprawą takiego zjawiska może dochodzić do powstawania bardzo rozbudowanych wzorów na ogromną skalę. Nierzadko wykazują one zaskakujące podobieństwo do pewnych struktur, takich jak organizacja wewnątrz komórki.

Naukowcy próbowali jak najlepiej zrozumieć mechanizmy, za sprawą których tworzą się konkretne wzory. Kluczową rolę w tym zakresie odgrywają tzw. oddziaływania niewzajemne

Naukowcy chcieli uzyskać jak najlepsze rozeznanie w mechanizmach stojących za powstawaniem takich wzorów. I wszystko wskazuje na to, że im się to udało. Kluczowym wnioskiem wyciągniętym na podstawie prowadzonych ekspertyz było to, że uporządkowane wzorce fal tworzą się w sytuacjach, w których niewzajemność przekracza pewien ustalony poziom. 

Czytaj też: Fenomen w świecie magnetyzmu wywraca fizykę do góry nogami. Tego nikt się nie spodziewał

Aby dojść do takich wniosków członkowie zespołu badawczego skorzystali z symulacji. Dzięki nim byli w stanie zbadać właściwości fizyczne naturalnie występujących defektów prowadzących do zakłócania porządku. Postępy dokonane w tym zakresie powinny mieć przełożenie chociażby na lepsze zrozumienie okoliczności, w jakich doszło do powstania życia na Ziemi.