Kaos til sammenhæng
Termodynamikkens anden lov fortæller os, at alt i universet har en tendens til uorden, og i komplekse systemer er kaos normen. Så du ville naturligvis forvente, at universet er rodet. Og alligevel kan vi observere lejligheder med spontan orden, synkronisering af metronomer, månernes perfekt timede kredsløb, de samtidige glimt af ildfluer og endda dit hjertes regelmæssige bank.
Hvad bringer disse ting i orden på trods af naturens tendens til uorden?
---
Synkronisering af metronomer
Metronomerne er ude af synkronisering i starten. Når tomme dåser er placeret nedenunder, starter magien. Hele bestyrelsen er nu fri til at bevæge sig fra side til side, og metronomerne begynder at påvirke hinanden til synkronisering. Og så slap vi det.
---
Dette virker uanset antallet af metronomer du har. Platformen går bare, uanset hvilken vej de fleste metronomer skubber den.
Jeg kan godt lide at tænke på det rent visuelt ved at tænke på folk, der løber rundt på en bane. Som antag, at du løber med din ven, og måske er din ven hurtigere end dig.
Din ven siger, du ved, kom nu, flyt den, skynd dig, for du tumler, du er langsom, du sakker bagud. Så hvis du har nok mod, og du prøver hårdt nok, og hvis vennen er sympatisk nok til at bremse, så er koblingen mellem jer stærk nok til at overvinde den iboende forskel i dine naturlige løbehastigheder.
Men hvis du ikke er særlig gode venner, eller du ved, hvis du ikke helt kan suge det op for at bevæge dig hurtigere, så vil koblingen ikke være stærk nok til at overvinde den forskel, og den ene person vil begynde at klappe den anden.
---
Ildfluerne i Sydøstasien er tilsyneladende gode nok venner, fordi de synkroniserer deres blink. Selvom hver enkelt har sin egen særlige frekvens, hvormed den kan lide at blinke, kobler de sig stærkt nok til hinanden, så hundreder, ja tusinder kan blinke sammen i det samme splitsekund.
Der er en fantastisk simulering af dette af Nikki Case. Du starter med individuelle ildfluer, der bare gør deres ting, og så kan du tænde for interaktionen mellem dem. Nu, i Koromoto-modellen, ville dette betyde, at hver ildflue har en effekt på hver anden. Men i denne simulering bliver en ildflue kun påvirket af sine naboer. Hvis den ser et blitz tæt på, skubber det sit indre ur en lille smule fremad, så det blinker hurtigere, end det ellers ville have gjort. Hvad der er bemærkelsesværdigt ved dette er, at selvom interaktionerne er små og tæt på, kan du over tid se bølger rejse gennem alle ildfluerne, og til sidst blinker de alle på én gang.
---
Som du måske tror, hvis du øger koblingen, får du bare sådan lidt gradvist et system mere og mere synkroniseret. Det er ikke det, der sker. Det er lidt ligesom den måde, hvorpå vand ikke gradvist fryser, når du sænker temperaturen, det er vand, vand, vand, mens du sænker temperaturen og så ved en kritisk temperatur, begynder molekylerne pludselig at ændre deres tilstand og bliver faste i stedet for flydende, og dette er en slags tid frem for rumversion af det samme.
De låser på en måde deres faser i tid, når du har passeret et kritisk niveau af kobling, og på det tidspunkt er den slags krystallisering i tid det fænomen, som vi kalder synkronisering.