Warum Vogelschwärme einem Gesetz der Physik widersprechen

Der Kunstgriff der Dresdner Physiker

Der Trick der Forschenden besteht darin, jedem Vogel im mathematischen Modell einen zusätzlichen, künstlichen Partner zuzuordnen. Diesen gibt es in der Natur nicht. In den Berechnungen sorgt er aber dafür, dass sich die Bewegungen des Schwarms mit bekannten physikalischen Methoden beschreiben lassen.

Biophysiker Ricard Alert beschreibt es so: "Um die Bewegungen der Vögel präzise zu simulieren, beschreiben wir das dynamische System 'Vogelschwarm' mit den etablierten Methoden. Die elegante Lösung: Vor jeden Vogel wird ein zusätzlicher Vogel künstlich platziert, der exakt entgegengesetzt ausgerichtet ist."

Diese zusätzlichen "Gegenvögel“ existieren nur im Modell. Sie ermöglichen es jedoch, die Bewegungen solcher Systeme mit den etablierten Methoden der Physik zu berechnen. Dadurch können Forschende auf viele bewährte Werkzeuge zurückgreifen, die bisher für solche Systeme nicht nutzbar waren.

Die Forschung öffnet eine neue Tür. "Die spannende Frage ist nun, ob die Newtonschen Ausnahmen zu völlig neuen Formen kollektiven Quantenverhaltens führen. Darüber wissen wir bislang noch sehr wenig. Genau das macht das Thema so spannend", sagt Moessner.