Бактерии в капле воды толкаются и плывут — каждая сама по себе, но вместе они создают узоры. При слабом движении жидкость бурлит, как суп на сильном огне: вихри сталкиваются, направление течения меняется каждую секунду. Это называют бактериальной турбулентностью.
Но если частицы начинают двигаться быстрее, картина меняется. Возникает турбулентная стая: хаотичные вихри не исчезают, но поверх них появляется общее направление движения. Как будто толпа в час пик одновременно и толкается локтями, и движется к выходу.
Авторы нашли простое математическое описание, которое предсказывает этот режим и объясняет, почему при усилении активности происходит переход от полного хаоса к порядку с вихрями.
У настоящих бактерий турбулентность возникает уже при концентрации в несколько миллиардов клеток на миллилитр — и без всякого внешнего перемешивания.