Снежный сугроб растёт по строгим правилам: падающие снежинки образуют микроскопические неровности, те, в свою очередь, притягивают ещё больше снега, и бугры самопроизвольно усиливаются. Эта же математика описывает рост городов, узоры на коре деревьев, рябь на воде и формирование скоплений космической пыли. Такое единообразие в физике называют универсальностью — когда совершенно разные системы подчиняются одним и тем же законам роста.
Учёные создали «квантовый сугроб» — облако холодных атомов, удерживаемое в ловушке из лазерных лучей. С помощью метода, похожего на фотометрию (измерение яркости, чтобы подсчитать число частиц), они следили, как на этом облаке нарастают неровности. Оказалось, что нарастание беспорядка, или энтропии, и момент насыщения в точности повторяют классический сценарий — тот самый, что управляет ростом обычного сугроба.
Граница между квантовым и привычным миром стирается: даже атомы «лепят» формы, знакомые нам по снежным дворам. Удивительно, что эту универсальную шкалу впервые заметили не в природе, а в компьютерной модели падающих пикселей в 1980-х. Идеи Шатьендраната Бозе и Альберта Эйнштейна о необычных квантовых состояниях вещества (таких как конденсат Бозе — Эйнштейна), а также работы Людвига Больцмана о рождении порядка из хаоса находят здесь прямое продолжение в поведении квантового газа.
Шкала Фэмили-Вичека была впервые замечена в компьютерных симуляциях случайного осаждения частиц в 1980-х годах.