Когда в капле воды собирается множество бактерий (они состоят в основном из углерода), начинается синхронный хоровод: миллионы крошек скользят по гигантским эллипсам, будто танцоры на паркете. Так без командира из простых движений рождается сложный узор. Язык этого танца — струйки жидкости, которые каждая клетка выдавливает вокруг себя.
Ключ к загадке — способность бактерии чуть опережать поток: она плывёт быстрее воды, словно танцор, вырывающийся на долю такта вперёд. Когда клеток достаточно, а плёнка жидкости тонка, эти крошечные рывки складываются в общее синхронное вращение. И вот что неожиданно: весь этот порядок держится на том, что бактерии непрерывно откачивают энтропию наружу — сбрасывают беспорядок в воду, сохраняя строй внутри.
Тот же механизм применим к любым удлинённым частицам, плавающим в жидкости, — от биологических волокон до искусственных микророботов. Идеи основоположников — Людвига Больцмана, Анри Пуанкаре и Даниила Бернулли — сошлись в объяснении микробного хоровода. Вся эта сцена держится на водородных связях в воде.
Для синхронизации танца бактерии применяют тот же принцип, что и нейроны нашего мозга при создании ритмов — только связь не электрическая, а водяная.
В романе «Солярис» океан мыслил, используя физику потоков — бактерии делают то же самое в масштабе капли.