На концерте в плотной толпе каждый шаг даётся с трудом — чем теснее, тем меньше хочется двигаться. Так обычно ведёт себя и активная материя: рои бактерий или стаи роботов замирают в тесноте. Но одна группа исследователей обнаружила обратный эффект. Крошечные частицы, которые поодиночке лежат без движения, в компании вдруг начинают метаться, как разгорячённые молекулы газа.
Эксперимент ставили с осцилляторами — шариками, которые колеблются на месте за счёт электричества, возникающего от трения (это явление называют контактно-зарядным электрофорезом). Сами по себе они неподвижны. Но когда таких шариков много, их столкновения становятся сверхэластичными: после удара они разлетаются быстрее, чем сближались. Так рождается положительная обратная связь между плотностью и активностью — чем больше соседей, тем сильнее каждый разгоняется.
Поняв природу таких столкновений — как именно энергия удара переходит в ускорение, — авторы научились управлять формой этого газа и даже превращать его в кристалл. Работа показывает, что сложное коллективное поведение может рождаться не только из симметрии взаимодействий, но и из способности частиц подстраиваться друг под друга. Возможно, похожие принципы помогут создавать адаптивные материалы или объяснят неожиданную согласованность в живых клетках.
Сверхэластичный удар похож на пинг-понг: шарик не просто отскакивает, а получает дополнительный импульс от столкновения, словно ракетка бьёт сильнее, чем летел мяч.
В романе Станислава Лема «Непобедимый» механические «мушки» собирались в тучи и проявляли разум только в массе — похожий принцип: активность рождается от количества.