Heuschrecken haben keinen König

Schwarmbildung und Selbstorganisation in Tierwelt, Physik und Informatik

Vogelschwärme führen komplexe Manöver aus über uns am Himmel, Fische vollbringen Ähnliches in den Tiefen der See. Im asiatischen Dschungel zeigen Leuchtkäfer Lichtvorführungen, in denen Tausende von Käfern in perfekter, synchroner Harmonie strahlen. Diese und ähnliche Vorgänge haben dazu geführt, dass Mathematiker und Physiker sich mit Kollegen der Biologie zusammengefunden haben, um die dem Schwarmverhalten zugrunde liegende Struktur zu erforschen. Tatsächlich ist diese Struktur universell und ähnlich der, die man in der Physik vieler wechselwirkender Teilchen findet. Das Entstehen und die Struktur eines Vogelschwarms entsprechen in vieler Hinsicht der Magnetisierung von Eisen, bei der ganz plötzlich die Spins der meisten Atome in die gleiche Richtung weisen. Die Synchronisierung der Leuchtkäferstrahlung wiederum beruht auf Mechanismen, die der Lichtemission eines Lasers ähneln.

Dieses Buch beschreibt die verschiedenen Formen des Schwarmverhaltens von Tiergemeinschaften und stellt diesen dann die entsprechenden Strukturen in Physik und Informatik gegenüber. Doch keine Angst: es wird nur einfache Mathematik benötigt, und auch die angeführte Physik und Biologie bewegt sich auf allgemeinverständlichem Niveau. Erleben Sie mit, wie aus einfachen Gesetzmäßigkeiten die komplexesten Phänomene entstehen können - ohne dass es einer zentralen Kontrollinstanz bedarf.

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Lesejury-Facts

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Meinungen aus der Lesejury

Veröffentlicht am 15.10.2021

Schwarmverhalten

Das Buch beleuchtet die Strukturen, die hinter Schwarmverhalten in der Tierwelt stecken, also den Bewegungen der Vogelschwärme und der Fischeschwärme, aber auch die Abstimmung des Leuchtverhaltens unter den Leucht-käfern oder dem Zug der Heuschreckenschwärme (und warum diese sich überhaupt bilden).

Diese Strukturen sind universell und man findet sie auch in der Physik wieder, zum Beispiel bei der Magnetisierung von Eisen oder der Lichtemission eines Lasers.

Helmut Satz beschreibt diese Phänomene in insgesamt 22 kurzen Kapiteln. Für den Leser bedeutet dies, dass man, falls nicht selbst vom Fach, aus den Bereichen Informatik, Mathematik, Physik und Biologie allerhand faszinierende und unerwartete Phänomene kennen lernt. Auch wenn der Klappentext von "einfacher Mathematik" und "allgemeinverständlichem Niveau" spricht, so sollte doch eine gewisse naturwissenschaftliche Neugier und Vorkenntnis vom Leser mitgebracht werden.

Ganz so einfach sind die Sachverhalte dann doch nicht zu verstehen.

Wer sich auf die Inhalte einlässt, bekommt dann aber auch ganz schnell Lust auf mehr. Daher ist das Buch ein guter Überblick und Startpunkt für weitere Lektüre in den Bereichen der Naturwissenschaften.

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