Stjernene dukker opp over Roma rundt skumringen, og drar mot hyttetakene etter en dag med mating på landsbygda. I flokker på flere hundre til flere tusen, danner de sivende bekker, hvirvlende sylindre, kjegler eller bånd spredt over himmelen som gigantiske flagg. Mens de rullet sammen og dyppet sammen, minnet de Andrea Cavagna, en fysiker ved Italiens nasjonale forskningsråd, om atomer som falt på plass i en overflødig tilstand som kalles et Bose-Einstein-kondensat. Av nysgjerrighet satte Cavagna ut et kamera for å registrere flyene. Som partikkelfysiker sier han, "det var forfriskende å jobbe med noe du faktisk kan se." Men å holde oversikt over tusen fugler viste seg å være mye mer komplisert enn en milliard milliarder atomer.
Cavagna var neppe den første forskeren som ble fascinert av disse akrobatikkene - kjent, i et sjeldent tilfelle av teknisk språk som falt sammen med poesi, som "mumlinger." Andre dyr som ferdes i grupper - skolegående fisk, tydeligvis - viser den samme uhyggelige evnen til å flyttes tilsynelatende unisont bort fra et rovdyr eller mot en matkilde. En ornitolog fra det 20. århundre foreslo for alvor at de koordinerte bevegelsene sine ved telepati. Den muligheten har ikke funnet mye støtte innen biologi. Den andre forklaringen er at et signal om å endre retning stammer fra en eller noen få individer, sannsynligvis i periferien (de som mest sannsynlig vil se en trussel), og reiser som en bølgefront over flokken, som en krusning som sprer seg over et tjern fra en droppet rullestein. Det er bare en gjenstand for menneskets visjon at vi ikke kan se det skje i sanntid. Men høyhastighets kameraer kan fange den, og datamaskiner kan modellere oppførselen.
Det er bølgenes natur at de kan reise gjennom et medium raskere enn selve mediet: Lyden fra en sykkelklokke når ørene dine med en hastighet som er mye større enn selve sykkelen, eller enn noen vind som noen gang har blåst på jorden. Princeton-biologen Iain Couzin og MIT-oseanografen Nicholas Makris har vist at i nærvær av et rovdyr, eller en potensiell matkilde, eller en mulighet til å gyte, krysser en bevegelsesbølge en skole med fisk fem til ti ganger raskere enn noen av dem kan svømme - “utrolig bra orkestrert, ” sier Couzin, “som en ballett.” Fiskene de har studert viser en terskelrespons, og endrer kurs bare når en tilstrekkelig stor brøkdel av sine synlige naboer har det.
Når det gjelder starlinger, har Cavagna og hans samarbeidspartnere nylig vist at hver av dem holder rede på de seks eller syv nærmeste starlingene, og justerer flukten for å holde seg i synkroni. I en ny artikkel viser de hvordan et signal som stammer fra et enkelt individ kan krysse en hundre yard bred flokk på et brøkdel av et sekund, uten praktisk talt ingen forvrengning eller redusering. Ligningene som beskriver dette er de som styrer bølger - i stedet for å si diffusjonen av en gass eller væske. I vid forstand er de samme lovene som fotoner overholder, i spill når en flokk starende møter en vandrefalk.
Cavagna er agnostisk, foreløpig, om utviklingen av en så bemerkelsesverdig evne, selv om han antar at dens formål er å forsvare seg mot rovdyr, som foretrekker å angripe enkeltindivider. "Jeg vil vite hvordan fuglene gjør det, " sier han, "ikke hvorfor."
Bølgefenomener dukker opp i mange biologiske systemer. Couzin har funnet dem i reirene til bestemte maurarter, som viser et bølgelignende mønster av opphisselse og ro. Hvert 20. minutt begynner et utbrudd av aktivitet nær midten av et rede og sprer seg utover ved fysisk kontakt mellom individer. Han tegner en analogi med hjernebølger, og spekulerer i at begge utviklet seg for å spare energi. Aktivitet - enten det er å bære et blad eller konsolidere et minne - er metabolsk dyrt og kan ikke opprettholdes på ubestemt tid, så maur eller nevroner hviler til de mottar en signal. I det uendelige søket etter den mest effektive løsningen, oppdager evolusjonen om og om igjen en grunnleggende struktur som finnes i hele det fysiske universet.
Som Makris observerer, viser mennesker noen ganger den samme oppførselen. Tenk på "Bølgen", når en kritisk masse fans på et stadion står og løfter armene; bevegelsen reiser gjennom arenaen til en hastighet som den ungarske fysikeren Tamas Vicsek beregnet til 40 fot per sekund.
Men vi bruker ikke mye av tiden vår på plassert lagrede rader, og menneskesamfunnet ligner ikke mye på den vanlige utvalget av en sildeskole. Vi blir bombardert på alle sider av informasjon, og blir drevet av motiver som er langt mer kompliserte enn å slippe unna tun. Hvis folk kunne ledes like lett som star, ville reklame være en vitenskap, ikke en kunst. Bølger brytes ned og forsvinner i et støyende eller forstyrret medium - som det viser seg, er oss.
