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Heuschrecken haben keinen König. Schwarmbildung und Selbstorganisation in Tierwelt, Physik und Informatik. Edition No. 1 (German Version)

  • ID: 5185726
  • Book
  • April 2021
  • 144 Pages
  • John Wiley and Sons Ltd
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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Einleitung
Die achte Plage
Das Entstehen von Zusammenhang
Die Stare von Rom
Spins und Magnete
Die Gesetze des Schwarms
Das Leuchten im Urwald
Die hörbare Stille
Gekoppelte Pendel
Laserstrahlung
Die Bestimmung der Wege
Flugformationen
Die Aerodynamik der Vögel
Der Ameisenstaat
Verwandtschaftsbestimmung
Von Blumen und Bienen
Verständigung und Sprache
Epilog
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Helmut Satz
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