【正見新聞網2017年11月29日】
人們一直認為自然界中有機生命才會展現群體行為，比如群起「亮燈」飛舞的螢火蟲；無機體需要某些條件的觸發才會改變整體狀態。然而埃默裡大學（Emory University）的物理學家們居然在外界環境不變的情況下，捕獲到了無機粒子發生群體變化的現象。 埃默裡大學Burton實驗室以微小的塑料粒子作為縮影研究複雜系統的特性，比如固體在外界誘因下熔化的過程。他們計劃把一些小顆粒注入一個充滿電離氬氣的真空容器中，通過改變容器中的氣壓，研究粒子如何在自由流動狀態與緊湊在一起的穩定狀態之間變化。
然而，在埃默裡大學本科生Guram Gogia拿一個篩瓶向真空容器中篩入粒子，形成一個懸浮在電離氣體上的粒子薄層後，意想不到的現象出現了。「我本想等一會把容器的氣壓調低後，看粒子的變化情況。」 Gogia說，「幾分鐘後，我肉眼看到了它們奇怪的變化。」
還沒等Gogia調整氣壓，在幾十秒後，這些粒子就一起從原來有序的固體狀態變成了熔化的氣態。更奇怪的是，這些粒子在熔化狀態和再結晶狀態之間不斷變化著，每次變化的間隔從幾十秒到幾分鐘不等。
「這就像你把一盤冰塊在室溫下放桌上，它們融化了，你覺得很正常。但如果你看到它們自己又結冰，然後再融化，你就會感到震驚。」
「狀態改變是自然界中的正常現象。任何物體都不會在一個狀態下保持很長時間——從氣候到人腦中的神經細胞。了解各系統的變化規律是物理學上的基本課題。」埃默裡大學物理助教Justin Burton說，「我們發現的可能是在不變的環境下卻會不斷改變狀態的最簡單的物理系統。我們從未想到如此簡單的一個系統能展現出如此複雜的物理特性。這個發現說明，也許自然界中再微小的系統，在任何時間段內可能發生的變化比我們之前認知的更為普遍。」
由於這一異常現象啟發，Gogia又進行了許多實驗，力圖證實該現象並加以量化，以管窺大型複雜系統是否也有類似的特性。
該研究本月初發表在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上，是首個關於此現象的學術報告。
（大紀元）