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Synchronisation von beweglichen Oszillatoren

12.01.2015

Synchronisation ist ein allgegenwärtiges Phänomen, welches vielfach mittels so genannter gekoppelter Phasenoszillatoren beschrieben und studiert wurde. Nahezu alle Studien nehmen dabei an, dass sich die einzelnen Oszillatoren in Ruhe befinden. Die Frage nach dem Einfluss der Bewegung der Oszillatoren auf das Synchronisationsverhalten wurde anhand eines teilchenbasierten Modells in Verbindung mit einer Feldtheorie untersucht, wobei gezeigt wurde, dass die aktive Bewegung von Oszillatoren – im Vergleich zu passiver thermischer Diffusion – die Synchronisation entscheidend begünstigt. Diese Ergebnisse sind zum Verständnis biologischer Systeme relevant wie z. B. dem Entstehen von kollektiven Bewegungsmustern in Bakterienkolonien oder der Synchronisation von Flagellen, die die koordinierte Bewegung von Mikroorganismen ermöglicht.