Partículas autopropulsadas

Las partículas autopropulsadas (PAP), también conocido como partículas auto-impulsadas, son un concepto utilizado por los físicos para describir a los agentes autónomos, que convierten la energía del medio ambiente en movimiento dirigido o persistente.

Los ejemplos en la vida cotidiana de tales agentes son animales caminadores, nadadores o voladores.

[1]​ Se ha convertido en un reto en la física teórica para encontrar un mínimo de modelos estadísticos que describan estos comportamientos.

Incluso a pequeña escala, motores moleculares transforman la energía del ATP en movimiento direccional.

El trabajo reciente ha demostrado que las moléculas de la enzima también se impulsan a sí mismos.

Cuando son sacudidos, los discos se mueven en una dirección preferente definida por la simetría polar (cabeza-cola) de los contactos.

[12]​ Una de las predicciones claves del modelo, es que a medida que la densidad poblacional de un grupo aumenta, se produce una transición abrupta: desde individuos que se mueven de forma relativamente desordenada e independientes dentro del grupo, hasta el movimiento del grupo como un todo altamente organizado.

Es esencial comprender este fenómeno, junto con el cambio a una marcha muy coordinada en densidades más altas, si se controla el enjambre de langostas del desierto.

[1]​ Los animales enjambrados, como las hormigas, las abejas, los peces y las aves, suelen observarse repentinamente cambiando de un estado a otro.

Tales cambios de estado pueden ocurrir con velocidad y sincronicidad asombrosas, como si todos los miembros del grupo tomaran una decisión unánime en el mismo momento.

[15]​ En 2010, Bhattacharya y Vicsek usaron un modelo de PAP para analizar lo que pasa aquí.

Modelos de PAP predicen que los comportamientos emergentes se producen en enjambres independiente del tipo de animal que esté en él.
Ninfa de langosta
Las bandadas de aves pueden cambiar bruscamente de dirección al unísono, y luego, tan repentinamente, tomar una decisión unánime de desembarcar [ 14 ]