Rahasia Kawanan Burung Terbang Kompak, Ternyata Diatur Hukum Fisika!

Ilustrasi(Magnific)

MELIHAT kawanan burung terbang berbareng di langit sering kali memunculkan decak kagum. Mereka tampak bergerak harmonis, berbelok serempak layaknya satu organisme tunggal. Selama bertahun-tahun, para intelektual meyakini kejadian ini terjadi lantaran setiap burung hanya meniru aktivitas tetangga di sebelahnya berasas hatikecil dan penglihatan. Namun, sebuah studi terbaru mengungkapkan kebenaran mengejutkan: rahasia di kembali kekompakan ini bukanlah perilaku hewan semata, melainkan norma fisika.

Penelitian nan dilakukan tim matematikawan dari Applied Mathematics Laboratory di New York University (NYU) mencoba memandang melampaui perilaku hewan itu sendiri. Mereka berfokus pada aliran udara dan air nan digerakkan hewan-hewan tersebut saat bergerak. Hasilnya, saat terbang beriringan dalam satu garis, kawanan burung rupanya tidak bergerak seperti kerumunan biasa, melainkan berperilaku menyerupai material padat alias struktur kristal.

Bergerak Bak Struktur Kristal Lunak

Model matematika nan dibangun oleh Christiana Mavroyiakoumou, Leif Ristroph, dan Jiajie Wu ini menyimpulkan golongan hewan nan berbanjar satu demi satu bertindak seperti "kristal lunak". Dalam struktur ini, setiap burung mengambil peran sebagai atom nan jaraknya tertata rapi dan berulang dari tetangganya.

Hal nan mengunci pola kisi-kisi ini tetap stabil bukanlah mata alias insting, melainkan pusaran udara nan dilepaskan kepakan sayap burung di depannya. Setiap kepakan sayap menghasilkan pusaran angin nan memengaruhi siapa pun nan mengikuti di belakang. Jika burung di belakang terbang terlalu dekat, aliran udara bakal mendorongnya mundur. Sebaliknya, jika tertinggal terlalu jauh, arus udara bakal menariknya maju. Interaksi bergerak ini otomatis menempatkan setiap personil pada jarak ideal, ialah sekitar 1,2 kali dari panjang gelombang udara nan dihasilkan oleh pemimpin di depan.

“Hasil temuan kami menawarkan langkah baru untuk memahami gimana golongan hewan mengoordinasikan aktivitas dan merespons lingkungan mereka,” kata Mavroyiakoumou.

Alasan Jumlah Kelompok Selalu Terbatas

Meski terlihat menguntungkan lantaran burung di belakang bisa menghemat daya dengan memanfaatkan daya angkat dari burung di depannya, susunan ini menyimpan kerentanan nan unik. Ketika salah satu personil barisan mengalami gangguan alias guncangan, efeknya tidak bakal hilang. Gangguan tersebut justru bakal merambat ke sepanjang susunan dan semakin menguat di bagian belakang, sebuah kejadian gelombang nan disebut peneliti sebagai flonons.

Karena setiap burung hanya merasakan akibat dari aliran udara burung di depannya tanpa bisa memengaruhi kembali ke depan, getaran mini pun bakal terus berlipat ganda. Hal inilah nan menjadi argumen matematis kenapa susunan barisan burung di alam liar selalu terbatas, biasanya hanya berkisar antara empat hingga sembilan anggota. Jika barisan terlalu panjang, gelombang gangguan nan membesar di belakang bakal memicu tabrakan dan merusak formasi.

Kendati rapuh, elastisitas susunan ini mempunyai sisi positif nan luar biasa. Sensitivitas nan tinggi terhadap getaran sekecil apa pun membikin seluruh kawanan dapat merespons perubahan lingkungan dengan sangat cepat, seperti embusan angin mendadak alias datangnya predator.

Studi nan telah diterbitkan dalam jurnal Physical Review Fluids ini tidak hanya memecahkan misteri alam, tetapi juga membuka kesempatan besar bagi bumi teknologi. Di masa depan, patokan aliran fisika ini dapat diadopsi oleh para insinyur untuk merancang kawanan drone alias robot bawah air agar dapat bergerak lebih rapat dan efisien tanpa akibat bertabrakan. (Earth/Z-2)