Fyzikové nemusí žít jen v abstraktním světě mezi vzorci a rovnicemi. Petr Šeba, docent Univerzity v Hradci Králové, přednáší pravidelně také v Mexiku. Ve městě Cuernavaca, v němž žije půldruhého milionu obyvatel a jež leží asi sto kilometrů od hlavního města, ho zaujal pozoruhodný systém fungování městských autobusů.
Rozhoduje řidič
Autobusy sice mají víceméně stanovené trasy, avšak žádný časový jízdní řád - jedou, jak se chce jejich řidičům a majitelům v jedné osobě. Ti vědí, že když pojedou hned za předchozím autobusem, moc cestujících na zastávce nenajdou, a tedy neprodají dost jízdenek.
Pokud naopak nechají velký odstup, jiný autobus se před ně vmáčkne a pasažéry vysbírá. Jak tedy řidič pozná, kdy je nejlepší vyrazit a zda má spěchat? "Na důležitých zastávkách stojí člověk, zapisuje, které autobusy projely, a tuto informaci prodá za malou sumu řidiči příštího autobusu. Ten se pak rozhodne, jak pojede," vysvětluje Petr Šeba.
Celý systém pak samozřejmě ovlivňují dopravní zácpy, semafory a další vlivy. Petr Šeba už byl vtažen do problému, a tak pověřil své mexické studenty, aby lístečky se záznamy o průjezdu autobusů od zapisovačů vybrali.
Pak se přesunul učit do hlavního města Mexico City. I v něm jezdí městské autobusy podle podobného systému, ale bez zapisovačů na zastávkách.
"Řidiči se rozhodují podle toho, kolik lidí čeká - tak odhadnou, kdy jel předchozí autobus," konstatuje docent Šeba. Jeho noví studenti dostali nový úkol - stát na zastávkách a zaznamenávat průjezdy autobusů. Výsledky Petr Šeba odvezl domů a rozebral se svým doktorandem Milanem Krbálkem z Fyzikálního ústavu Akademie věd.
"Zjistili jsme, že časové odstupy autobusů v obou městech mají shodné charakteristiky," říká Milan Krbálek. "V každém městě nejvíc autobusů dodržovalo v danou dobu přibližně stejný odstup - například v Mexico City ve špičce jeden a půl minuty. Pak se vyskytovaly autobusy, které jely o něco dříve či o něco později za předchozím autobusem, ale těch bylo méně a méně podle toho, jak byl jejich odstup vzdálený od hodnoty jedné a půl minuty."
Autobusy se chovají jako hmota
Poslušná písmenka a noty Když údaje zpracovali matematickými metodami, zjistili, že se mexické autobusy chovají jako kousky hmoty menší než atom: stavy subatomových částic se totiž dají popsat obdobně.
Rozdíl je jen v tom, že elementární částice jsou spojeny složitými kvantovými vazbami, zatímco vztahy mezi mexickými autobusy určuje rozhodnutí jejich řidičů snažících se odvézt co nejvíc platících cestujících.
Jejich závěry zveřejnil odborný časopis Journal of Physics. A Oba fyzikové se však zamýšleli dál. "Zjistili jsme, že tohle rozdělení náhodných veličin se dá najít i v jiných systémech, které nejsou uměle řízené, v nichž tedy vládne ve fyzikálním smyslu chaos," tvrdí Milan Krbálek.
"Našli jsme je, když jsme zpracovali měření odstupů mezi vozidly získané od provozovatelů dálnic v Německu i u nás." Pak oba fyzikové zjistili, že podle stejných pravidel se shlukují i písmena v textu nebo noty v melodii.
Znamená to, že například mezi dvěma písmenky "b" v psaném textu je nejčastěji stejný odstup, a pak se plynule zmenšuje počet těchže písmenek, jejichž odstup je menší či větší. "Ale platí to jen pro jazyky, které prošly dlouhodobým vývojem. V uměle vytvořeném esperantu jsme nic takového nezjistili, tam písmena dodržují odstupy zcela náhodné," uvádí Milan Krbálek.
Má toto pozorování nějaký smysl? "Určitě," soudí Milan Krbálek. "Zdá se, že tento způsob rozdělení prvků, dosud známý pouze v kvantové fyzice, je univerzální i v jiných náhodných systémech. Právě to je úplně nové světlo, které jsme do problematiky vnesli."
