Лист бумаги, согнутый пополам, навсегда сохраняет складку — простейший пример памяти материала. Но что, если материал способен помнить сразу несколько событий, которые к тому же мешают друг другу? Физики из Университета штата Пенсильвания показали: обычная суспензия мелких частиц в густой жидкости хранит две конкурирующие памяти, и одна может стереть другую. Это неожиданно похоже на то, как в мозге взаимодействуют кратковременные и долговременные воспоминания.

Исследование опубликовали в Physical Review Letters, где статью отметили как «выбор редакции». Авторы — аспирант Сурендра Падамата и его руководитель, профессор Натан Кейм. Они изучали так называемые неброуновские суспензии — смеси вроде шоколадного сиропа или свежего бетона, где относительно крупные частицы плавают в вязкой жидкости. Частицы слишком велики для броуновского движения, поэтому их перемещения можно связать только с действиями экспериментаторов.

Память, которую пишет ложка

Раньше уже было известно, что такая суспензия запоминает направление, в котором её перемешивали. Если же её многократно покачивать из стороны в сторону, она фиксирует и силу — амплитуду — этих движений. Но каждый тип памяти изучали по отдельности. Падамата и Кейм решили проверить, что произойдёт, если записать обе памяти подряд.

Сначала смесь перемешали, «впечатав» в неё память о направлении. Затем начали раскачивать с разной интенсивностью. Слабое покачивание не мешало: суспензия удерживала оба следа одновременно — и направление перемешивания, и амплитуду покачивания. Но когда амплитуду увеличивали, память о направлении постепенно тускнела, пока не исчезала полностью.

«При определённом пороге интенсивности покачивание полностью стирало память о направлении, возвращая суспензию в идеально симметричное состояние, — объясняет Падамата. — Но за этим порогом само покачивание начинает записывать новую память о направлении».

Когда воспоминания начинают соперничать

Почему так происходит? Авторы предполагают: конкуренция начинается, когда частицы сталкиваются слишком часто. При слабом покачивании взаимодействия редки, и обе памяти уживаются. При сильном — частые столкновения перезаписывают более ранний след.

Это объяснение, вероятно, специфично для жидких суспензий и зависит от соотношения частиц и жидкости. Но похожие эффекты наблюдали и в твёрдых материалах — мягких стёклах и гранулированных упаковках, где соседние частицы постоянно соприкасаются. «Сходная комбинация памяти о направлении и амплитуде возникает в системах с совершенно другой микроскопической физикой, — отмечает Кейм. — Это наводит на мысль, что существует общий принцип поведения неупорядоченной материи при простых воздействиях, таких как перемешивание или покачивание, и что ёмкость памяти у таких материалов ограничена».

От файлов к воспоминаниям

Идея эксперимента родилась из размышлений о человеческой памяти. «Когда вы сохраняете файл на компьютере, новая информация не влияет на уже записанные файлы, — говорит Падамата. — Но в нейробиологии известно, что долговременное воспоминание может меняться под влиянием новых кратковременных впечатлений. Например, роман, прочитанный в юности, кажется простой историей. Вернувшись к нему позже, после личного опыта, перекликающегося с его темами, вы обнаруживаете слои смысла, не замеченные в первый раз». Физиков вдохновила именно такая динамика взаимодействия воспоминаний, и они захотели найти её аналог в материале.

Эта параллель не просто метафора. Если неживая материя способна хранить несколько конкурирующих следов, возможно, перед нами физическая модель для изучения того, как устроена память в биологических системах. Кстати, мы уже писали о том, что мозг работает как конструктор из «нейронных кирпичиков», а не как пластилин — мозг работает как конструктор «Лего», а не как пластилин. Новое исследование показывает: даже у суспензии частиц есть своя, пусть и примитивная, версия такой архитектуры памяти.

Память камня и прогноз землетрясений

Авторы не ограничиваются лабораторными суспензиями. Падамата предполагает, что похожие процессы могут идти в горных породах: изменения температуры и вибрации способны «записывать» в камень воспоминания, которые влияют на риск землетрясений или провалов грунта. Если научиться стирать такие следы, можно снизить опасность или строить более точные прогнозные модели.

Работа поддержана программой Human Frontier Science Program, которая финансирует междисциплинарные исследования на стыке физики и биологии. Статья вышла 23 июня 2026 года под названием «Memories of Amplitude and Direction Coexist and Compete in Non-Brownian Suspensions».

Остаётся вопрос: если две памяти в суспензии ведут себя как кратковременная и долговременная в мозге, не говорит ли это о том, что сама материя — от жидкой смеси до нейронной сети — подчиняется одним и тем же правилам забывания? Физики только начали искать ответ.