De flesta människor ser havets vågor och undrar vagt varför vissa är stora och andra är små - eller tittar in i en dånande eld och är nyfikna på vad som får lågorna att röra sig som de gör - utan till synes varken rim eller anledning.

För de flesta, dessa är förbigående kuriosa som man inte tänker på utanför ögonblicket. Bara ett livsmysterium. Men för dem som studerar frågorna om komplexitet och synkronisering, de nöjer sig inte med att inte förstå mönstren. De vill förstå till synes konstigt beteende i hopp om att kanske kunna förutsäga det i framtiden.

Postdoktorala forskare Karen Blaha och Fabio Della Rossa är två sådana forskare, studera det område som kallas synkronisering, arbetade under Francesco Sorrentino, docent i maskinteknik vid University of New Mexicos School of Engineering.

De är två författare till en tidning som nyligen publicerats i Fysiska granskningsbrev kallad "Klustersynkronisering i flerskiktsnätverk:ett helt analogt experiment med LC-oscillatorer med fysiskt olik koppling, " som utforskade synkroniseringen - alla tillsammans eller i par - av elektroniska kretsar som kommunicerar med två metoder - via tråd eller trådlöst.

Medförfattare på tidningen är Sorrentino, Mani Hossein-Zadeh och Ke Huang, från institutionen för elektro- och datateknik, och Louis Pecora från U.S. Naval Research Laboratory.

Synkronisering, de förklarar, är en enkel men komplex idé som finns i många mänskliga system, inklusive biologi, mänskligt beteende och alla grenar av vetenskap och teknik. Det börjar som en åtgärd, som en blixt som lyser upp eller en person som klappar på en konsert, och fortsätter när systemen blir länkade eller synkroniserade, leder till att en svärm av insekter tänds eller att en hel skara av tusentals klappar.

Della Rossa förklarade att ett mycket visuellt exempel på denna idé kan hittas i Millennium Bridge i London, som kort efter dess konstruktion visade sig ha "synkron lateral excitation". När människor gick på bron, den hade en naturlig svajningsrörelse, som fick människor på bron att svaja i takt för att motverka effekten, vilket förvärrade svajt då fler deltog. Denna effekt förutsågs inte av ingenjörerna som designade bron.

Blaha och Della Rossa sa även om effektsynkroniseringen finns i nästan allt, från systemen i människokroppen till kärlek (Della Rossa är författare till en bok som heter Modeling Love Dynamics, som försöker tillämpa matematiska modeller för att förklara romantisk attraktion), det är i allmänhet inte välstuderat eller förutsett av vetenskapsmän eller ingenjörer, som ofta tycker att de icke-linjära aspekterna av studieområdet är "stökiga". Det är vad de skulle vilja ändra på.

Med hjälp av matematisk modellering, eller vad Blaha kallar "leksam matematik, "de skulle så småningom vilja utveckla modeller som kan hjälpa forskare att redogöra för synkronisering i sin forskning, leder förhoppningsvis till mer exakta resultat.

"Många forskare vill undvika komplexitet, men system vi väldigt gärna vill förstå som hjärnan uppvisar stor komplexitet, så det är en utmaning vi måste anamma, " sa Blaha.