Fyzik si myslí, že našiel rovnicu, ktorá dokáže opísať pohyb mačky
Rovnica mačacieho pohybu zábavným spôsobom vysvetľuje koncept klasickej mechaniky.
Mačky bezkonkurenčne vládnu internetu a vďaka Schrödingerovmu experimentu majú svoje čestné miesto aj vo fyzikálnej sieni slávy. Španielsky inštitút IGFAE ale vydal štúdiu, vďaka ktorej sa títo chlpatí svojskí domáci miláčikovia opäť dostávajú do vedeckých kruhov.
Anxo Biasi je autorom tohto výskumu a bola to práve jeho mačka Eme, ktorá ho inšpirovala k vytvoreniu “rovnice mačacieho pohybu”. Ide o výskum, ktorého hlavným cieľom je priblížiť fyziku bližšie bežným ľuďom. Pomocou tohto milého príkladu totiž jednoducho dokážeme pochopiť princípy klasickej mechaniky.
Rovnica mačacieho pohybu je navrhnutá tak, aby nám priniesla model mačacieho správania v prítomnosti človeka. Mačka v tomto prípade predstavuje časticu, ktorá sa pohybuje vďaka potenciálu, ktorý so sebou priniesol človek.
“Štúdiu som vytvoril preto, lebo som chcel odkomunikovať fyzikálne princípy zábavným spôsobom, aby som ich urobil zaujímavejšie pre študentov. Celé to začalo ako náučný vtip, ktorý ale veľmi rýchlo zvážnel a nakoniec dosiahol akademickej podoby. S rovnicou mačacieho pohybu som, ako inak, začal na 1. apríla a mala to byť jedna z ďalších zábavných štúdií, ktoré vedci v deň bláznov prezentovali. Čoskoro som ale zistil, že model, ktorý som vytvoril, môže byť skvelou pomôckou pre študentov fyziky,” vysvetľuje Biasi.
Záhadné správanie mačiek odhalené
Svoju prácu Biasi začal od siedmich dynamík, alebo inak povedané vzorcov, ktoré pozoroval v rámci jeho každodennej interakcie s mačkou Emou. Na základe pozorovaných správaní Biasi vytvoril hypotézu, podľa ktorej sa mačky správajú spôsobom, ako keby okolo človeka vnímali nejakú formu sily.
Týmto spôsobom môže rovnica mačacieho pohybu namodelovať sedem pozorovaných dynamík ako takzvaný prvý odhad. Na to musí ale mačku vnímať ako bodovú časticu, ktorá sa riadi newtonovskou mechanikou. Mačka v tomto prípade pociťuje silu, ktorá sa spája s externým potenciálom. Potenciál v tomto prípade vzniká prítomnosťou človeka v miestnosti. Premenné, s ktorými táto rovnica pracuje zaznamenávajú polohu mačky v určitom čase, s ohľadom na osobu, ktorá sa nachádza v určitom bode. Z tejto rovnice môžeme vyvodiť hmotnosť mačky a koeficient trenia, ktorý zohľadňuje únavu mačky.
Neprehliadni
Možno nie si študovaný matematik, čo v tomto prípade vôbec nevadí. Ak si do tohto článku zavítal len pre to, aby si videl, ako vyzerá transcendentálna rovnica mačacieho pohybu, v jej celom znení ju môžeš vidieť pod týmto odsekom.
Zaujímavé poňatie konceptu klasickej mechaniky
Biasi vysvetľuje, že tento zábavný spôsob, ako študovať fyziku, zároveň demonštruje mentálne procesy, ktoré viedli vytvorenie tohto fyzikálneho modelu. Ako príklad uviedol, že vzorce pohybu alebo “nepohybu” sú analyzované a odvodené z jednoduchého faktu, že mačky častokrát neprídu, keď ich voláme, ľahko prestanú dávať pozor alebo ostanú dlhšie na kolenách človeka, ktorého majú radi.
“Nie vždy potrebujeme vyriešiť najhlbšie a najnáročnejšie záhady kozmu. Niekedy si môžeme skrátka vydýchnuť a pomocou sily fyziky vysvetliť každodenný život. To je naozaj zábavné,” hovorí Biasi.
Model mačacieho pohybu zároveň analyzuje mačacie pradenie, ktoré vníma ako stabilizačný mechanizmus. Tento mechanizmus je poháňaný interakciou mačky a človeka. Keď hladkáme mačku a ona začne priasť, väčšina ľudí cíti impulz, aby mačku hladkali ďalej, čím v podstate upevňujú stabilitu celého procesu.
V neposlednom rade sa model pozrel aj na mačacie úlety počas noci. Majitelia mačiek určite vedia, že sa ich miláčik zvykne zdanlivo bez dôvodu rozbehnúť plnou rýchlosťou cez celý byt alebo dom. V rámci modelu platí, že rovnica musí obsahovať náhodný komponent.
Model mačacieho pohybu je rozhodne fascinujúcou prácou, ktorá prinesie úsmev na tvár každého milovníka mačiek. Sám autor ale prízvukuje, že tento model môžeme použiť len ako úvod do klasickej mechaniky, pretože demonštruje, že zdanlivo komplexné a nepríbuzné správanie môžeme vysvetliť jednoduchými zákonmi.
