يعتقد الفيزيائي الدكتور أنكسو بياسي من المعهد الجاليسي لفيزياء الطاقة العالية أنه اكتشف شيئًا يصعب اكتشافه في مجال تخصصه مثل الظواهر الكمومية: معادلة حركة القطط. أو على وجه التحديد، كيف تتصرف القطط في وجود إنسان.
لقد قدم إروين شرودنجر مساهمتين رئيسيتين في الفيزياء ــ معادلة الموجة والقطة الكمومية في حالة تراكب. ومنذ ذلك الحين ارتبطت القطة فيليس ارتباطاً وثيقاً بالفيزياء المتقدمة (رغم أن البعض يزعم أن الصلة تعود إلى ما هو أبعد كثيراً، إلى افتتاننا الجماعي بالطريقة السريعة التي تهبط بها القطط دائماً على أقدامها).
ويبدو أن هذا الارتباط قد بلغ ذروته مع منح جائزة نوبل للحماقة العلمية لاكتشاف أن القطط يمكن أن تكون سائلة وصلبة في نفس الوقت. ومع ذلك، يعتقد بياسي أن هناك المزيد الذي يتعين القيام به بشأن هذا الموضوع. وكتب في بيان: "تهدف هذه المقالة إلى جعل الفيزياء في متناول غير المتخصصين من خلال تقديم مثال ممتع يمكن من خلاله فهم العديد من مفاهيم الميكانيكا الكلاسيكية. وتحقيقا لهذه الغاية، قمت ببناء معادلة تحاكي سلوك القطة في وجود إنسان، حيث يتم اعتبار القطة كجسيم نقطي يتحرك في جهد محتمل مستحث بواسطة الإنسان".
ورغم أنه طلب المساعدة من أصدقاء على دراية بسلوك القطط، فإن العمل يستند في المقام الأول إلى ملاحظات قطة واحدة، إيمي، التي تشارك بياسي المنزل. ويبدأ بالفرضية التالية: "تتصرف القطط كما لو كانت تشعر بقوة حول الإنسان"، ثم يحدد سبعة أنماط في حركات إيمي يصفها.
ومع ذلك، يضع الباحث الإنسان على نحو مفترض في مركز النمذجة، ويحدد موقعه بـ x=0 وموقع القطة بـ x. وإذا كانت m هي كتلة القطة وϵ هي معامل السحب لإجهاد القطة، فإن بياسي يبدأ بالصيغة الأساسية:
md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.
ومن هناك، استخدم ملاحظاته لنماذج إيميت لإضافة عوامل معقدة إلى الصيغة، مثل الخرخرة وانفجارات الطاقة الليلية.
يقول بياسي: "بدأ الأمر كفكرة مرحة ليوم كذبة أبريل [...] ولكن سرعان ما أدركت أن المعادلة التي ابتكرتها يمكن أن تكون ذات فائدة كبيرة لطلاب الفيزياء".
إن خرخرة القطة توفر فرصة لإثبات الفيزياء الخاصة بنظام التعزيز الذاتي، على سبيل المثال، حيث يزعم بياسي: "من المفترض أنه عندما يتم مداعبة قطة وتبدأ في الخرخرة، يميل الناس إلى الشعور بدافع لمواصلة مداعبتها، وبالتالي تعزيز استقرار العملية". من يدري كم من الناس تأخروا عن أداء مهام مهمة - ربما حتى عن تحقيق اختراقات كبرى في الفيزياء - بسبب الجذب الأخلاقي إن لم يكن الجسدي لقطة خرخرة على أحضانهم؟
يعتقد بياسي أن الجلوس على حضن شخص ما وخمسة سلوكيات أخرى ـ بما في ذلك عدم الرد على المكالمات، وغياب الذهن، وضرب الرأس ـ تندرج ضمن نطاق الطاقة المنخفضة. ومع ذلك، فإن النوبات الليلية (المعروفة أيضاً بفترات النشاط العشوائي المحموم، أو PFSA) تنطوي على حالة طاقة أعلى. ولا يمكن نمذجة PFSA إلا من خلال إدخال دالة عشوائية، لأن حتى القطة لا تعرف ما الذي سيحدث. ويضيف بياسي حداً إضافياً، σf(t)، لتفسير هذا، ويعامل حركات القطة المتضخمة كعملية عشوائية، باستخدام طريقة أويلر-ماروياما، التي تستخدم أيضاً لنمذجة الحركة البراونية.
هناك بعض الأشياء حول هذا العمل تستحق الملاحظة، رغم ذلك.
من ناحية أخرى، تم إدراج بياسي باعتباره المؤلف الوحيد للورقة البحثية. أين إيمي؟ حتى الشكر جاء على النحو التالي: "المؤلف ممتن لقطته لأنها كانت مصدر إلهام له"، وهو ما يمثل عودة مؤسفة إلى الأيام التي كان المؤلفون يشكرون فيها زوجاتهم على عملهم دون ذكر أسمائهن.
والأمر الأكثر أهمية هو أن بياسي يشير إلى أن نمذجته كلاسيكية بالكامل، حيث يعتبر القط "جسيماً نقطياً يخضع لميكانيكا نيوتن". ونظراً للسلوك الكمي الراسخ للقطط، فإن هذا يبدو تبسيطاً خطيراً، حتى في حالة امتثال القطة لقوانين أي شخص، بما في ذلك قوانين نيوتن. ولكي نكون منصفين، يعترف بياسي بأن معادلاته "ليست عالمية، وقد تظهر بعض القطط نسخة أضعف من بعضها". كما يزعم أن عمله يمكن أن "يعيد إنتاج سلوك القطط المميز"، بحيث يمكن لأولئك القادرين على فهم معادلاته ولديهم قطة لمراقبتها الحكم على دقتها بأنفسهم.
صورة توضيحية من Pixabay: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
