Fysiker Dr. Anxo Biasi fra det galiciske institut for højenergifysik mener, at han har opdaget noget næsten lige så uhåndgribeligt for hans disciplin som kvantefænomener: ligningen for kattebevægelser. Eller mere præcist, hvordan katte opfører sig i nærværelse af et menneske.
Erwin Schrödinger ydede to store bidrag til fysikken - bølgeligningen og en kvantekat i superposition. Felis catus har været uløseligt forbundet med avanceret fysik lige siden (selvom nogle hævder, at forbindelsen går meget længere tilbage, til vores kollektive fascination af den smidige måde, hvorpå katte altid lander på deres fødder).
Det så ud til, at denne forbindelse kunne have nået sit højdepunkt med tildelingen af Ig Nobelprisen for opdagelsen af, at katte kan være både flydende og faste. Biasi mener dog, at der stadig er mere at gøre på emnet. "Denne artikel har til formål at gøre fysik tilgængelig for ikke-specialister ved at tilbyde et behageligt eksempel, hvorigennem det er muligt at forstå flere begreber inden for klassisk mekanik," skrev han i en erklæring. "Til dette formål har jeg konstrueret en ligning, der modellerer en kats adfærd i nærværelse af et menneske, hvor førstnævnte betragtes som en punktpartikel, der bevæger sig i et potentiale induceret af mennesket."
Selvom han søgte hjælp fra venner, der er fortrolige med katteadfærd, er arbejdet primært baseret på observationer af en enkelt kat, Emme, der deler hjem med Biasi. Han begynder med hypotesen: "Katte opfører sig, som om de opfatter en kraft omkring et menneske," identificerer derefter syv mønstre i Emmes bevægelser, som han beskriver.
Imidlertid placerer forskeren formastent mennesket i centrum af modelleringen, idet han definerer dets placering som x=0 og kattens position som x. Hvis m er kattens masse, og ϵ er modstandskoefficienten for kattens træthed, starter Biasi med grundformlen:
md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.
Derfra brugte han sine observationer af Emmets modeller til at tilføje komplicerende faktorer til formlen, såsom spindende og natlige energiudbrud.
Biasi siger: "Det startede som en legende idé til aprilsnar […] Men jeg indså hurtigt, at den ligning, jeg havde lavet, kunne være til stor nytte for fysikstuderende."
Kattens spinden giver mulighed for at demonstrere fysikken i et selvforstærkende system, for eksempel med Biasi, der hævder: "Det er en hypotese, at når en kat bliver kælet og begynder at spinde, har folk en tendens til at føle en impuls til at fortsætte med at klappe den, og derved styrker processens stabilitet." Hvem ved, hvor mange mennesker, der er blevet forsinket fra vigtige opgaver – måske endda fra store gennembrud inden for fysik – af det moralsk, hvis ikke fysisk urokkelige træk fra en spindende kat på skødet?
Biasi mener, at lap siting og fem andre adfærdsformer – herunder ikke at besvare opkald, fraværende sind og head-banging – falder inden for lavenergiområdet. Imidlertid involverer natlige udbrud (også kendt som perioder med frenetisk tilfældig aktivitet eller PFSA) en højere energitilstand. PFSA kan kun modelleres ved at introducere en tilfældig funktion, for lad os se det i øjnene, selv en kat ved ikke, hvad der kommer til at ske. Biasi tilføjer et ekstra udtryk, σf(t), for at redegøre for dette, idet han behandler en forstørret kats bevægelser som en stokastisk proces ved hjælp af Euler-Maruyama-metoden, som også bruges til at modellere Brownsk bevægelse.
Der er dog et par ting ved arbejdet, der er værd at bemærke.
For det første er Biasi opført som den eneste forfatter til avisen. Hvor er Aimé? Selv anerkendelserne lyder: "Forfatteren er sin kat taknemmelig for at være en inspirationskilde", hvilket er lidt af et uheldigt tilbagevenden til de dage, hvor forfattere ville takke deres koner for deres arbejde uden at nævne dem ved navn.
Mere væsentligt bemærker Biasi, at hans modellering er helt klassisk, hvor katten betragtes som "en punktpartikel, der adlyder Newtonsk mekanik." Og i betragtning af kattes etablerede kvanteadfærd virker dette som en alvorlig forenkling, selv i det usandsynlige tilfælde, at en kat ville adlyde nogens love, inklusive Newtons. For at være retfærdig erkender Biasi, at hans ligninger "ikke er universelle, og nogle katte kan udvise en svagere version af nogle af dem." Han hævder også, at hans arbejde kan "gengive karakteristisk katteadfærd", så de, der er i stand til at forstå hans ligninger og har en kat at observere, selv kan bedømme deres nøjagtighed.
Illustrativt foto af Pixabay: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
