Dr. Anxo Biasi, a galíciai nagyenergiájú fizikai intézet fizikusa úgy véli, hogy felfedezett valamit, ami majdnem olyan megfoghatatlan tudományága számára, mint a kvantumjelenségek: a macska mozgásának egyenletét. Vagy pontosabban, hogyan viselkednek a macskák egy ember jelenlétében.
Erwin Schrödinger két jelentős hozzájárulást adott a fizikához: a hullámegyenletet és a szuperpozícióban lévő kvantummacskát. A Felis catus azóta is elválaszthatatlanul kapcsolódik a fejlett fizikához (bár egyesek azzal érvelnek, hogy a kapcsolat sokkal régebbre nyúlik vissza, kollektív elbűvölődésünkig, hogy a macskák mindig a lábukra szállnak).
Úgy tűnt, ez a kapcsolat az Ig Nobel-díj odaítélésével érte el tetőfokát annak felfedezéséért, hogy a macskák folyékonyak és szilárdak is lehetnek. Biasi azonban úgy véli, hogy még mindig van mit tenni a témában. "E cikk célja, hogy a fizikát a nem szakemberek számára is hozzáférhetővé tegye azáltal, hogy egy kellemes példát mutat be, amelyen keresztül a klasszikus mechanika több fogalma is megérthető" - írta közleményében. „E célból felállítottam egy egyenletet, amely modellezi a macska viselkedését ember jelenlétében, az előbbit pedig pontszerű részecskének tekintjük, amelyek az ember által indukált potenciálban mozognak.”
Bár segítséget kért a macskaféle viselkedést ismerő barátaitól, a munka elsősorban egyetlen macska, Emme megfigyelésein alapul, aki Biasival osztozik otthonában. A hipotézissel kezdi: „A macskák úgy viselkednek, mintha erőt érzékelnének az ember körül”, majd hét mintát azonosít Emme mozdulataiban, amelyeket leírt.
A kutató azonban elbizakodottan az embert helyezi a modellezés középpontjába, helyét x=0-ként, a macska helyzetét pedig x-ként határozza meg. Ha m a macska tömege és ϵ a macska fáradtságának légellenállási együtthatója, Biasi az alapképlettel kezdődik:
md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.
Innentől kezdve Emmet modelljeivel kapcsolatos megfigyeléseit arra használta, hogy olyan bonyolult tényezőket adjon a képlethez, mint a doromboló és az éjszakai energiakitörések.
Biasi azt mondja: „Játékos ötletnek indult Bolondok napja alkalmából […] De hamar rájöttem, hogy az általam alkotott egyenlet nagy hasznára lehet a fizikus hallgatóknak.”
A macska dorombolása lehetőséget ad egy önerősítő rendszer fizikájának bemutatására, például Biasi állításával: „Feltételezik, hogy amikor egy macskát megsimogatnak és dorombolni kezd, az emberek hajlamosak arra, hogy késztetést érezzenek, hogy folytassák a simogatást. a folyamat stabilitásának megerősítése." Ki tudja, hány embert késleltettek el fontos feladatoktól – talán még a fizika jelentős áttöréseitől is – egy doromboló macska erkölcsileg, ha nem fizikailag megingathatatlan húzása az ölükben?
Biasi úgy véli, hogy az ölben ülő ülés és öt egyéb viselkedés – köztük a hívások nem fogadása, a szórakozottság és a fejverés – az alacsony energiafogyasztás tartományába esik. Az éjszakai kitörések (más néven frenetikus véletlenszerű tevékenység periódusai, vagy PFSA) azonban magasabb energiaállapottal járnak. A PFSA csak véletlenszerű függvény bevezetésével modellezhető, mert valljuk be, még egy macska sem tudja, mi fog történni. Biasi egy extra kifejezést ad hozzá, σf(t) ennek magyarázatára, egy megnagyobbodott macska mozgását sztochasztikus folyamatként kezelve az Euler-Maruyama módszerrel, amelyet a Brown-mozgás modellezésére is használnak.
A munkával kapcsolatban azonban érdemes megjegyezni néhány dolgot.
Egyrészt Biasi a cikk egyedüli szerzőjeként szerepel. Hol van Aimé? Még az köszönetnyilvánítások is így hangzottak: „A szerző hálás macskájának, amiért ihletforrás volt”, ami egy kicsit szerencsétlen visszaemlékezés azokra az időkre, amikor a szerzők anélkül köszönték meg feleségük munkáját, hogy név szerint említik őket.
Még ennél is fontosabb, hogy Biasi megjegyzi, hogy modellezése teljesen klasszikus, a macskát „pontos részecskének tekintik, amely engedelmeskedik a newtoni mechanikának”. És tekintettel a macskák kialakult kvantumviselkedésére, ez komoly leegyszerűsítésnek tűnik, még abban a valószínűtlen esetben is, ha egy macska bárkinek is engedelmeskedik, beleértve Newton törvényeit is. Az igazság kedvéért Biasi elismeri, hogy az egyenletei „nem univerzálisak, és egyes macskák némelyikének gyengébb változatát is mutathatják”. Azt is állítja, hogy munkája képes „reprodukálni a jellegzetes macskaviselkedést”, így azok, akik képesek megérteni az egyenleteit, és akiknek megfigyelhető macskájuk van, maguk ítélhetik meg azok pontosságát.
A Pixabay szemléltető fotója: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
