Eðlisfræðingur Dr. Anxo Biasi hjá Galisísku stofnuninni fyrir háorkueðlisfræði telur að hann hafi uppgötvað eitthvað sem er næstum jafn óviðráðanlegt fyrir fræðigrein sína og skammtafyrirbæri: jöfnu kattahreyfinga. Eða nánar tiltekið hvernig kettir haga sér í viðurvist manns.
Erwin Schrödinger lagði tvö mikilvæg framlög til eðlisfræðinnar - öldujöfnuna og skammtaköttur í yfirsetningu. Felis catus hefur verið órjúfanlega tengdur háþróaðri eðlisfræði síðan (þótt sumir haldi því fram að tengingin nái miklu lengra aftur, til sameiginlegrar hrifningar okkar af því hversu liprir kettir lenda alltaf á fótunum).
Svo virtist sem þessi tenging gæti hafa náð hámarki með því að veita Ig Nóbelsverðlaunin fyrir þá uppgötvun að kettir geta verið bæði fljótandi og fastir. Biasi telur hins vegar að enn sé meira óunnið í málinu. „Þessi grein miðar að því að gera eðlisfræði aðgengilega sérfræðingum með því að bjóða upp á skemmtilegt dæmi þar sem hægt er að skilja nokkur hugtök klassískrar aflfræði,“ skrifaði hann í yfirlýsingu. „Í þessu skyni hef ég smíðað jöfnu sem líkir hegðun kattar í viðurvist manns, en sú fyrrnefnda er talin vera punktögn sem hreyfist í möguleika sem maðurinn framkallar.
Þrátt fyrir að hann hafi leitað aðstoðar hjá vinum sem þekkja til kattahegðunar byggir verkið fyrst og fremst á athugunum á einum ketti, Emme, sem deilir heimili með Biasi. Hann byrjar á tilgátunni: „Kettir haga sér eins og þeir skynji kraft í kringum mann,“ greinir síðan sjö mynstur í hreyfingum Emme sem hann lýsir.
Rannsakandinn setur hins vegar manneskjuna með fordómum í miðju líkansins og skilgreinir staðsetningu hans sem x=0 og stöðu kattarins sem x. Ef m er massi kattarins og ϵ er viðnámsstuðull þreytu kattarins, byrjar Biasi á grunnformúlunni:
md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.
Þaðan notaði hann athuganir sínar á líkönum Emmets til að bæta flækjuþáttum við formúluna, eins og grenjandi og náttúrulega orkusprengjur.
Biasi segir: „Þetta byrjaði sem fjörug hugmynd fyrir aprílgabb […] En ég áttaði mig fljótt á því að jafnan sem ég hafði búið til gæti nýst eðlisfræðinemum vel.“
Pirringur kattarins gefur tækifæri til að sýna fram á eðlisfræði sjálfstyrkjandi kerfis, til dæmis þar sem Biasi heldur því fram: „Það er tilgáta að þegar köttur er klappaður og byrjar að purra hafi fólk tilhneigingu til að finna fyrir hvöt til að halda áfram að klappa honum, þar með styrkja stöðugleika ferlisins." Hver veit hversu margir hafa verið seinkaðir frá mikilvægum verkefnum - kannski jafnvel frá stórum byltingum í eðlisfræði - vegna siðferðilega ef ekki líkamlega óhagganlegs toga í kjöltu kattarins í kjöltu þeirra?
Biasi trúir því að hringsæti og fimm önnur hegðun - þar á meðal að svara ekki símtölum, fjarveru og höfuðhögg - falli á lágorkusviðið. Hins vegar, næturhlaup (einnig þekkt sem tímabil af ofboðslegum slembivirkni, eða PFSA) fela í sér hærra orkuástand. PFSA er aðeins hægt að móta með því að kynna tilviljunarkennda aðgerð, því við skulum horfast í augu við það, jafnvel köttur veit ekki hvað er að fara að gerast. Biasi bætir við aukaheiti, σf(t), til að gera grein fyrir þessu, meðhöndlar hreyfingar stækkaðs kattar sem stokastískt ferli, með því að nota Euler-Maruyama aðferðina, sem einnig er notuð til að móta Browníska hreyfingu.
Það eru þó nokkur atriði við verkið sem vert er að benda á.
Fyrir það fyrsta er Biasi skráður sem eini höfundur blaðsins. Hvar er Aimé? Jafnvel viðurkenningarnar hljóðuðu: „Höfundurinn er þakklátur köttnum sínum fyrir að vera uppspretta innblásturs,“ sem er svolítið óheppilegt afturhvarf til þeirra daga þegar höfundar þökkuðu eiginkonum sínum fyrir verk þeirra án þess að nefna þær á nafn.
Meira markvert, Biasi bendir á að líkan hans sé algjörlega klassískt, þar sem kötturinn er talinn „punktögn sem hlýðir Newtons aflfræði“. Og miðað við fasta skammtahegðun katta virðist þetta vera alvarleg einföldun, jafnvel ef svo ólíklega vill til að köttur myndi hlýða lögum einhvers, þar á meðal Newtons. Til að vera sanngjarn, viðurkennir Biasi að jöfnur hans „eru ekki algildar og sumir kettir gætu sýnt veikari útgáfu af sumum þeirra. Hann heldur því einnig fram að verk hans geti „endurskapað einkennandi hegðun katta,“ svo að þeir sem geta skilið jöfnur hans og hafa kött til að fylgjast með geti sjálfir dæmt nákvæmni þeirra.
Lýsandi mynd eftir Pixabay: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
