Fizikas dr. Anxo Biasi iš Galisijos didelės energijos fizikos instituto mano, kad atrado kažką beveik tokio pat neįmanomo jo disciplinai kaip kvantiniai reiškiniai: katės judėjimo lygtį. O tiksliau – kaip katės elgiasi žmogaus akivaizdoje.
Erwinas Schrödingeris padarė du svarbius indėlius į fiziką – bangų lygtį ir kvantinę katę superpozicijoje. Nuo to laiko Felis catus buvo neatsiejamai susijęs su pažangia fizika (nors kai kurie teigia, kad ryšys yra daug gilesnis, iki mūsų kolektyvinio susižavėjimo vikriu būdu, kuriuo katės visada nusileidžia ant kojų).
Atrodė, kad šis ryšys galėjo pasiekti zenitą, kai buvo suteikta Ig Nobelio premija už atradimą, kad katės gali būti ir skystos, ir kietos. Tačiau Biasi mano, kad šiuo klausimu dar reikia nuveikti daugiau. „Šiuo straipsniu siekiama padaryti fiziką prieinamą ne specialistams, pateikiant malonų pavyzdį, per kurį galima suprasti keletą klasikinės mechanikos sąvokų“, – rašė jis. „Šiuo tikslu sukūriau lygtį, kuri modeliuoja katės elgesį žmogaus akivaizdoje, o pirmoji laikoma taškine dalele, judančia žmogaus sukeltame potenciale.
Nors jis kreipėsi pagalbos į draugus, susipažinusius su kačių elgesiu, darbas daugiausia pagrįstas vienos katės Emme, kuri dalijasi namais su Biasi, stebėjimais. Jis pradeda nuo hipotezės: „Katės elgiasi taip, tarsi suvoktų jėgą aplink žmogų“, tada nustato septynis Emme judesių modelius, kuriuos jis aprašo.
Tačiau tyrėjas įžūliai pastato žmogų į modeliavimo centrą, jo vietą apibrėždamas kaip x=0, o katės padėtį – kaip x. Jei m yra katės masė, o ϵ yra katės nuovargio pasipriešinimo koeficientas, Biasi prasideda pagrindine formule:
md2x/dt2 = – dV(δ)kat(x)/dx – ϵdx/dt.
Iš ten jis naudojo savo Emmeto modelių stebėjimus, kad pridėtų sudėtingų veiksnių į formulę, pavyzdžiui, murkimą ir naktinius energijos pliūpsnius.
Biasi sako: „Tai prasidėjo kaip žaisminga balandžio pirmosios dienos idėja […] Bet netrukus supratau, kad mano sukurta lygtis gali būti labai naudinga fizikos studentams.
Katės murkimas suteikia galimybę pademonstruoti save stiprinančios sistemos fiziką, pavyzdžiui, Biasi tvirtindamas: „Manoma, kad kai katė yra glostoma ir pradeda murkti, žmonės linkę jausti impulsą toliau ją glostyti. sustiprinti proceso stabilumą“. Kas žino, kiek žmonių atidėjo atlikti svarbias užduotis – galbūt net dėl didelių proveržių fizikoje – dėl morališkai, jei ne fiziškai nepajudinamos murkiančios katės traukimo ant kelių?
Biasi mano, kad sėdėjimas ant kelių ir dar penki elgesys, įskaitant neatsiliepimą į skambučius, abejingumą ir galvos daužymą, patenka į mažo energijos vartojimo diapazoną. Tačiau naktiniai pliūpsniai (taip pat žinomi kaip siautulingos atsitiktinės veiklos laikotarpiai arba PFSA) apima didesnę energijos būseną. PFSA galima modeliuoti tik įdiegus atsitiktinę funkciją, nes, pripažinkime, net katė nežino, kas nutiks. Biasi prideda papildomą terminą σf(t), kad tai paaiškintų, padidintos katės judesius traktuodama kaip stochastinį procesą, naudodama Eulerio-Maruyamos metodą, kuris taip pat naudojamas Brauno judesiui modeliuoti.
Tačiau yra keletas dalykų, susijusių su darbu, į kuriuos verta atkreipti dėmesį.
Viena vertus, Biasi yra nurodytas kaip vienintelis šio straipsnio autorius. Kur Aimė? Netgi padėkose buvo rašoma: „Autorius dėkingas savo katei, kad jis yra įkvėpimo šaltinis“, – tai šiek tiek apgailėtinas prisiminimas į tuos laikus, kai autoriai dėkojo savo žmonoms už darbą, neminėdami jų vardu.
Dar svarbiau, Biasi pažymi, kad jo modeliavimas yra visiškai klasikinis, o katė laikoma „taškine dalele, paklūstančia Niutono mechanikai“. Ir atsižvelgiant į nusistovėjusį kvantinį kačių elgesį, tai atrodo rimtas supaprastinimas, net ir tuo mažai tikėtinu atveju, jei katė paklus kažkieno įstatymams, įskaitant Niutono įstatymus. Teisybės dėlei Biasi pripažįsta, kad jo lygtys „nėra universalios, o kai kurios katės gali turėti silpnesnę kai kurių jų versiją“. Jis taip pat teigia, kad jo darbas gali „atkartoti būdingą katės elgesį“, kad tie, kurie sugeba suprasti jo lygtis ir turi stebėti katę, galėtų patys įvertinti jų tikslumą.
Iliustracinė Pixabay nuotrauka: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
