Tiến sĩ vật lý Anxo Biasi của Viện Vật lý Năng lượng Cao Galicia tin rằng ông đã khám phá ra một điều gần như khó nắm bắt đối với chuyên ngành của mình như hiện tượng lượng tử: phương trình chuyển động của mèo. Hay chính xác hơn là cách mèo cư xử khi có người ở gần.
Erwin Schrödinger đã có hai đóng góp lớn cho vật lý – phương trình sóng và một con mèo lượng tử trong trạng thái chồng chập. Felis catus đã gắn bó chặt chẽ với vật lý tiên tiến kể từ đó (mặc dù một số người cho rằng mối liên hệ này bắt nguồn từ xa hơn nhiều, từ sự say mê chung của chúng ta với cách thức nhanh nhẹn mà mèo luôn đáp xuống bằng chân của chúng).
Có vẻ như mối liên hệ này có thể đã đạt đến đỉnh cao với việc trao Giải thưởng Ig Nobel cho khám phá rằng mèo có thể vừa là chất lỏng vừa là chất rắn. Tuy nhiên, Biasi tin rằng vẫn còn nhiều điều cần phải làm về chủ đề này. "Bài viết này nhằm mục đích giúp những người không chuyên có thể tiếp cận vật lý bằng cách đưa ra một ví dụ thú vị mà qua đó có thể hiểu được một số khái niệm của cơ học cổ điển", ông viết trong một tuyên bố. "Vì mục đích này, tôi đã xây dựng một phương trình mô phỏng hành vi của một con mèo khi có mặt con người, con mèo được coi là một hạt điểm chuyển động trong một thế năng do con người tạo ra".
Mặc dù ông đã tìm kiếm sự giúp đỡ từ những người bạn quen thuộc với hành vi của loài mèo, nhưng tác phẩm này chủ yếu dựa trên quan sát một con mèo duy nhất, Emme, sống chung nhà với Biasi. Ông bắt đầu bằng giả thuyết: "Mèo hành động như thể chúng cảm nhận được một lực xung quanh con người", sau đó xác định bảy kiểu mẫu trong chuyển động của Emme mà ông mô tả.
Tuy nhiên, nhà nghiên cứu đã tự cho rằng con người là trung tâm của mô hình, xác định vị trí của con người là x=0 và vị trí của con mèo là x. Nếu m là khối lượng của con mèo và ϵ là hệ số cản của sự mệt mỏi của con mèo, Biasi bắt đầu với công thức cơ bản:
md2x/dt2 = – dV(δ)cat(x)/dx – ϵdx/dt.
Từ đó, ông sử dụng những quan sát của mình về mô hình Emmet để thêm các yếu tố phức tạp vào công thức, chẳng hạn như tiếng kêu gừ gừ và sự bùng nổ năng lượng về đêm.
Biasi cho biết, “Nó bắt đầu như một ý tưởng vui vẻ cho Ngày Cá tháng Tư […] Nhưng tôi sớm nhận ra rằng phương trình tôi tạo ra có thể rất hữu ích cho sinh viên vật lý.”
Tiếng mèo kêu gừ gừ là cơ hội để chứng minh tính chất vật lý của một hệ thống tự củng cố, ví dụ, Biasi tuyên bố, "Người ta đưa ra giả thuyết rằng khi một con mèo được vuốt ve và bắt đầu kêu gừ gừ, mọi người có xu hướng cảm thấy thôi thúc muốn tiếp tục vuốt ve nó, do đó củng cố tính ổn định của quá trình này." Ai biết được có bao nhiêu người đã bị trì hoãn khỏi những nhiệm vụ quan trọng - thậm chí có thể là những đột phá lớn trong vật lý - bởi sức hút không thể lay chuyển về mặt đạo đức nếu không phải về mặt thể chất của một con mèo đang kêu gừ gừ trên đùi họ?
Biasi tin rằng ngồi trên đùi và năm hành vi khác—bao gồm không trả lời cuộc gọi, đãng trí và đập đầu—thuộc phạm vi năng lượng thấp. Tuy nhiên, các đợt bùng phát về đêm (còn được gọi là giai đoạn hoạt động ngẫu nhiên điên cuồng, hay PFSA) liên quan đến trạng thái năng lượng cao hơn. PFSA chỉ có thể được mô hình hóa bằng cách đưa vào một hàm ngẫu nhiên, bởi vì, hãy đối mặt với sự thật, ngay cả một con mèo cũng không biết điều gì sẽ xảy ra. Biasi thêm một thuật ngữ bổ sung, σf(t), để giải thích cho điều này, coi chuyển động của một con mèo được phóng to là một quá trình ngẫu nhiên, sử dụng phương pháp Euler-Maruyama, cũng được sử dụng để mô hình hóa chuyển động Brown.
Tuy nhiên, có một số điều về tác phẩm này đáng chú ý.
Một điều nữa là Biasi được liệt kê là tác giả duy nhất của bài báo. Aimé đâu rồi? Ngay cả lời cảm ơn cũng ghi là, “Tác giả biết ơn chú mèo của mình vì đã là nguồn cảm hứng”, đây là một sự trở lại không may mắn với thời mà các tác giả sẽ cảm ơn vợ mình vì công trình mà không nhắc đến tên họ.
Quan trọng hơn, Biasi lưu ý rằng mô hình của ông hoàn toàn mang tính cổ điển, với con mèo được coi là "một hạt điểm tuân theo cơ học Newton". Và xét đến hành vi lượng tử đã được thiết lập của mèo, điều này có vẻ là một sự đơn giản hóa nghiêm trọng, ngay cả trong trường hợp không chắc là một con mèo sẽ tuân theo bất kỳ định luật nào, kể cả của Newton. Công bằng mà nói, Biasi thừa nhận rằng các phương trình của ông "không mang tính phổ quát và một số con mèo có thể thể hiện phiên bản yếu hơn của một số phương trình". Ông cũng tuyên bố rằng công trình của mình có thể "tái tạo hành vi đặc trưng của mèo", do đó, những người có thể hiểu các phương trình của ông và có một con mèo để quan sát có thể tự mình đánh giá độ chính xác của chúng.
Ảnh minh họa của Pixabay: https://www.pexels.com/photo/white-and-grey-kitten-on-brown-and-black-leopard-print-textile-45201/
