Un fizician crede că a găsit ecuația mișcărilor pisicilor

Fizicianul dr. Anxo Biasi, de la Instituto Galego de Física de Altas Enerxías (Spania), susține că a descoperit ceva aproape la fel de dificil pentru disciplina sa ca teoria unificării câmpurilor: ecuația mișcărilor pisicilor.

Biasi a sărit peste analiza comportamentului izolat al felinelor și s-a aventurat direct în „problema celor două corpuri”: cum se comportă pisicile în prezența unui om.

• Originile exploziilor radio rapide, tot mai aproape de a fi elucidate
• Somnul ar putea fi secretul care ne ferește de cea mai frecventă formă de demență

Deși recent numele lui Erwin Schrödinger a fost umbrit de controverse, fizicianul rămâne cunoscut atât pentru ecuația de undă, cât și pentru pisica aflată în superpoziție cuantică. Fascinația pentru modul în care pisicile par să sfideze fizica (mai ales când cad) a fost legată de știința avansată de atunci, iar un Premiu Ig Nobel a fost acordat pentru a demonstra că pisicile pot fi atât solide, cât și lichide.

Cu toate acestea, Biasi consideră că mai este loc de explorat. „Acest studiu își propune să aducă fizica mai aproape de non-specialiști, oferind un exemplu plăcut prin care este posibil să înțelegem mai multe concepte din mecanica clasică”, explică Biasi.

A fost găsită ecuația mișcărilor pisicilor

„Pentru a realiza acest lucru, se construiește o ecuație care modelează comportamentul unei pisici în prezența unei persoane, considerând pisica a fi o particulă punctiformă care se mișcă într-un potențial indus de om”, continuă el, citat de IFL Science.

Ajutorul prietenilor cunoscători ai felinelor a fost binevenit, dar ecuația mișcărilor pisicilor se bazează în principal pe observațiile unei singure pisici, Eme, care locuiește cu Biasi. Ipoteza inițială a fost: „Pisicile se comportă de parcă ar percepe o forță în jurul unei persoane”, și a identificat șapte tipare de mișcare care au fost modelate.

Biasi plasează omul în centrul modelului, stabilindu-i poziția drept x=0, în timp ce poziția pisicii este x. Dacă m este masa pisicii, iar ϵ este coeficientul de frecare creat de oboseala pisicii, Biasi începe cu o formulă de bază: md²x/dt² = – dV(δ)pisică(x)/dx – ϵdx/dt.

De acolo, Biasi adaugă factori suplimentari, cum ar fi torsul pisicii și „nebunia de seară”, cunoscută sub numele de „zoomies”.

„Totul a început ca o idee jucăușă de Ziua Păcălelilor. Cu toate acestea, am realizat că această poveste ar putea fi de mare ajutor pentru studenții la fizică”, a spus Biasi.

Ecuația mișcărilor pisicilor și de ce acestea par, uneori, imposibil de mutat

Torsul pisicii este folosit pentru a demonstra fizica unui sistem auto-susținut: „Se propune că, atunci când o pisică este mângâiată și începe să toarcă, oamenii simt impulsul de a continua să o mângâie, stabilizând procesul”. Cine știe câți oameni au fost întârziați de la treburi importante de forța unei pisici torcătoare, care pare imposibil de mutat?

În modelul său, Biasi consideră șederea în poală și alte cinci tipare comportamentale, inclusiv ignorarea chemărilor și oscilarea la mângâiere, ca făcând parte din regimul de energie scăzută. În schimb, „zoomies” (numite și perioade de activitate frenetică aleatorie sau FRAP) implică o stare de energie înaltă. FRAP-ul poate fi modelat doar prin introducerea unei funcții de aleatorizare, întrucât nici măcar pisica nu știe unde va merge. Biasi adaugă un termen suplimentar, σf(t), pentru a reflecta această mișcare, tratând-o ca pe un proces stocastic cu metoda Euler–Maruyama utilizată pentru mișcarea browniană.

Limitări (și nedreptăți) ale studiului

Iată totuși câteva observații. Un aspect este că Biasi este singurul autor al lucrării. Dacă F.D.C. Willard (o pisică) a reușit să fie coautor al unei lucrări de fizică prin simpla sa prezență, omisiunea lui Eme pare o nedreptate gravă, scrie IFL Science. Biasi îi mulțumește doar vag „pisicii sale” pentru că a fost o sursă de inspirație, fără a-i menționa numele.

De asemenea, Biasi recunoaște că modelul său folosește doar mecanica clasică, considerând pisica „o particulă punctiformă care respectă legile lui Newton”. Având în vedere comportamentul cvasi-cuantic al pisicilor, aceasta pare o simplificare exagerată, asta chiar presupunând că o pisică ar respecta vreo lege, inclusiv dintre cele ale lui Newton.

Cu toate acestea, Biasi subliniază că ecuațiile sale „nu sunt universale și unele pisici pot prezenta o versiune mai slabă a acestora”. El sugerează că lucrările sale pot „reproduce comportamente caracteristice pisicilor”, astfel încât cei care înțeleg ecuațiile sale și au o pisică la dispoziție pot evalua singuri acuratețea.

Studiul este publicat în American Journal of Physics.

Vă recomandăm să citiți și:

Cel mai mare mit despre alimentele procesate, „demontat” cu ajutorul științei

Oamenii de știință au repornit creierul unui porc la aproape o oră după ce acesta a murit

Ce trebuie să faci ca să devii cel mai bun?

Mintea umană nu este menită să fie trează după miezul nopții, avertizează oamenii de știință