سيأخذك محرر Downcodes للتعرف على بحث فريد من نوعه: يستخدم الفيزيائيون سلوك القطط لبناء نموذج رياضي! استلهم أنكسو بياسي، الباحث في معهد فيزياء الطاقة العالية (IGFAE) في غاليسيا بإسبانيا، من قطته وكتب ورقة بحثية عن معادلات حركة القطة، والتي نُشرت في المجلة الأمريكية للفيزياء. تجمع هذه الورقة بذكاء بين المعرفة الفيزيائية المعقدة والحياة اليومية بطريقة مريحة وروح الدعابة، مما يوضح لنا سحر الفيزياء ويوفر حالة تعليمية ممتازة للدورات التمهيدية في الميكانيكا الكلاسيكية.
حولت دراسة رائدة القطط من محبوبات وسائل التواصل الاجتماعي إلى مواضيع لأبحاث الفيزياء. استلهم أنكسو بياسي، الباحث في معهد فيزياء الطاقة العالية (IGFAE) في غاليسيا بإسبانيا، من قطته إيمي ونشر ورقة بحثية فريدة عن معادلات حركة القطة في المجلة الأمريكية للفيزياء.
عالم الفيزياء الشاب، الذي أكمل سابقًا بحثًا في المدرسة العليا للأساتذة في باريس، ينضم الآن إلى IGFAE من خلال برنامج La Caixa للقادة الشباب. الهدف الأصلي من بحثه هو نشر المعرفة الفيزيائية بطريقة مثيرة للاهتمام وجعل الطلاب يشعرون بسحر الفيزياء. ما بدأ كمزحة في يوم كذبة إبريل تطور في النهاية إلى بحث أكاديمي صارم.
استنادًا إلى التفاعلات اليومية مع قطته المحبوبة إيمي، لخص بياسي سبعة أنماط سلوكية نموذجية وافترض أن سلوك القطط يبدو أنه يتأثر بقوة تحيط بالبشر. وفي هذا النموذج، يتم اختزال القطة إلى جسيم وفقًا للميكانيكا النيوتونية، وتتأثر حركتها بطاقة الوضع الخارجية المتولدة عن وجود البشر.
تأخذ هذه المعادلة في الاعتبار عدة عوامل: يمثل x(t) موضع القطة في الوقت t بالنسبة إلى الشخص عند نقطة الأصل (x=0)، ويمثل m كتلة القطة، وε هو معامل الاحتكاك الذي يفسر تعب القطة. . باستخدام هذه المعادلة، يمكن للباحثين تفسير السمات السلوكية مثل عدم استجابة القطط، وسهولة تشتيت انتباهها، وتفضيلها أن تكون في حضن بعض البشر.
توفر الورقة أيضًا تحليلًا متعمقًا للخرخرة المميزة للقطط، واصفة إياها بأنها آلية لتحقيق الاستقرار. عندما تخرخر القطة عند مداعبتها، يميل البشر إلى مواصلة المداعبة، مما يخلق حلقة ردود فعل إيجابية. وفي الوقت نفسه، استكشف البحث أيضًا ظاهرة النصف ساعة المجنونة الشهيرة للقطط (المعروفة باسم Zoomies)، مضيفًا متغيرات عشوائية إلى المعادلة لمحاكاة هذه الحركة العنيفة المفاجئة.
هذا البحث ليس مثيرًا للاهتمام فحسب، بل له أيضًا قيمة تعليمية مهمة. وأكد بياسي أن الورقة مناسبة للدورات التمهيدية في الميكانيكا الكلاسيكية، موضحة كيف يمكن تفسير السلوك الذي يبدو معقدًا وغير ذي صلة من خلال قوانين فيزيائية بسيطة. تقليل الصعوبة التي يواجهها المتعلمون في فهم المفاهيم المجردة من خلال نماذج ديناميكية سهلة الفهم.
لا يمنحنا هذا البحث المبتكر منظورًا جديدًا لسلوك القطط فحسب، بل يوضح أيضًا قوة الفيزياء في تفسير الظواهر اليومية. وكما قال بياسي: الفيزياء لا تستكشف بالضرورة أعمق ألغاز الكون، ففي بعض الأحيان يكون من الممتع أيضًا استخدامها لشرح الحياة اليومية!
المرجع: https://phys.org/news/2024-10-physicist-cat-reveal-equation-motion.html
وبشكل عام، تقدم لنا هذه الورقة وليمة علمية ومثيرة للاهتمام بمنظورها الفريد وموقفها الأكاديمي الصارم. فهو لا يدمج المعرفة الفيزيائية بنجاح مع الحياة اليومية فحسب، بل الأهم من ذلك أنه يلهم حماسنا لاستكشاف المبادئ العلمية وراء الظواهر التي تبدو عادية في الحياة اليومية. يتطلع محرر Downcodes إلى المزيد من هذه الأبحاث لجعل العلوم أكثر إثارة للاهتمام وأقرب إلى الحياة.