Downcodes小編帶您了解一項別開生面的研究:物理家用貓咪行為建立數學模型!西班牙加利西亞高能物理研究所(IGFAE)的研究員Anxo Biasi以自家貓咪為靈感,撰寫了一篇關於貓咪運動方程式的論文,並發表在《美國物理學雜誌》上。這篇論文以輕鬆幽默的方式,將複雜的物理學知識與日常生活巧妙結合,為我們展現了物理學的魅力,也為經典力學入門課程提供了一個絕佳的教學案例。
一項別開生面的研究讓貓咪從社群媒體寵兒搖身一變成為物理學研究對象。西班牙加利西亞高能物理研究所(IGFAE)的研究員Anxo Biasi受自家貓咪Eme啟發,在《美國物理學雜誌》上發表了一篇關於貓咪運動方程式的獨特論文。
這位年輕的物理學家先前在巴黎高等師範學院完成研究工作,現在透過La Caixa青年領袖計畫加入IGFAE。他的研究初衷是以有趣的方式傳播物理知識,讓學生感受物理的魅力。這個源自於愚人節的玩笑性想法,最後發展成一篇嚴謹的學術論文。
Biasi基於與愛貓Eme的日常互動,總結出七種典型行為模式,並提出假設:貓咪的行為彷彿受到人類周圍的一種力的影響。在這個模型中,貓被簡化為遵循牛頓力學的質點,其運動受到人類存在而產生外部位能的影響。
這個方程式考慮了多個因素:x(t)表示貓在t時刻相對於位於原點(x=0)的人的位置,m代表貓的質量,ε則是考慮貓疲勞程度的摩擦係數。透過這個方程,研究者可以解釋諸如貓不聽招呼、容易分心、更喜歡待在特定人類腿上等行為特徵。
論文還深入分析了貓咪標誌性的咕嚕聲,將其描述為一種穩定機制。當貓被撫摸時發出咕嚕聲,人類會傾向於繼續撫摸,形成正向回饋循環。同時,研究也探討了貓咪著名的瘋狂半小時(俗稱zoomies)現象,在方程式中加入隨機變數來模擬這種突發性的劇烈運動。
這項研究不僅趣味橫生,更具有重要的教育價值。 Biasi強調,該論文適用於經典力學入門課程,並展示如何用簡單的物理定律解釋看似複雜且不相關的行為。透過易於理解的動態模型,降低了學習者對抽象概念的理解難度。
這項創新的研究不僅讓我們以全新視角理解了貓咪行為,也展現了物理學在解釋日常現象方面的強大力量。正如Biasi所說:物理學不一定要探索宇宙最深邃的奧秘,有時用它來解釋日常生活也很有趣!
參考資料:https://phys.org/news/2024-10-physicist-cat-reveal-equation-motion.html
總而言之,這篇論文以其獨特的視角和嚴謹的學術態度,為我們呈現了一場科學與趣味的盛宴。它不僅成功地將物理學知識與日常生活巧妙地結合,更重要的是,它激發了我們對日常生活中看似平凡現象背後科學原理的探索熱情。 Downcodes小編期待更多這樣的研究,讓科學變得更有趣,更貼近生活。