Физика на конската опашка

Напред, науката е слънце!
Физика на конската опашка

Преди около година на този сайт излезе една от по-идиотските ми статии. Тя, разбира се, беше вдъхновена от по-идиотските Нобелови награди, известни отвъд океана като Ig Nobel Prizes. Те се връчват всеки септември за привидно абсурдните научни открития, които карат хората да се засмеят... и след това да се замислят.

Разбира се, че и тази година имаше церемония, на която присъстваха и съвсем истински нобелови лауреати, хвърляха се хартиени самолетчета и се изговориха доста привидно глупави, но всъщност гениални неща. Сред наградените имаше холандци, които са установили, че Айфеловата кула ще ви се стори по-малка, ако се наклоните наляво; японец, изобретил устройство за нарушаване на речта; един международен екип, доказал, че шимпанзетата могат да разпознават други шимпанзета по задниците им... на снимка.

Физиката винаги е била велика наука и се гордеела с велики открития. Това, което тази година беше отличено на наградите, е трудът на две отделни групи учени, посветили се на задълбоченото изучаване на семплата, но практична прическа, позната още като "конска опашка".

inm.comВсичко започнало с Джоузеф Келър, който имал здравословния навик да тича из кампуса на Станфордския университет. Голяма част от вниманието му по време на това занятие била привлечена от дамите, които тичали на същото място. "Ама разбира се!", ще възкликнете вие. "Идея си нямате!", ще ви отвърна аз. Защото, противно на всякаква хетеросексуална логика, той бил привлечен не от друго, а от подскачащите им наляво-надясно опашки. "Интересно нещо", удивил се той, "Защо, след като човешкото тяло се движи нагоре-надолу по време на бяг, косата му трябва да се люлее настрани?". Е, бидейки физик, явно можел да си отговори на този въпрос съвсем сам.

За да онагледи по-добре нещата, Келър сравнил опашката с махало. Набавил си няколко различни вида махала, потръскал ги известно време и направил някои сметчици. Излязло, че движението на махалото напълно отговаря на уравнението на Хил, което служи за изчисляване на трептенето в разтвор. А какво е въздухът, ако не разтвор? Съгласно това уравнение, по време на джогинг, естествената честота на махалото (в случая конската опашка) ще нарасне и в един прекрасен момент ще го накара да се залюлее настрани, независимо от факта, че главата се движи нагоре-надолу. Това важи с особена сила в случай, че честотата на опашката е наполовина на честотата на тичането, което в общия случай наистина е така.

inm.com3Разбира се, така е, ако разглеждаме опашката като едно единно махало. На практика обаче тя е много отделни мини-махалца. Докъм 150 хиляди (при русите), ако трябва да сме напълно точни. Ето тук е моментът, в който се намесва втората група учени с публикацията "Форма на опашката и статистическа физика на сноповете косми". Голдщайн и колектив си задават един малко по-различен въпрос, касаещ начина, по който се образува специфичната форма на конската опашка. В крайна сметка те свеждат сметката до три основни сили, които са от значение за това: единица тежест на единица дължина (която се повлиява от гравитацията, дърпаща косата надолу), твърдостта на всеки един косъм и произволните чупки на косъма.

Всичко това намира обобщен израз в едно ново уравнение, чиито резултат учените решават да кръстят "число на Рапунцел". Същото може да бъде използвано, за да предскаже формата, която косата ще заеме, когато бъде вързана на тила. Физиците са убедени, че едно подобно откритие ще намери сериозно приложение както в козметичната индустрия, така и в сфери, където има обединяване на много нишки в едно цяло (текстилна промишленост, например). Не е изключено от него да се възползват и аниматорите, тъй като едно от най-трудните неща в анимацията било да се придаде естествено усещане на косите.

Напълно заслужена награда, бих казал. Ето заради такива открития светът продължава да се върти и е все така прекрасен. Замислете се за това следващия път, когато излезете да потичате. 

Добави коментар

Моля, пишете на кирилица! Коментари, написани на латиница, ще бъдат изтривани.

Хороскоп

Телец
21 април – 21 май