Физик составил уравнение движения своей кошки

С помощью науки можно не только отвечать на фундаментальные вопросы, но и описывать явления повседневной жизни. Например, авторы недавних исследований рассчитали, как правильно держать диск фрисби во время игры в гольф, а также выяснили, где удобнее стоять в закрытых курилках и бокалы какой формы лучше всего подходят для холодного пива.

Физик Анчо Биази (Anxo Biasi) из Университета Сорбонны во Франции составил уравнение, описывающее перемещения кошек, когда рядом находится человек. Составить уравнение ученому помогло наблюдение за его кошкой Эме. Результаты работы опубликовал American Journal of Physics.

Биази принял кошку за точечную частицу, движущуюся в потенциале, который создает человек. Он предположил, что «кошки ведут себя так, будто они ощущают силу, окружающую человека».

Ученый проанализировал поведение своей кошки Эме и выявил семь паттернов, которые характерны для ее повседневного «общения» с хозяином и могут быть свойственны другим кошкам:

1. Кошки обычно отдыхают на некотором расстоянии от людей.
2. Когда кошки ложатся на человека (например, на колени, живот, спину), минимальные раздражители наподобие мухи или едва заметного звука могут заставить их уйти. Интенсивность отклонений, необходимых, чтобы кошка начала двигаться, зависит от степени привязанности к человеку, на котором она лежит.
3. Когда люди гладят кошек, те совершают колебательные движения взад-вперед.
4. Когда люди зовут кошек, они редко откликаются.
5. Когда кошки решают подойти к человеку, который их зовет, то часто отвлекаются по пути и не доходят до него.
6. Ночью кошки беспорядочно бегают вперед-назад по дому.
7. Кошки мурлычут (издают мягкий вибрирующий звук), когда им нравится, что их гладит человек.

Физик учел, что кошка испытывает «силу», которая связана со внешним потенциалом (вызван присутствием человека). Положение кошки в момент времени t относительно человека, находящегося в точке x = 0, он обозначил как x(t), значение которого принадлежит множеству действительных чисел. Важными для уравнения также стали масса кошки (m > 0) и коэффициент трения (ϵ > 0), учитывающий усталость животного.

По словам Биази, отталкиваясь от результатов его исследования и анализируя поведение кошачьих, можно наглядно продемонстрировать, как составляются уравнения:

«Эта работа в занимательной форме демонстрирует мыслительный процесс, сопровождающийся построением физических моделей, который редко подробно описывают в книгах. <…> Модель взаимодействия кошки и человека приближает физику к неспециалистам, демонстрируя на примере любопытной и знакомой ситуации логику построения физических моделей», — подытожил ученый.