Једначине које управљају течностима могу бити тешке за руковање
Владимир Вељановски / Алами
Године 1900. математичар Дејвид Хилберт је представио својим колегама листу проблема за које је веровао да обухватају садашње стање математике и облик њене будућности. Ове године, 125 година касније, Захер Хани са Универзитета у Мичигену и његове колеге решили су један од Хилбертових проблема – и у том процесу ујединили неколико закона физике.
Хилберт је био заговорник извођења свих закона физике из математичких аксиома – изјава које математичари сматрају основним истинама. Шести проблем на његовој листи био је да из таквих аксиома изведе законе физике који диктирају понашање флуида.
До 2025. физичари су заправо имали три различита начина описивања течности, у зависности од њихове скале. Различита правила су регулисала микроскопску скалу појединачних честица, мезоскопски свет насељен скуповима честица и макроскопско царство испуњено потпуним флуидима попут воде која тече у судоперу. Истраживачи су напредовали у проналажењу веза између њих, али њих три никада нису спојене заједно све док Хани и његове колеге нису схватили како.
До помака истраживача дошло је делимично зато што су разрадили како да користе технику засновану на дијаграмима коју је физичар Ричард Фејнман развио за наизглед веома различит домен квантне теорије поља. И ово је био тежак посао – њихови радови од раније ове године означавају врхунац у пројекту који је трајао пола деценије.
„Чули смо од много људи у вези са резултатом, посебно од лидера на терену који су веома пажљиво проверили рад“, каже Хани. Рад, који је стављен на располагање као препринт, сада је на путу да буде објављен у престижном математичком часопису, каже он.
Осим што је значајан подвиг математике, рад тима такође има шансу да унапреди наше разумевање сложеног понашања флуида у атмосфери и океанима. Хани каже да се сада такође баве квантном верзијом проблема где математика микроскала дозвољава много чудније и богатије понашање честица.
Теме:
