
一项最新的物理研究表明,通过观察猫的运动,可以揭示一个关于能量耗散的方程。这项由西班牙高能物理研究所(IGFAE)的物理学家Anxo Biasi领导,并与兽医Eme合作的研究,发表在《物理评论》上,提出了一个“耗散动力学”的新的描述视角。
这项研究的灵感来源于此前在动物认知领域使用的流体动力学模型来预测群体行为,由La Caixa基金会支持,并在IGFAE进行。该物理学家表示,他们的目标是“理解控制非平衡系统的规律,比如能量流动和耗散”。这项工作的重点是揭示出隐藏在看似随机的动物行为中的基本规律。
Biasi解释说,他和Eme长期以来都对猫的日常活动感到好奇,尤其是:“猫的跑动方式以及它们如何消耗能量”。在这项研究中,他们试图理解驱动猫运动模式的能量因素,并从中揭示出适用于其他复杂系统的普适规律。
这项研究的核心是使用一个方程:x(t)描述了猫在t时刻的位置,考虑到初始位置(x=0)的影响,m代表猫的质量,而ε则代表了能量耗散相关的参数。通过这个方程,物理学家们试图解释“猫咪不会永远运动”以及“跑步速度逐渐降低直到停止”等现象。
研究结果揭示了猫在短时间内加速跑动(即所谓的“猫咪爆发”)后,会恢复到较为稳定的状态。通过对猫爆发的研究,科学家们能够深入了解能量流动和耗散,以及这些因素如何影响动物的行为模式。
这项研究不仅揭示了猫的运动规律,还可能为理解其他非平衡系统的行为提供新的视角。Biasi强调:“我们希望通过研究动物的行为,能够为理解更广泛的物理现象提供有价值的见解,并在未来能够预测复杂系统的行为!”
该研究的相关信息已发表在以下链接:https://phys.org/news/2024-10-physicist-cat-reveal-equation-motion.html
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