Debiti su debiti
Sommario:
Il filosofo greco Pitagora ha coniato la frase "i numeri governano l'universo" e migliaia di anni dopo, Olga Ladyzhenskaya è un brillante esempio di quella saggezza. Nonostante sia stato inserito nella lista nera della Leningrad State University, il provocatorio matematico russo ha intrapreso una straordinaria carriera accademica, il cui impatto può essere visto in tutto, dai videogiochi alle previsioni del tempo. Google ha commemorato giovedì quello che sarebbe stato il 97 ° compleanno di Ladyzhenskaya con un Doodle in prima pagina.
Ladyzhenskaya è conosciuta soprattutto per il suo lavoro sulla fluidodinamica, un campo di studi che occupò la maggior parte del suo tempo a partire dal 1961. In particolare, utilizzando un insieme di equazioni del XIX secolo note come equazioni di Navier-Stokes, il lavoro di Ladyzhenskaya pubblicato è stato in grado di distillare il moto dei fluidi viscosi fino a una manciata di variabili. Questo lavoro ha reso prevedibile il movimento di sostanze appiccicose, una svolta che ha consentito agli scienziati, agli ingegneri e persino ai progettisti di videogiochi di modellare e ricreare il movimento di diversi tipi di liquidi.
"I problemi più vicini al suo cuore … sono sempre stati le equazioni dell'idrodinamica, in particolare le equazioni di Navier-Stokes, alle quali ha dato un contributo profondo e duraturo", ha scritto il matematico tedesco Michael Struwe in un racconto dei suoi successi.
Il movimento dei liquidi potrebbe non sembrare una scoperta selvaggiamente pratica, ma le scoperte di Ladyzhenskaya nello sviluppo delle equazioni di Navier-Stokes hanno portato a una serie di invenzioni che sono ancora oggi date per scontate.
3. Previsione del tempo
Ogni volta che ti ricordi di afferrare quell'ombrello mentre esci dalla porta, devi un piccolo debito a quello di Ladyzhenskaya.Conoscete quei segmenti del tempo che corrono sulle notizie che descrivono i modelli di nuvole usando masse roteante di macchie verdi, gialle e rosse che si librano sulla Terra? Le onnipresenti grafiche meteorologiche viste in TV o online sono tutte alimentate da una serie di equazioni fluidodinamiche, molte delle quali sono state avanzate da Ladyzhenskaya.
Gli scienziati informatici e gli ingegneri del software codificano queste equazioni per sputare costantemente nuovi numeri sulla base dei dati forniti loro da satelliti, palloni meteorologici e dati raccolti da stazioni terrestri meteorologiche. Mentre la tecnologia moderna come la realtà aumentata ci ha fornito tutti nuovi modi per visualizzare i modelli meteorologici futuri, è ancora grazie in parte alla nostra comprensione della fluidodinamica che questi approcci innovativi sono persino possibili.
2. Modellazione cardiovascolare
Oltre ad aiutarci a capire meglio il mondo che ci circonda, le equazioni di Navier-Stokes hanno permesso agli scienziati di capire meglio un fluido vizioso all'interno di ogni essere umano: il sangue.
Essere in grado di modellare come il sangue scorre attraverso le nostre arterie, il cuore e le molte fessure dei nostri corpi è essenziale per aiutarci a capire meglio le malattie cardiovascolari, che sono state la principale causa di morte negli Stati Uniti nel 2017 secondo il Centers for Disease Control.
Sono stati pubblicati numerosi documenti di ricerca, alcuni dei quali pubblicati nel 2017, che propongono di utilizzare le equazioni di Navier-Stokes per ricreare il flusso di sangue nel corpo umano. Circa 16 anni dopo la morte di Ladyzhenskaya, il suo lavoro è ancora utilizzato come base per la scienza d'avanguardia.
1. Liquidi nei videogiochi
Il defunto matematico ha persino avuto influenza sui mondi virtuali. L'acqua in alcuni videogiochi o animazioni renderizzate in 3D può essere ricreata utilizzando le equazioni di Navier-Stokes, con alcune piccole modifiche.
La tecnica è stata brevettata per la prima volta da scienziati informatici presso l'Università della Florida centrale nel 1996, e successivamente è stata ricreata dai ricercatori dell'Università di Toronto. Entrambi gli studi hanno spiegato come risolvere le equazioni bidimensionali di Navier-Stokes e poi ri-mappare i loro risultati per tradurli in 3D. Ciò ha permesso di avere oceani e laghi digitali dall'aspetto dinamico senza richiedere molta potenza computazionale.
"Il metodo realizza un'animazione fluida real-time realistica risolvendo le leggi fisiche dei fluidi ma evitando l'ampio calcolo fluidodinamico 3D", scrive il team UCF.
L'influenza di Ladyzhenskaya ha persino superato il mondo fisico.
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