Pisica sistemului vestibular extrem de eficient, ceea ce îi permite să se orienteze rapid în spațiu în toamna. Cat, îndoit, picioarele se transformă foarte repede în jos, la începutul căderii. Ca urmare a unei lovituri este distribuit pe toate cele patru labe. Adulții în cazul în care nu sunt acrobați tumbă în toamna la întâmplare și adesea ateriza pe picioarele lor, și mai puțin frecvent - pe cap. Copiii cad cu capul în jos, deoarece acestea au un cap relativ mare, care coboară centrul de greutate al corpului. În același timp, au tras instinctiv mâinile. Prin urmare, leziuni tipice în cădere de la o înălțime de oameni și pisicile sunt diferite. Oamenii de multe ori rupe picioarele (adulți) sau braț (copii), precum și rupe craniul. In timp ce pisicile la fel de probabil să rupă toate cele patru labe.
În cazul în care o persoană care cade de la etajul 9, are mai puține șanse de supraviețuire decât în cazul în care a scăzut de la al 4-lea. Destul de ciudat, pisica tot drumul în jurul valorii. materiale statistice colectate de către medicii veterinari din New York indică faptul că a ucis doar 5 la suta din pisicile care au căzut de la o înălțime de podea 7-32-lea, in timp ce 10 la suta - o picătură de podea 2-6-lea. Iată adevărul demn de mirare.
Existența unei rate de limitare de cădere explică acest fenomen surprinzător. În cazul în care se încadrează viteza corpului nu creste tot timpul, și tinde la o anumită limită.
Este ușor pentru a vedea: rezistența aerului crește cu viteza, și în cele din urmă echilibrează forța de gravitație. Din acest punct de viteza corpului se oprește în creștere, atunci când forma corpului nu se schimba. Rezistența aerului este mai mare secțiunea transversală mai mare a corpului. O greutate determinată de către organismul de masă. Raportul dintre aria secțiunii transversale a raportului de masă la pisici mai mult de oameni. Prin urmare, limitează rata de scădere pisica (aproximativ 100 km / h) este de aproximativ de două ori mai mic decât la om, și, în consecință, are o șansă mai bună de a supraviețui. Dar asta nu e tot.
Este probabil ca forma unei pisici înainte de a ajunge la o viteză maximă de și după realizarea acesteia sunt diferite. În timp ce pisica se simte accelerarea căderii, ea încordează instinctiv, arcade spate și trage picioarele în jos. Care se încadrează în această poziție, pisica se poate rupe picioarele. Deși, din nou, ea este mai puțin probabil să facă acest lucru decât la persoanele neinstruite, după un salt cu parașuta. Faptul că pisica cade pe picioarele indoite, înmuiere lovitură în toamna. La om, nu există nici un astfel de instinct. Numai de formare pe termen lung, cum ar fi cea a parașutiștilor sau gimnaste pot învăța să-l ateriza pe picioarele indoite, ca o pisică. După atingerea accelerației maxime de viteză dispare, pisica relaxeaza instinctiv si ia forma veveritele, picioare întinse pe orizontală. Acest lucru crește și scade secțiunea transversală limitează rata de cădere. De asemenea, în această poziție, pisica este mai puțin probabil să rupă picioarele atunci când lovind solul, deoarece forța de impact este distribuită pe întreaga suprafață și este disipată prin țesutul moale. Interesant, piciorul a fost rupt în cele mai multe pisici, a căzut de la etajul 7-8-lea, și doar fiecare al treisprezecelea a căzut de la etajul nouă și de mai sus.
Acum, înapoi la capacitatea uimitoare de pisici pentru a schimba orientarea corpului în timpul căderii. Acest lucru le face baronul Myunhauzenom pe care el însuși a scos din mlaștină, agățîndu părul. Dar, spre deosebire de Baron Munchhausen, o pisică în același timp, nu încalcă legile fizicii. Dimpotrivă, ei folosesc cu pricepere aceste legi.
Pisica, în primul rând aruncă o privire urâtă la experimentatorul, care a torturat bord ei. Apoi se întoarce brusc spre partea din față a corpului în jos. Conform legii conservării momentului cinetic, partea din spate a corpului în timp ce rotirea în direcția opusă. Dar pisica presează labele din față și trage înapoi, precum și funcționează coada, dacă ea are unul (unele experimente cu pisica fără coadă a arătat că prezența cozii, în acest caz, nu contează). Scopul acestor manipulări este de a reduce momentul de inerție al părții din față a corpului și de a crește momentul de inerție al porțiunii din spate. momentului cinetic este produsul momentului de inerție de viteza unghiulară, astfel încât în ciuda faptului că momentul părții din față a impulsului corpului sunt exact egale cu momentul în care partea din spate a impulsului, în fața a vitezei unghiulare va fi mai mare și, prin urmare, ca rezultat se dovedește mai mult decât se întoarcă porțiunea corpul în direcția opusă. După această pisică truc se repetă în sens invers. Numai de data aceasta împinge labe posterioare și trage partea din față. Care partea din spate a corpului de unghiul de rotație în acest moment va fi mai mare decât porțiunea din față. Ca urmare, atunci când ambele faze sunt finalizate, pisica își recapătă forma și este rotit la unghiul dorit.
Această simplă schimbare de știință orientarea corpului în spațiu, prin schimbarea formei a fost clar poporului acum o sută de ani. Și pisicile, cred, a fost cunoscută încă din cele mai vechi timpuri. Dar, se pare, adevăruri mai profunde de așteptare pentru timpul lor și grijuliu misiune de observare care se încadrează pisica, care s-ar întreba: cum o pisica ar trebui să se schimbe forma sa de a face un viraj în modul cel mai economic (și poți fi sigur că nu este asa)?
Se pare că această pisica trebuie să decidă cu privire la aceeași ecuație care descrie mișcarea cuarcilor în caseta de culoare!
Fiecare tip sau aromă de cuarci (și există numai șase, cel puțin cunoscute până în prezent), poate fi în trei stări diferite. Fizicienii numesc aceste stări în mod condiționat de culoare. De exemplu, un cuarc poate fi de culoare roșie, verde sau albastru. Și toate aceste culori sunt complet echivalente. Iar faptul că anumite stare cuarc noi numim roșu, verde și albastru - este doar un acord condiționat. Orice alte trei combinații liniar independente ale acestor condiții am putea fi la fel de bine numit roșu, verde și albastru. Și acordul nostru pe care o numim roșu, verde și albastru, poate varia de la un punct la altul în spațiu-timp. Fizica acestui acord nu va fi afectată, deoarece este doar o convenție. Matematic, tranziția de la un acord (baza) la o altă matrice unitară complex specificat de câte trei. Multe astfel de matrici este așa-numitul SU (3) non-grup abelian (dacă aceste cuvinte nu sunt clare, dar cu toate acestea vrei să știi cum natura, nu există nici o altă cale decât de a studia matematica, ascult Dirac: „Natura este inerentă în caracteristica fundamentală că legile fizice cele mai de bază descrise de o teorie matematică, dispozitivul care are puterea extraordinară și frumusețea naturii este motivul pentru care este atât de pe acesta este doar un singur răspuns posibil.? conform cunoștințelor noastre actuale, natura este așa, și nu în caz contrar. Trebuie doar să-l ia de la sine. Situația poate fi descrisă, probabil, prin a spune că Dumnezeu este un matematician de un rang foarte înalt, și că el a folosit în construirea universul de matematica de nivel superior „). Dar energia „cinetică“ cuarcilor conține derivați din spațiu-timp coordonatele, iar în cazul în care matricea de tranziție de la o bază la alta depinde de aceste coordonate, în schimbare acordurile noastre au termeni suplimentari care conțin derivați ai acestor matrici. Pentru membrii disparuti (deoarece realitatea nu poate depinde de acordurile noastre) ar trebui să fie înlocuite cu derivați obișnuiți covariant derivați care conțin câmpuri compensatoare de ecartament (gluoni în cazul cuarci). Toate acestea este o generalizare a principiului interacțiunii minim electrodinamicii clasice și, împreună cu concepte cuantice, rezultând într-o cromodinamicii cuantică - teoria modernă a interacțiunilor puternice.
În cazul unei pisici care se încadrează, rolul spațiu-timp în structura de mai sus joacă o diversitate de diferite forme de pisici, în centrul său de masă. Pentru a compara orientarea diferitelor forme de pisici, este necesar să se formeze fiecare axă cuplate rigid. Dar se poate face infinit mai multe moduri, ca orice sistem de rotație a axelor oferă, de asemenea, o configurație de calibrare de referință validă. Fizica (unghiul de rotație pisica la schimbarea formei sale succesive) nu trebuie să depindă de acordurile arbitrare cu privire la modul de a atașa axa fiecare formă de reper. Prin urmare, din nou, există câmpuri gauge, și există o problemă, problema este matematic similară descriere chromodynamical a mișcării cuarcilor în câmpul de culoare extern. Numai în acest timp, grupul gauge nu este un SU (3) și SO (3) - un grup de rotații tridimensionale. Acesta din urmă, întâmplător, este, de asemenea, un grup non-Abelian, și în mod miraculos care se încadrează pisica este legată de domeniile teoriei Yang-Mills - una dintre principalele structura de susținere a Modelul Standard al particulelor elementare.
Pisicile nu sunt singurele creaturi „cunosc“ teoria câmpurilor gauge. Destul de ciudat, această știință este foarte importantă pentru microorganisme. De exemplu, mișcarea spermei poate fi descrisă, de asemenea, folosind potențialul gauge, și, prin urmare, fără ca acest lucru, s-ar părea teoria matematică extrem de abstractă, suntem cu voi nu apar în această lume. Faptul că mișcarea microorganismelor are loc la un număr foarte mic Reynolds. Numărul Reynolds indică importanța relativă a forțelor de inerție și forțe vâscoase în timpul deplasării într-un gaz sau lichid. Atunci când o persoană care se deplasează prin aer, numărul Reynolds de peste un milion. Când înot în apă, aceasta se reduce la zece mii. Tot la fel, este foarte mult pentru a face o înțelegere intuitivă a ceea ce se întâmplă în lumea microorganismelor, în cazul în care numărul Reynolds este mult mai mic decât unitatea. Următorul exemplu va da o înțelegere mai figurativă a acestei. Pentru un om de înot în același număr Reynolds, ca, să zicem, propria sperma, este necesar să-l plaseze într-o mlaștină groasă și să interzică deplasarea orice parte a corpului său, la o rată de mai mult de un centimetru pe minut.
Pentru un număr foarte mic forțele vâscoase domină Reynolds, și inerția poate fi neglijată. Apoi, în această lume ciudată a microorganismelor plutitoare versiune a mecanicii lui Aristotel a realizat: corpul se oprește în mișcare cât mai curând încetează să-l împingă. Cu ignorarea problemei mișcării de inerție devine substanțial problemă pur geometrică. Cantitatea de circulație și de rotație, ca urmare a modificărilor în secvența formei nu depinde de cât de repede au loc aceste schimbări, și depinde numai de geometria lor, și limbajul matematic din nou, adecvat pentru a descrie o astfel de situație este teoria câmpurilor gauge.
„Eficacitatea inimaginabil matematicii în științele naturale. Este un cadou minunat pe care nu le înțelegem și care nu merită.“
Aceste cuvinte Wigner amintesc involuntar vedea cum împletește folosind matematica pisica de incident, cuarci si ciliate plutitoare. Aici este un alt exemplu de același tip. Albinele au un limbaj simbolic foarte complex de dans cu care albina informează rudele lor distanța și direcția spre sursa de hrana. Existența unui astfel de limbaj de albine - un fapt în sine misterios și admirabil. Dar aici e matematician Barbara Schipman (Barbara Shipman) a observat în dansul celor șase cifre afișa un colector de pavilion, un design matematic ezoterice, care este utilizat în studiul fizicii cuantice cromodinamicii. Și asta nu este tot, dar numai matematic foarte avansat.
Asta este, coincidență sau o altă manifestare a „eficienței de neconceput a matematicii“ - este încă necunoscut.
Dar să revenim la care se încadrează pisica. În ciuda perfecțiunea acrobație feline, diverse leziuni încă probabil în toamna de la o înălțime mare. Prin urmare, putem presupune că evoluția a dezvoltat un mecanism de tratament pisici. In mod ironic, oamenii de știință suspectează că torsul unei pisici este același mecanism! Poate că vibrația de joasă frecvență a frecvenței și intensității ceea ce este creat atunci când torsul pisicii, au un efect terapeutic.