Introducere
Meduzele care se deplasează prin mări pulsand ușor corpurile lor asemănătoare unui sac ar putea părea să nu dețină multe secrete care ar interesa inginerii umani. Dar, oricât de simple sunt creaturile, meduzele sunt măiestrie în valorificarea și controlul fluxului de apă din jurul lor, uneori cu o eficiență surprinzătoare. Ca atare, ele întruchipează soluții sofisticate la problemele din dinamica fluidelor de la care pot învăța inginerii, matematicienii și alți profesioniști. Ioan Dabiri, un expert în inginerie mecanică și aerospațială la Institutul de Tehnologie din California, vorbește cu Steven Strogatz în acest episod despre ceea ce ne pot învăța meduzele și alte creaturi acvatice despre designul submarinelor, amplasarea optimă a turbinelor eoliene și inimile umane sănătoase.
Ascultă Podcast-uri Apple, Spotify, Podcast-uri Google, stitcher, TuneIn sau aplicația ta de podcasting preferată, sau poți transmite-l de la Cuante.
Copie
Steven Strogatz (00:03): Eu sunt Steve Strogatz și acesta este Bucuria de ce, un podcast de la Revista Quantacare te duce la unele dintre cele mai mari întrebări fără răspuns din matematică și știință astăzi.
(00:14) Oamenii spun că biologia este un profesor grozav pentru ingineri. Gândiți-vă doar la tot ceea ce ne poate învăța un vultur în zbor despre aerodinamică. Invitatul meu de astăzi a crezut că o meduză ar fi un lucru instructiv de studiat pentru un stagiu de vară în inginerie. Și ani mai târziu, el studiază în continuare meduzele pentru bogăția de informații pe care le au de oferit despre dinamica fluidelor, subiectul acestui episod.
(00:36) Ce ne poate învăța mișcarea meduzelor și a bancilor de pești despre mișcarea aerului, a apei și chiar a sângelui? Studiind matematica modului în care bancurile de pești se mișcă la unison, oaspetele nostru de astăzi a reușit să-și dea seama cum să plaseze turbinele eoliene pentru a genera energie curată mai eficient. Dar asta nu este tot. Se dovedește că modul în care o meduză înoată ne poate informa chiar și despre starea de sănătate a inimii umane. Și meduzele ne-au învățat noi trucuri despre propulsia subacvatică, care ar putea fi de ajutor unei noi generații de design de submarin. Dar să lăsăm oaspetele nostru John Dabiri să ne spună mai multe. Este profesor de inginerie mecanică și aerospațială la Caltech. El a câștigat Premiul Waterman în 2020, cea mai înaltă onoare a națiunii pentru oamenii de știință și ingineri care au început cariera. De asemenea, este membru al președintelui Biden Consiliul Consilierilor pentru Știință și Tehnologie. Bun venit, profesor John Dabiri.
Ioan Dabiri (01:31): Mulțumesc, Steve. E grozav sa fiu aici.
Strogatz (01:33): Este într-adevăr o mare plăcere să te am aici. Ne cunoaștem de puțin timp, dar nu cred că am mai avut ocazia să vorbim despre magazin, așa că sunt încântat de asta. Știi, trebuie să mărturisesc, deși o să vorbim mult cu tine despre meduze, nu am ținut niciodată o meduză, nu am fost niciodată înțepată de o meduză.
dabiri (01:51): Pierzi. Le-am făcut pe amândouă.
Strogatz (01:55): Cum așa? Cum a fost întâlnirea voastră apropiată cu meduzele care implică usturime?
dabiri (02:00): Ei bine, știi, a fost de fapt o ședință foto pe care o făceam pentru o revistă și fotograful s-a gândit că ar fi frumos pentru mine să mă apropii de subiectele mele. Și așa m-a băgat în apă și mi-a spus să mă țin de jeleu. Și între timp, tentaculele sale au început să-mi picure peste picioare. Și așa a fost o ședință foto foarte dureroasă, dar am primit fotografia.
Strogatz (02:21): Te strâmbești în imagine?
dabiri (02:23): Știi, au reușit cumva să facă să pară că zâmbesc și mă bucur de toată treaba, deși a fost destul de mizerabil.
Strogatz (02:29): Ei bine, îmi pare rău, nu vă vom supune la nimic azi.
dabiri (02:31): Mulțumesc, mulțumesc.
Strogatz (02:33): Deci, știi, când văd, cum ar fi, la emisiunile TV David Attenborough sau la alte emisiuni despre natură, meduze care înoată, arată aproape ca o pungă, ca o pungă de celofan împinsă de apă. Dar știu că nu poate fi corect. Nu sunt doar înotători pasivi. Deci ne poți spune puțin? Cum se mișcă? Au muschi?
dabiri (02:52): Da, și de fapt, meduzele sunt primele animale despre care știm care se pot mișca în ocean. Acea înot pe care o vedeți în acele documentare este alimentată de un singur strat de celule. Gândește-te la un strat foarte subțire de mușchi care este capabil să se contracte și să se extindă cu un ritm aproape ca bătăile inimii tale. Și asta le permite să se propulseze prin ocean.
Strogatz (03:13): Deci, când vorbești despre ritm, asta mă face să mă gândesc, atunci trebuie să aibă și un sistem nervos care controlează mușchii.
dabiri (03:20): De fapt, meduzele nu au deloc sistem nervos central. Nici ei nu au creier. Tot ce au sunt aceste mici grupuri de celule din jurul corpului lor care le spun când să-și dezvolte mușchii, când să se contracte. Și așa folosesc acești mușchi pentru a-și coordona mișcarea de înot într-un mod foarte diferit de modul în care tu și eu ne mișcăm.
Strogatz (03:39): Uh huh. Deci, este... Există un sonerie, nu? Ei vorbesc despre clopot. Ce se înțelege prin clopoțel?
dabiri (03:42): Așa este. Deci, dacă te uiți la o meduză într-un acvariu, arată ca o umbrelă sau o geantă, așa cum ai spus. Și în jurul marginii de jos a acelei umbrele, există câteva grupuri, de obicei aproximativ opt dintre ele. Și acelea sunt locurile unde corpul trimite semnalele pentru a înota, pentru a contracta mușchii. Și astfel, prin coordonarea acelor semnale de contractare, ei sunt capabili să înoate prin apă cu energie foarte scăzută consumată în proces.
Strogatz (04:12): Da, cu siguranță nu mă pot raporta la asta când mă gândesc la propria mea înot, care este atât de incomodă și cheltuiește mult - și irosește multă energie. Deci ce spui aici? Spui că sunt înotători foarte eficienți? Ce vrei să spui?
dabiri (04:27): Știm că meduzele au fost unele dintre primele animale care au înotat acum mai bine de 200 de milioane de ani. Au supraviețuit evenimentelor de extincție în masă. Și așa, de mult, s-a crezut că trebuie să existe ceva în capacitatea lor de a se mișca eficient, care le-a permis să supraviețuiască atât de mult în oceane, să supraviețuiască chiar și în fața unor înotători mai exotici precum delfinii și rechinii, cei la care te-ai putea gândi când te gândești la un înotător excelent.
(04:53) Ei bine, se pare că forma foarte simplă a corpului acestor jeleuri, umbrela simplă, creează ceea ce se numesc inele vortex. Gândiți-vă la o gogoașă cu apă în vârtej. Deci, de fiecare dată când animalul își contractă mușchii, creează această gogoașă de apă. Și aproape împinge din acea gogoașă de apă învolburată pentru a se mișca prin apă fără a fi nevoie să folosească multă energie în acest proces. Deci este o lovitură de înot foarte diferită de ceea ce am încerca să realizam tu sau eu în ocean, dar este destul de eficientă.
Strogatz (05:25): Dintr-o dată, o imagine îmi vine în minte. Spune-mi dacă sunt pe drumul greșit cu asta sau nu. Dar când eram copil în tabăra de vară, îmi amintesc că făceam canotaj. Și ar fi vrut să ne punem vâslele în apă. Și mi s-a spus să fac o lovitură în J, în care să împingi înapoi cu paleta și apoi să o îndoiești înapoi. Și puteai vedea mici vârtejuri, mici vârtejuri de apă, ieșind din asta.
dabiri (05:46): Așa este.
Strogatz: Acel accident vascular cerebral, este relevant pentru ceea ce vorbiți despre vârtejuri?
dabiri (05:50): Este. Deci, în tot oceanul și, de fapt, chiar și acum, în timp ce vă vorbesc, gura mea împinge aerul în jurul meu și creează acești curenți învolburați pe care îi numim vârtejuri. Deci, când înoți, creezi acele vârtejuri. Acea vâslă de canoe creează aceste vârtejuri învolburate. Ceea ce este diferit la meduzele din inelele lor vortex este că au această formă circulară aproape perfectă. Și acea formă circulară le permite să înoate cu o eficiență mai bună decât ceea ce tu sau eu suntem capabili să generam mângâindu-ne pe brațe sau cu o vâslă de canoe. Deci, forma acelor vârtejuri, a acelor curenți învolburați, este cheia înotului lor foarte eficient. Și asta am încercat multă vreme să înțelegem, dezvăluind misterul modului în care aceste animale au supraviețuit atât de mult timp în ocean. Într-adevăr, acele inele vortex circulare sunt cheia.
Strogatz (06:41): Deci, să vedem dacă am poza chiar în cap. Când vorbești despre un inel de vortex circular, acum cealaltă imagine care îmi vine în minte sunt acelea... nu... Oamenii nu fumează atât de mult ca înainte, dar știi unde mă duc, nu? De exemplu, există tipi care vor fuma trabucuri sau oameni care sufla inele de fum.
dabiri (06:57): Exact.
Strogatz: Este genul de cerc pe care ar trebui să-l imaginez ieșind de pe buzele rotunjite ale cuiva?
dabiri (07:02): Absolut. Când eu, când predam, acesta era exemplul pe care l-am folosit în mod clasic (dar acum încercăm să descurajăm fumatul sau vaporatul). Dar dacă vă imaginați o versiune non-toxică a acestui exemplu, aveți exact dreptate. Sunt acele inele de fum pe care oamenii le-ar sufla, care arată ca o gogoașă de aer și se învârte și păstrează acea formă circulară pe distanțe lungi departe de persoana care a suflat-o.
(07:23) Poate că o altă versiune a acestui lucru este că uneori vei vedea delfini făcând asta în ocean, jucându-se cu inele cu bule care au o formă similară cu ei. Este o gogoasa de apa cu aer prins in centru. Și modul în care delfinii sunt capabili să mențină acele inele în acest caz se datorează stabilității acelui tip particular de curent învolburat. Este cu adevărat unic în dinamica fluidelor.
Strogatz (07:47): În regulă, pe cât de distractiv este să vorbim despre meduze și, desigur, sunt foarte cool și eficiente. Dar pentru acei oameni care ascultă și care s-ar putea să se întrebe, de ce cheltuim atât de mult efort pentru ei? Ajută-ne să înțelegem mai larg. Despre ce este dinamica fluidelor? Unde se aplică în restul științei sau tehnologiei?
dabiri (08:09): Da, așa că dinamica fluidelor este peste tot în jurul nostru. De fapt, pentru mine, una dintre domeniile de aplicare cu adevărat interesante, când am crescut ca aspirant inginer mecanic, a fost să mă gândesc la rachete și elicoptere mai eficiente - sisteme de propulsie în general. Acum, știm că acest domeniu al dinamicii fluidelor, studiul modului în care aerul și apa se mișcă, este cu adevărat complicat în ceea ce privește mișcarea pe care o face apa sau aerul, în ceea ce privește modul în care încercăm să-l descriem folosind fizica. Și așa a apărut o mișcare care a apărut, acum câteva decenii, pentru a spune: De ce nu studiem unele sisteme animale care și-au dat seama deja, și-au dat seama cum să înoate eficient sau cum să zboare eficient? De fapt, poți să te întorci cu secole în urmă la Leonardo da Vinci și să încerci să înțelegi cum să dezvolți zborul cu motor uman prin căutarea păsărilor. Deci, există de fapt o lungă moștenire de studiere a sistemelor naturale pentru a obține inspirație în modul în care putem dezvolta tehnologii mai eficiente. Cam așa am intrat pe teren.
(08:29) Se pare că chiar și un animal foarte simplu precum meduza are multe de învățat din cauza modului în care interacționează cu apa într-un mod atât de elegant. Și asta este ceea ce ne-a determinat să studiem meduzele în special în acest domeniu mai larg al ceea ce se numește uneori biomimetică sau inginerie bio-inspirată. Privind la biologie pentru a găsi soluții pentru provocările de inginerie.
(09:08) Dar meduza a apărut, într-adevăr, din dorința mea de a veni cu un proiect convenabil de vară. Am fost aici la Caltech pentru un proiect de cercetare de vară, iar consilierul meu de aici a spus: „Hai să mergem la acvariu și să încercăm să găsim un sistem animal de studiat”, în același mod în care am studiat în anii de facultate elicopterele și rachetele. Sincer să fiu, nu am fost încântat de asta. La acea vreme, credeam că vin la Caltech să studiez rachetele și propulsia. Caltech are Jet Propulsion Laboratory, pentru care este renumit. Dar am ajuns la acvariu și m-am gândit: „Ei bine, am un proiect de 10 săptămâni aici. Lasă-mă să aleg cel mai simplu animal pe care îl pot găsi. Știi, ar trebui să fie mai ușor să vină cu un model simplu pentru asta.” Și astfel, meduza părea o ieșire ușoară. Și, bineînțeles, aici suntem 20 de ani mai târziu și încă încerc să-mi dau seama cum funcționează.
Strogatz (10:17): Trebuie să spun că, ca matematician, am fost întotdeauna atras de dinamica fluidelor pentru că este atât de dificil. Unele dintre cele mai dificile probleme de matematică cu care ne-am confruntat în domeniul de care mă interesează, în ecuațiile diferențiale, au apărut mai întâi în legătură cu problemele de dinamică a fluidelor. Deci ai menționat — OK, deci rachete, propulsie cu reacție pentru — ne-am putea gândi la avioane, există aplicații medicale —
Dabiri (10:42): Absolut. Tocmai am ieșit din Covid [Covid-19]. Adică, pentru a vă da un exemplu foarte prezent: întrebările despre transmiterea Covid au fost într-adevăr întrebări de dinamică a fluidelor. Cum se formează aerosolii? Cum se transmit? Cum sunt colectate pe alți oameni? Dacă vreau să proiectez o mască, care este o modalitate eficientă de a face asta? În schimbările climatice, modelarea climei Pământului este în mare parte o problemă de dinamică a fluidelor. Dinamica fluidelor apare în toate aspectele vieții noastre.
(11:11) Ceea ce cred că este cu adevărat interesant despre acest studiu al sistemelor animale este că, din perspectiva mea, dacă construiești un avion, este un om care stă la un computer și încearcă să rezolve acele ecuații foarte complexe pe care le-ai descris pentru a-și da seama care este forma ideală a aripii, care este forma ideală a restului aeronavei. Într-un fel, meduzele rezolvă ecuații diferențiale parțiale în fiecare zi, în timp ce înoată prin apă.
(11:35) Și așa că trebuie doar să ne dăm seama exact ce înseamnă înotul lor care le permite să ajungă la acea soluție specială a acelor ecuații diferențiale. Și apoi speranța este că putem aplica asta la propriile noastre probleme de design, în care nu avem aceleași constrângeri pe care le-au avut meduzele în evoluție. Avem un creier, un sistem nervos central și mai mult decât un singur strat celular de mușchi cu care să lucrăm. Avem materiale proiectate cu care putem lucra. Acum avem AI cu care să lucrăm. Și așadar, dacă combinăm ceea ce știm despre meduze cu toate instrumentele pe care le avem la dispoziție ca ingineri, într-adevăr cerul este limita pentru ceea ce putem dezvolta.
Strogatz (12:09): Ei bine, atunci haideți să intrăm la întrebarea cum fac meduzele. Ce fel de experimente ați făcut pentru a vă da seama cum folosesc inelele vortex pe care le generează atunci când își contractă clopotul?
dabiri (12:21): Așadar, prima provocare de abordat este faptul că apa și aerul sunt transparente. Așadar, chiar dacă stăm aici și vorbim unul cu celălalt, aerul din jurul nostru este în mișcare constantă datorită respirației noastre. Nu prea putem percepe asta. Același lucru este adevărat și în apă. Dacă mergi la un acvariu, pentru tine principala atracție sunt probabil animalele, dar pentru mine este apa care le înconjoară. Problema este că nu poți vedea cu ușurință acea mișcare a apei doar privind la rezervor. Și așadar, ceea ce am făcut a fost să dezvoltăm câteva tehnologii noi care să ne ajute să măsurăm acea apă din jurul animalelor.
(12:53) Primul lucru pe care l-ați putea face este să vă gândiți să puneți vopsea în apă, ca un colorant alimentar, pentru că asta va arăta cum este transportată apa la nivel local. Este o imagine calitativa. Vă oferă un fel de descriere generală, dar nu ceva pe care să puteți pune cu ușurință numere pentru a spune că apa se mișcă atât de repede în această direcție.
(13:11) Dar ceea ce putem face este să folosim unele tehnici care sunt comune în inginerie. Folosind lasere, de exemplu. Deci, în apă, există particule mici, în suspensie - gândiți-vă la nisipul sau nămolul care este suspendat în apă. Putem ilumina asta cu foi cu laser. Luați un indicator laser pe care l-ați putea avea acasă și străluciți-l printr-o tijă de sticlă și va răspândi acel fascicul într-o foaie subțire de lumină. Așa că punem acea foaie de lumină prin apă. Se reflectă în toate acele particule în suspensie care se află în apă. Și acum putem urmări fiecare dintre acele particule mici, aproape ca o noapte înstelată în mișcare. Cam așa arată videoclipurile. Și fiecare dintre acele stele, acele particule de sediment din apă, ne spune ceva despre modul în care apa se mișcă local în jurul animalului.
(13:56) Așa că am dezvoltat aceste tehnici în laborator. Marea provocare este atunci să mergi să găsești meduze în câmp și să măsori efectiv acest lucru. Am avut norocul să găsesc studenți care au fost joc să înoate cu meduze și să ia lasere cu ei.
Strogatz (14:10): Dar deci... lasă-mă să înțeleg asta... Poți lua indicatorul laser sau orice altceva sub apă și nu e nicio problemă.
dabiri (14:15): Ei bine, asta făcea parte din - studentul, Kakani [Katija] era numele ei. Doctoratul ei. teza a fost de a dezvolta tehnologia care să ne permită să facem acest lucru. Pentru ca un scafandru să poată intra în ocean, să se ridice foarte atent lângă aceste meduze și apoi să poată porni laserul și să măsoare apa din jurul lor. Și se dovedește că ea a reușit să surprindă pentru prima dată curenții învolburați în detalii cu adevărat rafinate.
Strogatz (14:42): Și există și o configurație pentru camere video?
dabiri (14:45): Există. De fapt, acea tehnologie de imagine se bazează în mare parte pe video. Deci primești un videoclip cu apa în mișcare, particulele de sedimente reflectând lumina laserului. Și astfel, uitându-ne la modul în care evoluează timpul, apa din jurul animalului se mișcă, ne putem da seama, în unele cazuri, că animalele nu pun atât de multă energie în apă pentru a se mișca. Numim asta mișcare eficientă. Când se pot înainta fără a fi nevoiți să ridice multă apă din jurul lor.
(15:12) Interesant este că unele specii de meduze vor înota rar, dar atunci când o fac, este într-un mod de supraviețuire, este pentru a scăpa de un prădător sau pentru a-și prinde prada. În aceste cazuri, vor pune de fapt multă energie în apă. Gândul nostru despre asta este că este o chestiune de supraviețuire. Nu ești atât de îngrijorat de eficiență atunci când fie ucizi, fie fi ucis. Și astfel, în acele cazuri, putem vedea și o diferență în apa din jurul animalelor, toate capturate de această tehnică laser.
Strogatz (15:41): OK, poate că întreaga mea imagine a pungii de celofan este atât de greșită și trebuie să-mi scot asta din cap, dar mi se pare că ar întâmpina atât de multă rezistență, chiar dacă are o mișcare frumoasă și coordonată. Trebuie să existe un truc în modul în care aceste inele vortex se comportă pentru a ajuta mișcarea să fie la fel de eficientă pe cât este. Măsurătorile tale au dezvăluit ceva surprinzător sau complicat pe care îl fac meduzele?
dabiri (16:05): Da, este o întrebare grozavă. Și există câteva moduri de a gândi la asta. În primul rând, ar trebui să spun că în ceea ce privește comportamentul meduzelor, una dintre diferențele dintre ceea ce fac ei în mod natural și ce ne-am putea gândi în propriile noastre submarine, meduzele folosesc aceiași curenți pentru a se hrăni. Așa că, pe măsură ce creează aceste inele vortex, acel curent învolburat trage prada spre tentaculele lor, unde este capturat și mâncat.
(16:30) Și deci este foarte plauzibil că, de fapt, mișcarea pe care o vedem - ei se deplasează de la punctul A la punctul B - nu este de fapt rezultatul dorit. Este doar consecința inevitabilă a legilor de acțiune și reacție ale lui Newton. În unele cazuri, animalele creează aceste inele vortex doar pentru a atrage prada. Dar pentru că împing acea apă, reacția este că se mișcă în acest proces. Și astfel, pentru ei, acea mișcare eficientă nu înseamnă neapărat să încerce să ajungă undeva în grabă.
(16:59) Unde ceea ce am putut face este să spunem: „Să luăm aceeași idee, formarea inelului vortex. Submarinul nostru nu trebuie să se hrănească în același mod ca și meduzele.” Și astfel putem merge mai repede, de exemplu, folosind aceeași tehnică de propulsie, chiar dacă animalele reale nu o fac. Aceasta este într-adevăr diferența dintre o copiere de memorie a biologiei, știi, înapoi la zilele oamenilor care încercau să realizeze un zbor cu putere umană batând din aripi cu adevărat. În cele din urmă, am găsit succes folosind aripi fixe și lipirea unui motor cu reacție pe lucru. Și asta a fost șmecheria. Așadar, aici, vrem să fim atenți să nu copiem pur și simplu orbește ceea ce fac meduze, ci să întrebăm ce aspecte ale comportamentului ei duc la o propulsie eficientă. Și atunci când vrem să proiectăm un submarin care este rapid și eficient, ne putem abate de la planul pe care ni l-au dat animalele.
Strogatz (17:50): Deci, în ceea ce privește proiectarea submarinelor futuriste, există vreun principiu sau observație pe care l-am tras din meduze care ar putea sugera un fel de design nou nebun?
dabiri (18:02): Am explorat această întrebare. Și din nou cheia sunt aceste inele vortex, acești curenți circulari în formă de gogoși. Dacă putem veni cu un design de submarin care le-ar putea crea, dar care nu necesită mișcarea foarte flexibilă a unei meduze naturale, atunci am descoperit că aceasta ar putea fi de fapt o valoare adăugată importantă la proiectele actuale de submarine. Am testat asta în laborator. Deci, ceea ce puteți face este să luați un submarin convențional cu elice și să adăugați un atașament mecanic în spate care, în loc să aibă un flux continuu de jet propulsat în spate, creează un flux mai agitat. Așa că gândiți-vă la o pulsație a fluxului în spatele vehiculului. Am putut arăta că acel vehicul ar putea fi cu 30 sau chiar 40% mai eficient din punct de vedere energetic decât același tip de vehicul fără această pulsație în flux.
(18:55) Acum, partea dificilă aici este să vină cu un design mecanic care nu este prea complex. Dacă faceți acea parte prea complexă, veți înlocui acele componente. Și, de fapt, acele componente mecanice în sine pot aspira energie din vehicul. Și așa că nu am reușit să venim cu un design care să realizeze dinamica fluidelor inspirată de meduze fără componente mecanice prea complexe. Și acesta a fost misterul nerezolvat acolo.
Strogatz (19:23): Ei bine, înainte de a părăsi meduzele și propulsia lor pentru - vreau să intru în turbinele eoliene într-un minut - dar aș vrea să vorbesc puțin mai mult despre inelele vortex din regnul animal. Pentru că am auzit de la unii dintre colegii mei care studiază zborul insectelor sau al colibrilor sau, știi, muștele dragonului, șoimii... Există doar o mulțime de creaturi care folosesc vârtejurile în diferite moduri. Deși toate exemplele pe care tocmai le-am menționat sunt în aer, nu în apă. Ne poți spune puțin despre diferențele sau asemănările dintre creaturile din aer și... ei bine, nu voi spune că sunt transmise pe apă. Ştii ce vreau să spun? Dacă sunt în apă sau în aer.
dabiri (20:02): Da, deci cei acvatici. Da, și putem face asta cu un pas mai departe spre sânge. Pentru că în inima umană, același fel de vârtejuri ajung să se formeze în ventriculul stâng, acel sânge oxigenat pe măsură ce trece din atriul stâng în ventriculul stâng. Aceasta se întâmplă înainte de a trece prin restul corpului tău. Există un punct în care trece printr-o supapă și veți obține inele de vortex care sunt izbitor de similare cu ceea ce creează o meduză sau cu ceea ce creează un calmar. Deci, ai perfectă dreptate, această buclă de vortex sau motiv inel, uneori structurile de lanț mai complexe. Dar în fiecare dintre aceste sisteme animale diferite, vedem că acest lucru se repetă.
(20:26) Deci, o mare parte din cercetările noastre, de fapt, au încercat să înțeleagă dacă există câteva principii de bază pe care le putem afla despre designul acestor inele vortex. Și se dovedește că există. Deci, toate inelele vortex nu sunt create la fel, în sensul că există anumite inele vortex care sunt grozave pentru o propulsie eficientă, cum ar fi exemplul de meduză despre care tocmai am vorbit. Dar există diferite tipuri de inele de vortex care sunt create în cazul - încercând doar să genereze multă forță. Dacă vreau doar să mă mișc foarte repede, de exemplu, meduzele care vor să scape de un prădător creează un inel de vârtej care este diferit de inelele de vârtej foarte eficiente despre care am vorbit cu un moment în urmă.
(21:15) Așadar, ceea ce ne-am gândit – și poate acum câteva decenii – este că am putea folosi această perspectivă pentru a înțelege inelele vortex dintr-un sistem foarte diferit, inima umană. Așa cum am spus, în timpul umplerii ventriculului stâng, obțineți acest inel de vortex care se formează. Se dovedește că la un pacient sănătos față de un pacient care are anumite boli - una numită cardiomiopatie dilatată, o inimă mărită, de exemplu - inelele lor vortex arată foarte diferit de inelele vortex care s-au format la un pacient sănătos. Ceea ce am găsit a fost o corelație interesantă în care schimbarea pe care o vedem între un pacient sănătos și unii dintre acești pacienți cu aceste patologii este foarte asemănătoare cu diferența dintre o meduză care înoată eficient și una care scapă de un prădător sau încearcă să-și prindă prada.
(22:05) Așadar, unul dintre beneficiile cheie ale analizării acestor semne dinamice fluide ale eficienței versus disfuncție este că acele schimbări pot apărea uneori înainte de modificările structurale ale inimii sau înainte de unele dintre schimbările sistemice la nivelul întregului corp care ar spune că ceva nu este în regulă cu tine. Și așa am văzut asta ca o oportunitate pentru un diagnostic mai sensibil și mai devreme sau un semnal pentru boli și disfuncții în corpul uman. Ulterior, au existat alte laboratoare care arată că, de fapt, aceste modificări ale fluxului în inimă pot fi de fapt un marker eficient al bolii la om.
Strogatz (22:45): Uau, John, asta este interesant.
dabiri (22:47): Da, o conexiune foarte îngrijită și neașteptată. Dar Steve, se întoarce la punctul tău de mai devreme despre reapariția acestui motiv de inel vortex în dinamica fluidelor - indiferent dacă este vorba de aer, apă sau sânge, fie că este vorba de înot, fie că este vorba de organisme zburătoare, fie că stau aici vorbind unul cu altul cu inimile noastre pompând sânge.
Strogatz (23:06): Ei bine, asta e grozav. Sunt cu adevărat surprins de acest ultim exemplu medical. Pentru că, vreau să spun, mai ales că ar putea fi un sistem de avertizare timpurie și diagnosticare timpurie. Dar mă întreb, care este tehnologia imagistică care permite, știi, să nu pui sedimente în inimă, nu-i așa? Ce facem? Este totul - apare la ecografie sau RMN? Cum ai arata?
dabiri (23:26): Exact. Da. Așa că munca timpurie a fost făcută în RMN. Mai nou, tehnicile cu ultrasunete. La ce lucrează și laboratoarele actuale este potențial chiar și detectarea acustică, astfel încât fluxul de sânge în anumite tipuri de formare de vortex să aibă un sunet care este detectabil, efectiv, de un stetoscop electronic. Scopul aici este să veniți cu cea mai simplă tehnologie care să vă permită să detectați acest lucru, deoarece nu toată lumea va avea la dispoziție un aparat RMN sau un aparat cu ultrasunete la dispoziție. Dar v-ați putea imagina un dispozitiv de măsurare a sunetului de măsurare acustică de la 10 la 20 USD pe care l-ați putea cumpăra de la Walmart și să puteți detecta aceste tipuri de modificări și să le aveți acasă.
(24:10) Deci acesta este scopul. Nu suntem încă acolo sub nicio formă. Dar ceea ce au făcut meduzele ne oferă o țintă inițială pentru ceea ce să căutăm, în ceea ce privește schimbările în fluxul care au avut loc la acei pacienți sănătoși versus cei bolnavi.
Strogatz (24:24): Ei bine, în regulă, așa că acum să ieșim din apă. Și începeți să vorbiți puțin despre o parte din munca pe care ați făcut-o cu colegii dvs. despre turbinele eoliene din California, în Alaska, pentru a le ajuta să le faceți mai eficiente. Deci, în primul rând, dacă spun turbină eoliană, prima imagine care îmi vine în minte este una dintre acele elice albe uriașe care se ridică mult în înălțime pe un câmp undeva. Este imaginea potrivită sau ar trebui să am o imagine diferită în cap?
dabiri (24:54): Deci aceste turbine sunt un tip diferit de turbină. Deși munca noastră a fost în mare măsură motivată de unele dintre provocările cu acele turbine mari. Cea mai mare provocare este că turbinele individuale sunt foarte eficiente în ceea ce privește cât de bine sunt capabile să transforme mișcarea vântului în energie electrică. Provocarea este că în aval de vânt ale fiecăreia dintre acele turbine, acestea creează mult aer agitat sau turbulențe. Aerul acela agitat ar reduce performanța oricărei turbine care se afla în aval față de prima.
(25:24) Și de aceea, dacă vezi una dintre aceste parcuri eoliene acolo, turbinele sunt toate foarte îndepărtate. Pentru că încearcă să se asigure că aerul agitat dintre turbine nu reduce performanța grupului.
(25:36) Mereu mi s-a părut ironic faptul că, dacă te uiți în natură, te gândești la școlar de pești în ocean, aceștia bat din coadă, își creează propriile trezi, așa cum le spunem noi. Deci acel aer agitat din spatele turbinei eoliene pe care îl numim trezi. Peștii creează și aceste trezi. Ei înoată în grupuri și nu se răspândesc cât mai departe posibil. Dar, în schimb, își coordonează pozițiile, unul cu celălalt. De fapt, ei pot profita de fluxul care este creat. Astfel încât întregul este mai mare decât suma părților sale. Înseamnă că acel grup de pești poate înota mai eficient împreună decât s-ar separa unul de altul. Vedem asta în ciclism, Turul Franței. Veți vedea bicicliștii profitând de aerodinamica vecinilor lor.
(26:17) Și deci întrebarea aici a fost dacă am putea veni cu o analogie cu acele școli de pești care ar funcționa pentru amplasarea turbinelor eoliene. Acum, aici este locul în care aproape întâmplător — predau o clasă la Caltech despre dinamica fluidelor înotului și zborului. Și în prelegerile mele despre școlarizarea peștilor, scriu pe tablă ecuațiile despre cum ați prezice acea interacțiune benefică între turbinele eoliene. Una dintre caracteristicile cheie ale acelor modele sunt aceste vârtejuri despre care am vorbit până acum. Curenții învolburați pe care i-ar crea peștii. Modelul matematic pentru unul dintre aceste vârtejuri este aproape identic cu modul în care ați reprezenta ceea ce se numesc turbine eoliene cu axă verticală.
(27:01) Așa că, mă voi opri acolo pentru o secundă și voi spune că turbinele eoliene pe care obișnuiți să vedeți turbinele cu elice, despre care am vorbit, se numesc turbine eoliene cu axă orizontală. Pentru că lamele se rotesc în jurul unei axe orizontale. O turbină eoliană cu axă verticală, palele se rotesc în jurul unei axe care iese vertical din pământ. Deci, ca un carusel, de exemplu, ar fi un exemplu de sistem de tip axă verticală. Aceste sisteme pot fi reprezentate matematic aproape identic cu bancurile de pești.
(27:31) Și asta a fost legătura, unde am spus, ei bine, să încercăm să ne gândim la proiectarea unor parcuri eoliene care să aibă orientarea de tip școală de pește către ele. Așa că i-am pus pe câțiva studenți în laborator pentru unul dintre proiectele lor, să facă o analiză de bază a modului în care aceasta ar îmbunătăți performanța parcurilor eoliene în ceea ce privește energia pe care ați putea-o produce pe un anumit teren.
(27:52) Să presupunem că îți dau, Steve, 10 acri și spun că vreau să generezi cât mai multă energie electrică folosind turbinele eoliene convenționale. Pentru cele cu elice, probabil că ai putea monta doar una dintre acele turbine pe acel teren. Pentru aceste turbine eoliene cu axă verticală mai mică, se pare că, pe baza calculului creion și hârtie, puteți obține de 10 ori mai multă energie din același teren, profitând de aceste efecte.
(28:15) Acum, acesta este un calcul de creion și hârtie până când ați putea spune, ei bine, aceasta este o idee teoretică grozavă. Dar am fost norocoși să fim aici la Caltech, unde m-am dus la departament și am spus: „Aș dori să cumpăr un teren și să încerc asta.” Și așa a fost în perioada prăbușirii pieței din '08-'09. Și astfel ai putea obține teren destul de ieftin. Așa că am cumpărat câțiva acri de teren aici, în partea de nord a județului LA, pentru, cred, doar 10,000 sau 15,000 de dolari. Și am făcut o înțelegere cu una dintre companiile care construiește aceste turbine eoliene cu axă verticală, pe care ne-ar oferi turbinele gratuit în schimbul datelor. Pentru că este foarte scump să testezi, știi, o nouă turbină dacă ești un startup.
(28:54) Și așa am pus un set din aceste turbine pe câmpul acela. Am ajuns la aproximativ două duzini dintre ei, de fapt, la locul nostru de teren. Și am putut să arătăm în lumea reală că, de fapt, poți obține de 10 ori mai multă energie dintr-un teren folosind acest tip de design inspirat de pești. Deci a fost o descoperire cu adevărat interesantă și una pe care continuăm să o urmăm și astăzi.
Strogatz (29:14): Foarte, foarte, foarte interesant. Nu auzisem niciodată despre asta. Vreau să spun, am avut o idee vagă că ai lucrat la amplasarea de turbine eoliene inspirată de școli de pește, dar doar ca să te aud spunând povestea și la cumpărarea terenului, vreau să spun, nu știu. Este doar o deoparte personală: deci, sunt un matematician care nu cumpără niciodată teren pentru a-mi testa ideile. Mă întreb dacă atunci când oamenii se gândesc la criticile normale la adresa turbinelor eoliene mari și înalte, cu aspect de elice. Crezi că este acest fel mai atrăgător sau mai puțin atrăgător din punct de vedere estetic? Mi-aș imagina că s-ar părea că nu trebuie să fie la fel de înalți sau să blocheze vederea oamenilor.
dabiri (30:00): Exact. De fapt, am studiat asta științific în timp ce lucram la Universitatea Stanford Bruce Cain, un om de științe sociale. Am putut studia în California atitudinile cu privire la aceste diferite tipuri de turbine. Și ai exact dreptate. Este impactul vizual mai mic ca o caracteristică importantă.
(30:17) Dar unul care este chiar mai semnificativ este impactul potențial mai mic asupra păsărilor și liliecilor, care este, pentru turbinele mari o provocare continuă, potențialul păsărilor de a alerga în pale, sau lilieci și alte zone. Aceste turbine eoliene cu axă verticală sunt mai joase, așa cum ați spus, până la sol, dar au și o semnătură vizuală diferită. Deci, sincer, în carcasele mari ale turbinei, o pasăre pur și simplu nu poate vedea lama înainte de a fi prea târziu. În cazul acestor turbine eoliene cu axă verticală, semnătura vizuală este mult mai evidentă, deoarece palele se mișcă mai lent decât la acele turbine mari.
(30:54) Acum, motivul pentru care nu le vezi peste tot acum, având în vedere ceea ce tocmai ți-am spus, este că mai sunt de făcut pentru a le îmbunătăți fiabilitatea, ceea ce, într-un fel, îmi place să spun că nu este știință rachetă, știi, avem oameni aici în campus care pun rovere pe Marte. Deci, în mod clar, ar trebui să putem proiecta o turbină eoliană care să poată rezista în timpul iernii din Alaska, de exemplu. Dar de fapt nu suntem încă acolo, pur și simplu nu s-au investit foarte multe în aceste noi tipuri de tehnologii, pentru că este foarte costisitor să dezvoltați un nou hardware energetic. Deci este lucru în curs.
Strogatz (31:25): Ai menționat că unele dintre idei au venit din matematică. De exemplu, a existat matematică asociată cu bancurile de pești care puteau fi apoi adaptate la cazul turbinelor eoliene.
dabiri (31:36): Așa este.
Strogatz: Încerc să-mi imaginez acea matematică. Mai poți spune puțin? Care este matematica care intră în asta?
dabiri (31:42): Da, sigur. Deci, ceea ce încercăm să găsim atunci când ne gândim la un vortex, de exemplu, este o simplă descriere matematică a modului în care un vortex afectează fluxul înconjurător. Și așa avem în domeniul nostru ceva numit teoria fluxului potențial. Este o reprezentare simplificată a acestor fluxuri de fluide mai complexe pe care le-am descris. Beneficiul este că pe o bucată de hârtie, pot scrie o ecuație care spune, dacă am un vârtej într-o anumită locație, iată ce va face tot aerul sau apa din jurul acelui vârtej. Putem scrie asta într-o singură linie de matematică.
(32:19) Așadar, beneficiul acestei teorii potențiale a fluxului este că, dacă am, de exemplu, un vârtej în stânga mea și un vârtej în dreapta mea, pot calcula imediat cum se afectează unul pe celălalt doar adunând aceste două efecte împreună. Numim aceasta o suprapunere liniară, dar doar adăugăm acele două efecte unul peste altul.
(32:38) Ce înseamnă asta atunci când studiez școli de pești este că pot scrie o ecuație o singură dată și dacă vreau să știu efectele a 20 de pești, pot înmulți efectiv răspunsul cu 20, dau sau iau, fără a fi nevoie să fac multe calcule mai complicate. În cazul turbinelor eoliene, pentru a proiecta un parc eolian optim, odată ce am reprezentarea matematică a uneia dintre acele turbine eoliene, pot optimiza o fermă întreagă de 1,000 sau dacă îmi doream 10,000 de turbine eoliene, fără a fi nevoie să dezvolt vreo matematică nouă, într-adevăr. Deci este o modalitate foarte convenabilă de a reprezenta aceste sisteme.
(33:13) Se dovedește că acea reprezentare matematică fundamentală a unui vârtej pe care un pește îl aruncă este aproape identică - cu o diferență de prefactor - cu reprezentările matematice ale acelor turbine eoliene cu axă verticală. Și astfel, comoditatea de a mapa unu-la-unu problema școlii de pește cu problema turbinei eoliene ne-a permis să împrumutăm o mare parte din aceeași optimizare matematică care a fost făcută pentru a găsi configurații optime ale școlilor de pește și să le folosim aproape direct pentru a optimiza fermele eoliene.
(33:45) Singura diferență este obiectivul. În școala de pești, ați putea spune, optimizarea încearcă să minimizeze rezistența pe care o va vedea acel grup de pești în timp ce se mișcă prin apă sau să minimizeze energia cheltuită de toți acești pești în timp ce înoată. În cazul parcului eolian, obiectivul meu ar putea fi „lasă-mă să maximizez cantitatea de energie pe care o colectez de la vânt” sau „lasă-mă să încerc să proiectez acest sistem astfel încât, pentru vântul care vine din anumite direcții, să obțin vânt maxim în funcție de topografia locală pe care o am la locul de muncă”. Deci, mașina matematică de bază este aceeași. Obiectivele pentru care le optimizăm ar putea fi diferite.
Strogatz (34:25): Trebuie doar să cred că oricine ascultă asta va fi uimit, așa cum sunt eu, de felul de minte care este nevoie pentru a face munca pe care o faci. Amploarea interesului pe care îl arăți, știi, mișcându-se liber între ingineria parcurilor eoliene, aspectele medicale ale vârtejurilor din inimă, matematica necesară pentru a înțelege. Probabil că nici măcar nu ai menționat informatica încă, dar bănuiesc că asta ar intra.
dabiri (34:50): Absolut. Este foarte distractiv. Da.
Strogatz: Atitudine buna.
dabiri (34:55): Nu, este. Aș spune doar că de multe ori, cred, studenții — cei din liceu sau din facultate — ai impresia că în viață trebuie să alegi un lucru. O să studiez biologia, sau o să studiez chimia, o să studiez fizica. Și asta e treaba. În realitate, unele dintre cele mai interesante cercetări se află într-adevăr la intersecția acestor domenii diferite. Și nu înseamnă că a fost o cale ușoară de a deveni confortabil cu acele domenii diferite. Aici, la Caltech, în primul meu an ca student absolvent, am luat o oră de biologie cu Frances Arnold, laureatul Premiului Nobel. Să spunem că am luat cursul de două ori pentru că nu a făcut clic prima dată pentru mine. În același timp, merită, cred, să te chinui să înveți aceste domenii diferite pentru că poți vedea problemele, cred, din noi perspective așa.
Strogatz (35:45): Este foarte inspirat. Așa că haideți să schimbăm treptele la ceva cu care sunteți ocupat în aceste zile, care consiliază administrația Biden despre turbinele eoliene. Poți spune ceva despre munca pe care o faci cu guvernul?
dabiri (36:01): Da, absolut. Știi, a fost o onoare să servesc în această calitate. Și voi spune că într-adevăr nu a fost conectat direct cu niciunul dintre obiectivele noastre de cercetare. Grupul, în Consiliul Președintelui, cred că suntem cu toții interesați în mare măsură de știință și de dezvoltarea acesteia în această țară. Un domeniu special de care sunt pasionat este să văd că infrastructura noastră de cercetare - și prin asta mă refer la liceu la colegii și universități până la programele de cercetare postuniversitară care le permiteau oamenilor să urmeze aceste linii de cercetare mai neconvenționale, precum ceea ce am vorbit.
(36:39) Deci, retrospectiv, știi, apreciez foarte mult să aud reacția pozitivă pe care o ai la aceste idei. Pot să vă spun că atunci când am scris prima dată propuneri pentru a încerca să obțin finanțarea acestei lucrări, acestea au fost respinse una după alta după alta, pentru că sună puțin ciudat. Știi, ideea că orice despre înotul cu meduze ar informa diagnosticul cardiac, sau că școlarizarea peștilor ne-ar spune orice despre turbinele eoliene. Mi se pare un pic prea străin și nu am avut exemple la care să spun, să spun că asta ar fi neapărat un succes. Deci, recenzenții ar avea de obicei reacția inițială: „Ei bine, ce se întâmplă dacă nu funcționează?” Unde mă gândesc mereu: „Ei bine, ce dacă funcționează? Cât de tare ar fi? Ce ar putea debloca asta?” Și, din păcate, în prezent nu finanțăm de obicei munca pe baza „ce se întâmplă dacă funcționează?” De obicei este „ce se întâmplă dacă nu?” Și cred că aceasta este una dintre elementele de politică pe care sper să le putem aborda în cadrul Consiliului Președintelui.
Strogatz (37:40): Ei bine, deci ești în California. O problemă importantă, după cum toată lumea știe în California, este incendiul. Și cred că ar trebui să fie ceva la care s-ar fi gândit o persoană interesată de dinamica fluidelor. Ai ceva de raportat despre asta?
dabiri (37:55): Așa este. În Consiliul de Știință al președintelui Biden, am avut privilegiul de a copreședi un grup care se gândește la modul în care putem folosi știința și tehnologia pentru a aborda mai bine incendiile. Știm că în ultimii ani au devenit din ce în ce mai frecvente și, în unele cazuri, mai severe, în special aici, în California. Și totuși, există tehnologii pe care nu le folosim în prezent - de exemplu, comunicarea pentru pompieri, AI [inteligență artificială] pentru a ajuta la prezicerea progresiei incendiilor de vegetație și chiar tehnologii precum robotica și dronele pentru a ajuta la interferarea cu calea incendiului înainte de a sosi primii interventori. Munca noastră a identificat o serie de tehnologii noi și emergente despre care credem că ar putea ajuta la stoparea impactului negativ al acestor incendii de vegetație. Așa că așteptăm cu nerăbdare să se acționeze atât la nivel federal, cât și la nivel de stat și local cu privire la aceste recomandări.
Strogatz (38:48): Și astfel dinamica fluidelor joacă în toate acestea cumva?
dabiri (38:52): Da, dinamica fluidelor este, de fapt, unul dintre cei mai importanți factori ai progresului unui incendiu. Gândiți-vă la vânturile care poartă jarul aprins și care ar putea dicta dacă ajung sau nu să treacă prin apărarea focului. Vânturile pot determina cât de repede se mișcă un incendiu. Deci, când am avut incendii cu adevărat catastrofale, în unele cazuri a fost pentru că vânturile au fost în unele cazuri de 70 sau 80 de mile pe oră. Una dintre provocările cheie atunci pentru combaterea acestor incendii de vegetație este de a putea folosi modele de dinamică a fluidelor pentru a prezice evoluția viitoare a incendiului. Este nevoie de noi tipuri de date despre vântul din apropierea solului pentru a veni în completarea datelor din aerul superior.
(39:31) Dar, de asemenea, ceea ce putem face prin simularea diferitelor locații este să ajutăm comunitățile vulnerabile să se pregătească în avans pentru incendii de vegetație - să știm că, pe baza topografiei și vegetației lor și, cu aceste modele de dinamică fluidă, să le putem spune ce părți ale comunității vor vedea mai întâi partea din față a incendiului. Asta poate informa planurile de evacuare, de exemplu.
Strogatz (39:54): Ei bine, presupun că nicio discuție despre dinamica fluidelor nu ar fi completă fără a menționa turbulența. Este adesea numită cea mai mare problemă nerezolvată din fizica clasică. Știi, ceea ce mi-aș dori este doar un mic tutorial - cum ar fi, care este problema turbulenței? Ce ar dori oamenii să înțeleagă?
dabiri (40:12): Da. Modul simplu în care îl descriu uneori este că, în dinamica fluidelor, avem un set de ecuații care explică mișcarea fluidului într-un mod suficient de bun pentru a proiecta un avion, dar nu suficient de bun pentru a vă spune când acel avion va atinge turbulența. Deci, ecuațiile noastre de dinamică a fluidelor nu au fost capabile să prezică unele dintre evenimentele foarte frecvente pe care le vedem într-un flux de fluid. Dacă vă gândiți la robinetul dvs. acasă și îl deschideți puțin, are acel aspect cu adevărat sticlos. Dai robinetul un pic mai sus, iar apoi spontan, devine mult mai dur. Obțineți o tranziție la un flux turbulent. Observăm acest lucru în tot felul de experimente de laborator și nu avem încă o explicație teoretică clară pentru când are loc acest tip de tranziție la turbulență.
Strogatz (41:01): Atât de interesant. Din întâmplare, noaptea trecută - poate că nu este o coincidență, poate că mă gândeam într-un fel subconștient la discuția noastră viitoare. Dar s-a întâmplat să mă gândesc la Richard Feynmanprelegerea lui în celebrele sale prelegeri despre fizică – chiar acolo la Caltech, probabil nu prea departe de locul în care stai – unde vorbește despre curgerea apei și misterul durabil al turbulențelor. Și chiar menționează că pe un ventilator, dacă te uiți la o lamă a unui ventilator, ca în podul tău sau ceva de genul acesta, vei găsi întotdeauna un strat subțire de praf - particule foarte mici de praf. Ceea ce pare misterios, subliniază Feynman, deoarece paleta ventilatorului se mișcă cu o viteză extraordinară prin aer. Și totuși nu elimină acele mici particule de praf. Și așa că am impresia că acesta este locul în care trebuie să încheiem: că tu, am vrut să spun, ești un fel de Leonardo da Vinci modern. Dar acum am început să cred că ești și un Richard Feynman modern.
dabiri (41:03): Poate că dacă într-o zi voi reuși să rezolv cu adevărat acea problemă de turbulență, putem avea o astfel de idee. Dar deocamdată, da, sunt doar un copil din Toledo care iubește meduzele.
Strogatz (42:06): Perfect. Îți mulțumim foarte mult, John Dabiri, că ni ești alături astăzi.
dabiri (42:10): Mulțumesc că m-ai primit.
crainic (42:14): Călătoria în spațiu depinde de matematică inteligentă. Găsiți sisteme solare neexplorate în Revista Quantanoul joc zilnic de matematică al lui, Hyperjumps. Hyperjumps te provoacă să găsești combinații simple de numere pentru a-ți duce racheta de la o exoplanetă la alta. Alertă spoiler: există întotdeauna mai multe moduri de a câștiga. Testează-ți aritmetica astrală la hyperjumps.quantamagazine.org.
Strogatz (42: 40): Bucuria de ce este un podcast de la Revista Quanta, o publicație independentă din punct de vedere editorial susținută de Fundația Simons. Deciziile de finanțare ale Fundației Simons nu au nicio influență asupra selecției subiectelor, invitaților sau altor decizii editoriale în acest podcast sau în Revista Quanta. Bucuria de ceeste produs de Susan Valot și Polly Stryker. Editorii noștri sunt John Rennie și Thomas Lin, cu sprijinul lui Matt Carlstrom, Annie Melchor și Zach Savitsky. Tema noastră muzicală a fost compusă de Richie Johnson. Julian Lin a venit cu numele podcastului. Imaginea episodului este de Peter Greenwood, iar logo-ul nostru este de Jaki King. Mulțumiri speciale lui Burt Odom-Reed de la Cornell Broadcast Studios. Sunt gazda ta, Steve Strogatz. Dacă aveți întrebări sau comentarii pentru noi, vă rugăm să ne trimiteți un e-mail la Multumesc pentru ascultare.
- Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
- PlatoESG. Automobile/VE-uri, carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
- BlockOffsets. Modernizarea proprietății de compensare a mediului. Accesați Aici.
- Sursa: https://www.quantamagazine.org/what-can-jellyfish-teach-us-about-fluid-dynamics-20230628/
- :are
- :este
- :nu
- :Unde
- ][p
- $UP
- 000
- 1
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 19
- 20
- ani 20
- 200
- 2020
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26%
- 27
- 28
- 30
- 31
- 32
- 39
- 40
- 50
- 51
- 70
- 80
- a
- capacitate
- Capabil
- Despre Noi
- absolut
- realiza
- Obține
- Realizeaza
- acri
- peste
- Acțiune
- de fapt
- adăuga
- adăugat
- adăugare
- adresa
- administrare
- avansa
- Avantaj
- consiliere
- consilier
- consilieri
- Industria aerospațială
- afecta
- După
- din nou
- în urmă
- AI
- isi propune
- AIR
- avioane
- avioane
- ALASKA
- Alerta
- TOATE
- permite
- permite
- deja
- de asemenea
- Cu toate ca
- mereu
- am
- sumă
- an
- și
- animal
- animale
- O alta
- răspunde
- Orice
- nimic
- separat
- aplicaţia
- aparent
- interesant
- Apple
- aplicație
- aplicatii
- Aplică
- aprecia
- SUNT
- ZONĂ
- domenii
- arme
- în jurul
- Artă
- artificial
- inteligență artificială
- AS
- aspecte
- aspirant
- asociate
- At
- Atrium
- atitudine
- atracţie
- departe
- Axă
- înapoi
- sac
- bazat
- bază
- lilieci
- BE
- Grindă
- deoarece
- deveni
- devine
- devenire
- fost
- înainte
- în spatele
- fiind
- Crede
- Clopot
- benefică
- beneficia
- Beneficiile
- Mai bine
- între
- biden
- Administrația Biden
- Mare
- Cea mai mare
- biologie
- Păsări
- Pic
- BLADE
- orbeşte
- Bloca
- sânge
- sufla
- Suflare
- bord
- organisme
- corp
- împrumuta
- atât
- De jos
- au cumpărat
- Creier
- lăţime
- Pauză
- respiraţie
- difuza
- mai larg
- in linii mari
- balon
- Clădire
- construiește
- ardere
- ocupat
- dar
- cumpăra
- Cumpărare
- by
- calcula
- calcularea
- California
- apel
- denumit
- a venit
- aparat foto
- Tabără
- Campus
- CAN
- canoe
- Capacitate
- capturat
- capturarea
- Carieră
- atent
- cu grijă
- transportate
- transporta
- caz
- cazuri
- catastrofic
- Captură
- Celule
- Centru
- central
- secole
- sigur
- lanţ
- contesta
- provocări
- șansă
- Schimbare
- Modificări
- ieftin
- chimie
- Cerc
- clasă
- energie verde
- clar
- clic
- Climat
- Schimbarea climei
- Închide
- Copreședinte
- coincidență
- colegii
- Colectare
- Colegiu
- colegii
- combaterea
- combinaţii
- combina
- cum
- vine
- confortabil
- venire
- comentarii
- Comun
- Comunicare
- Comunități
- comunitate
- Companii
- Completa
- Completă
- complex
- complicat
- componente
- compuse
- calculator
- Informatică
- legat
- conexiune
- constant
- constrângeri
- consumate
- continuarea
- continuu
- contract
- contractant
- contracte
- controlul
- comoditate
- Convenabil
- convențional
- converti
- Rece
- coordona
- coordonat
- coordonator
- copiere
- Cornell
- Corelație
- ar putea
- Consiliu
- ţară
- județ
- Cuplu
- Curs
- Covidien
- Covid-19
- Crash
- nebun
- crea
- a creat
- creează
- Crearea
- Curent
- În prezent
- da
- zilnic
- de date
- David
- zi
- Zi
- afacere
- zeci de ani
- Deciziile
- categoric
- Departament
- În funcție
- depinde de
- descrie
- descris
- descriere
- Amenajări
- proiect
- modele
- dorință
- dorit
- detaliu
- Detectare
- Determina
- dezvolta
- dezvoltat
- Dezvoltare
- dispozitiv
- FĂCUT
- diferenţă
- diferenţele
- diferit
- dificil
- direcţie
- direct
- discuţie
- Boală
- boli
- distincție
- do
- documentare
- face
- Nu
- face
- făcut
- Dont
- jos
- duzină
- balaur
- a desena
- elaborate
- condus
- drivere
- Drone
- două
- în timpul
- Praf
- dinamic
- dinamică
- fiecare
- Mai devreme
- Devreme
- mai ușor
- cu ușurință
- uşor
- Margine
- Editorial
- Eficace
- în mod eficient
- efecte
- eficiență
- eficient
- eficient
- efort
- oricare
- electricitate
- Electronic
- a apărut
- șmirghel
- tehnologii emergente
- permițând
- capăt
- de durată
- energie
- Motor
- inginer
- Inginerie
- inginerii
- suficient de
- a intrat
- distra
- Întreg
- episod
- ecuații
- scăpa
- mai ales
- Chiar
- evenimente
- în cele din urmă
- EVER
- Fiecare
- in fiecare zi
- toată lumea
- toată lumea e
- evoluţie
- evoluează
- exact
- exemplu
- exemple
- excelent
- schimb
- excitat
- captivant
- exoplanetă
- Exotic
- Extinde
- scump
- experimente
- expert
- Explica
- explicație
- explorat
- extincţie
- Față
- cu care se confruntă
- fapt
- celebru
- ventilator
- departe
- fermă
- ferme
- FAST
- mai repede
- Robinet
- Favorite
- Caracteristică
- DESCRIERE
- federal
- simţi
- camp
- Domenii
- Figura
- imaginat
- umplere
- Găsi
- Incendiu
- pompieri
- First
- prima dată
- Peşte
- potrivi
- fixată
- flexibil
- zbor
- debit
- fluxurilor
- lichid
- Dinamica fluidelor
- care zboară
- alimente
- Pentru
- Forţarea
- străin
- formă
- formare
- format
- formulare
- norocos
- Înainte
- găsit
- Fundație
- Franţa
- Gratuit
- frecvent
- din
- faţă
- distracţie
- fond
- fundamental
- finanțate
- de finanțare
- mai mult
- viitor
- futurist
- Câştig
- joc
- unelte
- General
- genera
- generaţie
- obține
- obtinerea
- gigant
- Da
- dat
- oferă
- de sticlă
- Go
- scop
- Merge
- merge
- bine
- Guvern
- absolvent
- mare
- mai mare
- cea mai mare
- codru verde
- Teren
- grup
- Grupului
- În creştere
- Oaspete
- oaspeți
- HAD
- sa întâmplat
- Greu
- Piese metalice
- Cablaje
- Avea
- având în
- he
- cap
- Sănătate
- sănătos
- auzi
- auzit
- auz
- inimă
- Held
- ajutor
- util
- ei
- aici
- Înalt
- superior
- cea mai mare
- lui
- Lovit
- deţine
- Acasă
- speranţă
- Orizontală
- gazdă
- oră
- Cum
- Cum Pentru a
- http
- HTTPS
- uman
- Oamenii
- i
- BOLNAV
- idee
- ideal
- idei
- identic
- identificat
- if
- ilumina
- imagine
- imagina
- Imaging
- imediat
- Impactul
- Impacturi
- important
- îmbunătăţi
- in
- independent
- individ
- inevitabil
- influență
- Informa
- informații
- Infrastructură
- inițială
- înţelegere
- Inspiraţie
- Inspirational
- inspirat
- in schimb
- Institut
- Inteligență
- interacţiona
- interacţiune
- interes
- interesat
- interesant
- interfera
- intersecție
- în
- investiţie
- implicând
- problema
- IT
- ESTE
- Ioan
- Johnson
- aderarea
- alaturandu-te noua
- doar
- Cheie
- Copil
- Ucide
- Copil
- Rege
- regat
- Cunoaște
- cunoscut
- de laborator
- laborator
- Labs
- Țară
- mare
- în mare măsură
- cu laser
- lasere
- Nume
- Târziu
- mai tarziu
- legii
- strat
- conduce
- AFLAȚI
- Părăsi
- Curs
- lecturi
- stânga
- Moştenire
- picioare
- mai puțin
- lăsa
- Nivel
- Viaţă
- ușoară
- ca
- Probabil
- LIMITĂ
- Lin
- Linie
- linii
- Ascultare
- mic
- local
- la nivel local
- locaţie
- Locații
- siglă
- Lung
- perioadă lungă de timp
- Uite
- arată ca
- cautati
- Se pare
- Lot
- iubeste
- Jos
- LOWER
- maşină
- mașini
- făcut
- revistă
- Principal
- menține
- face
- FACE
- gestionate
- multe
- cartografiere
- marcator
- Piață
- prăbușirea pieței
- martie
- masca
- Masa
- Extincție în masă
- Materiale
- matematica
- matematic
- matematic
- Maximaliza
- Mai..
- me
- însemna
- sens
- mijloace
- a însemnat
- Între timp
- măsura
- măsurare
- măsurători
- măsurare
- mecanic
- medical
- Aplicații medicale
- membru
- menționat
- menționează
- ar putea
- milion
- minte
- minut
- dispărut
- mod
- model
- modelare
- Modele
- moment
- mai mult
- mai eficient
- cele mai multe
- mişcare
- motivat
- gură
- muta
- mergi inainte
- mişcare
- mişcă
- în mişcare
- RMN
- mult
- Muzică
- trebuie sa
- my
- misterios
- Mister
- nume
- Națiuni
- Natural
- Natură
- În apropiere
- în mod necesar
- Nevoie
- necesar
- negativ
- vecini
- nu
- Nou
- Noi tehnologii
- următor
- frumos
- noapte
- Nu.
- Premiul Nobel
- normală.
- noțiune
- acum
- FSN
- număr
- numere
- obiectiv
- Obiectivele
- observa
- a avut loc
- ocean
- of
- de pe
- oferi
- de multe ori
- on
- dată
- ONE
- cele
- în curs de desfășurare
- afară
- Oportunitate
- optimă
- optimizare
- Optimizați
- or
- comandă
- Altele
- al nostru
- afară
- Rezultat
- peste
- propriu
- dureros
- Hârtie
- parte
- special
- în special
- piese
- trece
- pasionat
- pasiv
- cale
- pacient
- pacientes
- pauză
- oameni
- oamenii lui
- Perfect
- performanță
- poate
- persoană
- personal
- perspectivă
- perspective
- Peter
- fotograf
- Şedinţă foto
- Fizică
- alege
- imagine
- bucată
- piese
- Loc
- Locuri
- Planurile
- Plato
- Informații despre date Platon
- PlatoData
- plauzibil
- joc
- joacă
- "vă rog"
- plăcere
- Podcast
- podcasting
- Punct
- puncte
- Politica
- poziţii
- pozitiv
- posibil
- potenţial
- potenţial
- alimentat
- prezice
- Pregăti
- prezenta
- preşedinte
- destul de
- principiu
- Principiile
- privilegiu
- premiu
- probabil
- Problemă
- probleme
- proces
- produce
- Produs
- profesioniști
- Profesor
- Programe
- Progres
- progresie
- proiect
- Proiecte
- Propulsa
- propulsat
- propuneri
- propulsie
- protejat
- Publicare
- Trage
- de pompare
- Împinge
- împinge înapoi
- împins
- împinge
- împingerea
- pune
- Punând
- calitativ
- Quantamagazina
- întrebare
- Întrebări
- reacţie
- real
- lumea reală
- Realitate
- într-adevăr
- motiv
- recent
- recent
- Recomandări
- recurență
- reduce
- reflectă
- considera
- încredere
- minte
- raportează
- reprezenta
- reprezentare
- reprezentate
- necesita
- Necesită
- cercetare
- REST
- dezvălui
- Richard
- dreapta
- Inel
- robotica
- Rachetă
- știința rachetelor
- Alerga
- Said
- acelaşi
- SAND
- văzut
- Spune
- spunând
- spune
- Şcoală
- Școli
- Ştiinţă
- Ştiinţă şi Tehnologie
- Om de stiinta
- oamenii de stiinta
- Al doilea
- vedea
- vedere
- părea
- părea
- pare
- selecţie
- trimite
- sens
- sensibil
- servi
- set
- configurarea
- sever
- Modela
- profilat
- rechini
- ea
- Casute
- coală
- schimbare
- străluci
- Magazin
- shot
- să
- Arăta
- Emisiuni
- semnalele
- Semnături
- semnificativ
- asemănător
- asemănări
- simplu
- simplificată
- pur şi simplu
- singur
- teren
- sta
- Ședință
- Încet
- mai mici
- Fumuriu
- netezi
- So
- până acum
- planare
- Social
- solar
- soluţie
- soluţii
- REZOLVAREA
- Rezolvarea
- unele
- ceva
- undeva
- sofisticat
- Suna
- Spaţiu
- Calatoria in spatiu
- vorbi
- vorbire
- special
- viteză
- Cheltuire
- Spotify
- răspândire
- Stabilitate
- stanford
- Universitatea Stanford
- înstelat
- Stele
- Începe
- început
- lansare
- Stat
- tijă
- Pas
- Steve
- steven
- lipirea
- Încă
- Poveste
- structural
- Lupta
- student
- Elevi
- studiat
- studiouri
- Studiu
- Studiu
- stil
- subiect
- Ulterior
- succes
- de succes
- astfel de
- sugera
- de vară
- suprapunere
- a sustine
- Suportat
- a presupus
- surprinzător
- Înconjurător
- supravieţuire
- supravieţui
- supravieţuit
- Susan
- suspendată
- înoată
- sistem
- sistemice
- sisteme
- aborda
- Lua
- ia
- luare
- Vorbi
- vorbesc
- Tratative
- cisternă
- Ţintă
- învățat
- tehnici de
- Tehnologii
- Tehnologia
- spune
- spune
- termeni
- test
- testat
- decât
- mulţumi
- mulțumesc
- acea
- Zona
- Viitorul
- lor
- Lor
- temă
- se
- apoi
- teoretic
- teorie
- Acolo.
- Acestea
- teză
- ei
- lucru
- crede
- Gândire
- acest
- aceste
- deşi?
- gândit
- încântat
- Prin
- de-a lungul
- timp
- ori
- la
- astăzi
- împreună
- de asemenea
- a luat
- Unelte
- top
- subiecte
- Tur
- spre
- urmări
- tranziţie
- transparent
- călătorie
- extraordinar
- încercat
- adevărat
- încerca
- turbulență
- turbulent
- ÎNTORCĂ
- se transformă
- tutorial
- tv
- De două ori
- Două
- tip
- Tipuri
- tipic
- umbrelă
- neconvențional
- care stau la baza
- înţelege
- sub apă
- Neașteptat
- din pacate
- unic
- Universități
- universitate
- deschide
- deblocare
- până la
- viitoare
- us
- utilizare
- utilizat
- folosind
- obișnuit
- valoare
- supapă
- diverse
- vehicul
- versiune
- Impotriva
- vertical
- vertical
- foarte
- Video
- Video
- Vizualizare
- vulnerabil
- Trezi
- Walmart
- vrea
- dorit
- de avertizare
- a fost
- Apă
- Cale..
- modalități de
- we
- Bogatie
- WebP
- bun venit
- BINE
- a mers
- au fost
- Ce
- Ce este
- indiferent de
- cand
- dacă
- care
- în timp ce
- alb
- OMS
- întreg
- de ce
- voi
- câştiga
- vânt
- vânturi
- câştigător
- Iarnă
- cu
- în
- fără
- Castigat
- întrebam
- Apartamente
- a lucrat
- de lucru
- lume
- îngrijorat
- valoare
- ar
- ar da
- scrie
- Greșit
- an
- ani
- da
- încă
- Tu
- Ta
- zephyrnet