Predstavitev
Zdi se, da meduze, ki se premikajo po morjih z nežnim utripanjem svojih vrečastih teles, morda ne skrivajo veliko skrivnosti, ki bi zanimale človeške inženirje. Čeprav so bitja preprosta, so meduze mojstrske pri izkoriščanju in nadzoru toka vode okoli sebe, včasih s presenetljivo učinkovitostjo. Kot taki utelešajo sofisticirane rešitve za probleme v dinamiki tekočin, iz katerih se lahko učijo inženirji, matematiki in drugi strokovnjaki. Janez Dabiri, strokovnjak za strojništvo in vesoljsko inženirstvo na Kalifornijskem tehnološkem inštitutu, se v tej epizodi pogovarja s Stevenom Strogatzom o tem, kaj nas lahko meduze in druga vodna bitja naučijo o načrtovanju podmornic, optimalni postavitvi vetrnih turbin in zdravem človeškem srcu.
Poslušaj Apple Podcasts, Spotify, Google Podcasti, Krojač, TuneIn ali vašo najljubšo aplikacijo za podcaste ali pa lahko pretakajte iz Quanta.
Prepis
Steven Strogatz (00:03): Jaz sem Steve Strogatz in to je Veselje zakaj, podcast iz Revija Quantaki vas popelje do nekaterih največjih neodgovorjenih vprašanj v matematiki in znanosti danes.
(00:14) Ljudje pravijo, da je biologija odlična učiteljica za inženirje. Samo pomislite, kaj vse nas o aerodinamiki lahko nauči lebdeči orel. Moj današnji gost je menil, da bi bila meduza poučna stvar za študij za poletno prakso v inženirstvu. In leta pozneje še vedno preučuje meduze, da bi dobil veliko informacij o dinamiki tekočin, ki je predmet te epizode.
(00:36) Kaj nas lahko gibanje meduz in ribjih jat nauči o gibanju zraka, vode in celo krvi? S preučevanjem matematike, kako se jate rib gibljejo usklajeno, je naš današnji gost lahko ugotovil, kako postaviti vetrne turbine za učinkovitejše ustvarjanje čiste energije. A to še ni vse. Izkazalo se je, da nam način plavanja meduze lahko pove celo o zdravju človeškega srca. In meduze so nas naučile novih trikov o podvodnem pogonu, ki bi lahko bili v pomoč pri novi generaciji zasnove podmornic. A pustimo, da nam več pove gost John Dabiri. Je profesor strojništva in vesoljskega inženirstva na Caltechu. Zmagal je Nagrada Waterman leta 2020, najvišje nacionalno priznanje za znanstvenike in inženirje na začetku kariere. Je tudi član predsednika Bidna Svet svetovalcev za znanost in tehnologijo. Dobrodošli, profesor John Dabiri.
Janez Dabiri (01:31): Hvala, Steve. Super je biti tukaj.
Strogatz (01:33): Res mi je v veliko veselje, da ste tukaj. Poznava se že nekaj časa, a mislim, da se prej nisva imela priložnosti pogovoriti, zato sem nad tem navdušena. Veste, priznati moram, čeprav se bomo s tabo veliko pogovarjali o meduzah, nikoli nisem držal meduze, nikoli me je meduza ne pičila.
dabiri (01:51): Zamujaš. Naredil sem oboje.
Strogatz (01:55): Kako to? Kakšno je bilo vaše bližnje srečanje z meduzami, ki je vključevalo pikanje?
dabiri (02:00): No, veste, to je bilo pravzaprav fotografiranje, ki sem ga delal za revijo, in fotograf je mislil, da bi bilo lepo, če bi se svojim subjektom približal. In tako me je spravil v vodo in mi rekel, naj se držim želeja. In medtem so njegove lovke začele kapljati po mojih nogah. Tako je bilo fotografiranje zelo boleče, vendar smo dobili posnetek.
Strogatz (02:21): Ali delaš grimase na sliki?
dabiri (02:23): Veš, nekako jim je uspelo prikazati, da se smehljam in uživam v vsem skupaj, čeprav je bilo precej bedno.
Strogatz (02:29): No, žal mi je, danes vas ne bomo podvrgli ničemur od tega.
dabiri (02:31): Hvala, hvala.
Strogatz (02:33): Torej, veš, ko vidim, na primer, v televizijskih oddajah Davida Attenborougha ali drugih naravoslovnih oddajah meduze, ki plavajo naokoli, so videti skoraj kot vreča, kot celofanska vrečka, ki jo naokoli potiska voda. . Ampak vem, da to ne more biti prav. Niso le pasivni plavalci. Nam lahko poveste malo? Kako se premikajo? Ali imajo mišice?
dabiri (02:52): Res je, in pravzaprav so meduze prve živali, za katere vemo, da se lahko premikajo po oceanu. To plavanje, ki ga vidite v teh dokumentarcih, poganja ena celična plast. Pomislite na zelo tanko plast mišice, ki se lahko krči in širi v ritmu, ki je skoraj enak utripu vašega srca. In to jim omogoča, da se poganjajo skozi ocean.
Strogatz (03:13): Torej, ko govorite o ritmu, se mi zdi, da morajo imeti tudi živčni sistem, ki nadzoruje mišice.
dabiri (03:20): Pravzaprav meduze sploh nimajo centralnega živčnega sistema. Tudi možganov nimajo. Vse, kar imajo, so te majhne skupine celic okoli telesa, ki jim povedo, kdaj naj sprožijo svoje mišice, kdaj naj se skrčijo. In tako te mišice uporabljajo za usklajevanje svojih plavalnih gibov na način, ki se zelo razlikuje od tega, kako se midva premikava.
Strogatz (03:39): Aha. Torej, to je ... Zvonec je, kajne? Govorijo o zvonu. Kaj pomeni zvonec?
dabiri (03:42): Tako je. Torej, če pogledate meduzo v akvariju, je videti kot dežnik ali torba, kot ste rekli. In okoli spodnjega roba tega dežnika je nekaj grozdov, običajno jih je približno osem. In to so mesta, kjer telo pošilja signale za plavanje, za krčenje mišic. In tako z usklajevanjem teh kontrakcijskih signalov lahko plavajo skozi vodo z zelo nizko porabo energije v procesu.
Strogatz (04:12): Ja, zagotovo se ne morem povezati s tem, ko pomislim na svoje plavanje, ki je tako nerodno in porabi veliko — in zapravi veliko energije. Torej, kaj je tisto, kar pravite tukaj? Pravite, da so zelo učinkoviti plavalci? kaj misliš
dabiri (04:27): Vemo, da so bile meduze med prvimi živalmi, ki so plavale pred več kot 200 milijoni let. Preživeli so dogodke množičnega izumrtja. In tako se je dolgo časa mislilo, da mora obstajati nekaj v njihovi sposobnosti učinkovitega gibanja, kar jim je omogočilo, da so tako dolgo preživeli v oceanih, da so preživeli tudi v soočenju z bolj eksotičnimi plavalci, kot so delfini in morski psi, tisti na katero pomislite, ko pomislite na odličnega plavalca.
(04:53) No, izkazalo se je, da zelo preprosta oblika telesa teh želejev, preprost dežnik, ustvarja tako imenovane vrtinčne obroče. Pomislite na krof vrtinčaste vode. Torej vsakič, ko žival skrči svoje mišice, ustvari ta krof vode. In skoraj se odrine od tistega krofa vrtinčaste vode, da se premakne skozi vodo, ne da bi pri tem porabil veliko energije. Gre torej za zelo drugačen plavalni zavesljaj od tistega, kar bi vi ali jaz poskušali doseči v oceanu, vendar je zelo učinkovit.
Strogatz (05:25): Kar naenkrat se mi v mislih porodi slika. Povejte mi, ali sem s tem na napačni poti ali ne. Toda kot otrok v poletnem taboru se spominjam vožnje s kanujem. In rekli so, da damo veslo v vodo. Rečeno mi je bilo, naj naredim udarec v obliki črke J, kjer z veslom potisneš nazaj in ga nato zavihaš nazaj. In lahko bi videl majhne vrtince, majhne vrtince vode, ki prihajajo iz tega.
dabiri (05:46): Tako je.
Strogatz: Ta udarec, je to relevantno za to, o čemer govorite z vrtinci?
dabiri (05:50): Tako je. Torej po celem oceanu in pravzaprav celo zdaj, ko govorim s tabo, moja usta potiskajo zrak okoli mene in ustvarjajo te vrtinčaste tokove, ki jim pravimo vrtinci. Torej, ko plavate, ustvarjate te vrtince. To veslo za kanu ustvarja te vrtinčaste vrtince. Kar je drugačno pri meduzah v njihovih vrtinčastih obročih, je to, da imajo skoraj popolno krožno obliko. In ta krožna oblika jim omogoča, da plavajo z učinkovitostjo, ki je boljša od tiste, ki jo lahko vi ali jaz ustvarimo z božanjem rok ali veslom kanuja. Torej je v resnici oblika teh vrtincev, teh vrtinčastih tokov, ključ do njihovega zelo učinkovitega plavanja. In to je tisto, kar smo dolgo poskušali razumeti, da bi odkrili skrivnost, kako so te živali tako dolgo preživele v oceanu. Pravzaprav so tisti krožni vrtinčni obroči tisti, ki so ključ.
Strogatz (06:41): Pa poglejmo, ali imam sliko v glavi. Ko govorite o krožnem vrtinčnem obroču, je druga podoba, ki prihaja na misel, ta ... ne ... Ljudje ne kadijo več toliko kot včasih, a veste, kam grem, kajne? Na primer, obstajajo fantje, ki bodo kadili cigare, ali ljudje, ki pihajo dimne kroge.
dabiri (06:57): Točno tako.
Strogatz: Je to vrsta kroga, ki bi si ga moral predstavljati, ki prihaja iz nečijih zaobljenih ustnic?
dabiri (07:02): Vsekakor. Ko sem jaz, ko sem poučeval, je bil to primer, ki sem ga uporabljal klasično (zdaj pa poskušamo odvrniti od kajenja ali vapinga). Če pa si predstavljate nestrupeno različico tega primera, imate povsem prav. Tisti dimni obroči, ki bi jih ljudje pihali, so videti kot krof zraka in se vrtinčijo ter ohranjajo to krožno obliko na dolge razdalje stran od osebe, ki ga je pihala.
(07:23) Mogoče je druga različica tega ta, da boste včasih videli delfine, ki to počnejo v oceanu in se igrajo z obroči z mehurčki, ki imajo podobno obliko kot oni. To je krof vode z zrakom, ujetim v sredini. In način, kako lahko delfini v tem primeru ohranijo te obroče, je posledica stabilnosti te posebne vrste vrtinčastega toka. Res je edinstven v dinamiki tekočin.
Strogatz (07:47): V redu, tako zabavno je govoriti o meduzah, poleg tega so zelo kul in učinkovite. Toda za tiste ljudi, ki poslušajo in se morda sprašujejo, zakaj porabimo toliko truda zanje? Pomagajte nam razumeti širše. Kaj je dinamika tekočin? Kje se uporablja v preostali znanosti ali tehnologiji?
dabiri (08:09): Ja, dinamika tekočin je torej povsod okoli nas. Pravzaprav je bilo zame eno od res vznemirljivih področij uporabe, ko sem odraščal kot ambiciozni inženir strojništva, razmišljanje o učinkovitejših raketah in helikopterjih – pogonskih sistemih na splošno. Vemo, da je to področje dinamike tekočin, preučevanje gibanja zraka in vode, res zapleteno v smislu gibanja, ki ga izvajata voda ali zrak, v smislu tega, kako ga poskušamo opisati s fiziko. In tako se je pojavilo gibanje, zdaj pred nekaj desetletji, ki pravi: Zakaj ne preučujemo nekaterih živalskih sistemov, ki so to že ugotovili, ugotovili, kako učinkovito plavati ali kako učinkovito leteti? Pravzaprav se lahko vrnete stoletja nazaj k Leonardu da Vinciju in poskušate razumeti, kako razviti letenje na človeški pogon, če pogledate ptice. Torej dejansko obstaja dolga zapuščina preučevanja naravnih sistemov, da bi dobili navdih, kako lahko razvijemo učinkovitejše tehnologije. Tako nekako sem vstopil na teren.
(08:29) Izkazalo se je, da nas lahko celo zelo preprosta žival, kot je meduza, veliko nauči zaradi tega, kako na tako eleganten način komunicira z vodo. In to je tisto, kar nas je v resnici gnalo k preučevanju meduz, zlasti na tem širšem področju, ki se včasih imenuje biomimetika ali inženiring, ki ga navdihuje biologija. Iskanje rešitev za inženirske izzive v biologiji.
(09:08) Meduza pa je nastala, pravzaprav, iz moje želje, da pripravim priročen poletni projekt. Bil sem tukaj na Caltechu zaradi poletnega raziskovalnega projekta in moj svetovalec je rekel: "Pojdimo v akvarij in poskusimo najti živalski sistem za preučevanje," na enak način, kot sem v študentskih letih preučeval helikopterje in rakete. Če sem iskren, nad tem nisem bil navdušen. Takrat sem mislil, da bom prišel na Caltech študirat rakete in pogon. Caltech ima Laboratorij za reaktivni pogon, po katerem je znan. Toda prišli smo do akvarija in pomislil sem: »No, tukaj imam 10-tedenski projekt. Naj izberem najbolj preprosto žival, ki jo najdem. Veste, lažje bi bilo pripraviti preprost model zanj.« In tako se je zdela meduza preprosta rešitev. In seveda, tukaj smo 20 let pozneje in še vedno poskušam ugotoviti, kako delujejo.
Strogatz (10:17): Moram reči, da me je kot matematika dinamika tekočin vedno privlačila, ker je tako težka. Nekateri najtežji matematični problemi, s katerimi smo se soočili na področju, ki me zanima, v diferencialnih enačbah, so se najprej pojavili v povezavi s problemi v dinamiki tekočin. Torej ste omenili - v redu, torej rakete, reaktivni pogon za - lahko razmišljamo o letalih, obstajajo medicinske aplikacije -
Dabiri (10:42): Vsekakor. Pravkar smo prišli iz Covida [Covid-19]. Mislim, da vam dam zelo aktualen primer: vprašanja o prenosu Covida so bila res vprašanja o dinamiki tekočin. Kako nastanejo aerosoli? Kako se prenašajo? Kako se zbirajo pri drugih ljudeh? Če želim oblikovati masko, kakšen je učinkovit način za to? Pri podnebnih spremembah je modeliranje zemeljskega podnebja v veliki meri problem dinamike tekočin. Dinamika tekočin se kaže v vseh vidikih našega življenja.
(11:11) Kar se mi zdi zelo vznemirljivo pri tej študiji živalskih sistemov, je to, da z moje perspektive, če sestavljate letalo, je človek tisti, ki se usede za računalnik in poskuša rešiti te zelo zapletene enačbe, opisali ste, da bi ugotovili, kakšna je idealna oblika krila, kakšna je idealna oblika preostalega letala. Na nek način meduze rešujejo parcialne diferencialne enačbe vsak dan, ko plavajo skozi vodo.
(11:35) In tako moramo samo ugotoviti, kaj točno je na njihovem plavanju tisto, kar jim omogoča, da pridejo do določene rešitve teh diferencialnih enačb. In potem upamo, da lahko to uporabimo pri naših problemih načrtovanja, kjer nimamo enakih omejitev, kot so jih imele meduze v evoluciji. Imamo možgane, centralni živčni sistem in več kot le eno celično plast mišic, s katerimi lahko delamo. Imamo izdelane materiale, s katerimi lahko delamo. Zdaj imamo AI za delo. In če torej združimo to, kar vemo o meduzah, z vsemi orodji, ki jih imamo kot inženirji na voljo, je resnično nebo meja glede tega, kaj lahko razvijemo.
Strogatz (12:09): No, potem pa pojdimo k vprašanju, kako to počnejo meduze. Kakšne poskuse ste izvedli, da bi ugotovili, kako uporabljajo vrtinčne obroče, ki jih ustvarijo, ko skrčijo svoj zvon?
dabiri (12:21): Prvi izziv, s katerim se je treba spopasti, je torej dejstvo, da sta voda in zrak prozorna. Tudi ko sedimo tukaj in se pogovarjamo drug z drugim, je zrak okoli nas v stalnem gibanju zaradi našega dihanja. Tega res ne moremo dojeti. Enako je v vodi. Če greš v akvarij, so zate verjetno glavna atrakcija živali, zame pa je to voda, ki jih obkroža. Težava je v tem, da tega gibanja vode ne morete zlahka videti, če samo strmite v rezervoar. In tako smo razvili nekaj novih tehnologij, ki bi nam pomagale izmeriti vodo, ki obdaja živali.
(12:53) Prva stvar, ki bi jo lahko naredili, je, da bi v vodo dali barvilo, na primer barvilo za živila, ker bo to pokazalo, kako se voda lokalno prenaša. To je kvalitativna slika. Daje vam nekakšen splošen opis, vendar ne nekaj, kar bi lahko preprosto označili s številkami, da bi rekli, da se voda premika tako hitro v tej smeri.
(13:11) Lahko pa uporabimo nekatere tehnike, ki so običajne v inženirstvu. Na primer z uporabo laserjev. V vodi so torej drobni, lebdeči delci – pomislite na pesek ali mulj, ki je lebdeč v vodi. To lahko osvetlimo z laserskimi ploščami. Vzemite laserski kazalec, ki ga morda imate doma, in ga usmerite skozi stekleno palico, in žarek bo razširil v tanko svetlobo. Tako smo dali to svetlobo skozi vodo. Odseva se od vseh suspendiranih delcev, ki so v vodi. In zdaj lahko sledimo vsakemu od teh majhnih delcev, skoraj kot premikajoča se zvezdna noč. Tako nekako izgledajo videi. In vsaka od teh zvezd, teh delcev sedimenta v vodi, nam pove nekaj o tem, kako se voda giblje lokalno okoli živali.
(13:56) Zato smo te tehnike razvili v laboratoriju. Velik izziv je torej iti iskat meduze na terenu in to dejansko izmeriti. Imel sem srečo, da sem našel študente, ki so radi plavali z meduzami in s seboj vzeli laserje.
Strogatz (14:10): Ampak tako — naj se oglasim ... Laserski kazalec ali karkoli drugega lahko vzamete pod vodo in ni problema.
dabiri (14:15): No, to je bil torej del - študent, Kakani [Katija] je bilo njeno ime. Njena doktorica znanosti Teza je bila razviti tehnologijo, ki bi nam to omogočila. Da bi potapljač lahko šel v ocean, se zelo previdno usedite k tem meduzam in nato lahko vklopite laser in izmerite vodo okoli njih. In izkazalo se je, da ji je uspelo dokaj uspešno prvič ujeti vrtinčaste tokove v res izjemnih podrobnostih.
Strogatz (14:42): In obstaja tudi kakšna nastavitev video kamere?
dabiri (14:45): Obstaja. Pravzaprav ta tehnologija slikanja v veliki meri temelji na videu. Torej dobite video premikajoče se vode, delci usedline odbijajo lasersko svetlobo. Če pogledamo, kako se s časom premika voda okoli živali, lahko v nekaterih primerih ugotovimo, da živali ne vložijo toliko energije v vodo, da bi se premaknile. Temu pravimo učinkovito gibanje. Ko se lahko premaknejo naprej, ne da bi morali okoli sebe dvigniti veliko vode.
(15:12) Zanimivo je, da nekatere vrste meduz redko plavajo, ko pa plavajo, je to v načinu preživetja, da pobegnejo pred plenilcem ali ujamejo svoj plen. V teh primerih bodo v vodo vložili dejansko veliko energije. Naše mnenje o tem je, da je to vprašanje preživetja. Nisi tako zaskrbljen zaradi učinkovitosti, ko gre za ubij ali bodi ubit. In tako lahko v teh primerih vidimo tudi razliko v vodi okoli živali, vse zajeto s to lasersko tehniko.
Strogatz (15:41): V redu, morda je moja celotna slika celofanske vrečke tako napačna in moram to izbiti iz glave, vendar se mi zdi, da bi to naletelo na veliko obremenitev, čeprav je lepo, usklajeno gibanje. V tem, kako se ti vrtinčni obroči obnašajo, mora obstajati kakšen trik, ki pomaga, da je gibanje tako učinkovito, kot je. Ali so vaše meritve pokazale kaj presenetljivega ali zapletenega, kar počnejo meduze?
dabiri (16:05): Ja, to je odlično vprašanje. In obstaja nekaj načinov za razmišljanje o tem. Najprej bi se moral podpreti in povedati, kar zadeva obnašanje meduz, ena od razlik med tem, kar počnejo v naravi, in tem, o čemer bi lahko razmišljali v naših lastnih podmornicah, je to, da meduze za prehranjevanje uporabljajo te iste tokove. Torej, ko ustvarijo te vrtinčaste obroče, ta vrtinčasti tok dejansko potegne plen proti njihovim lovkam, kjer ga ujamejo in pojedo.
(16:30) Zato je zelo verjetno, da dejansko gibanje, ki ga vidimo – njihovo premikanje od točke A do točke B – dejansko ni želeni rezultat. To je le neizogibna posledica Newtonovih zakonov akcije in reakcije. V nekaterih primerih živali ustvarijo te vrtinčaste obroče samo zato, da bi pritegnile plen. Ker pa to vodo potiskajo, je reakcija takšna, da se med tem premikajo. In tako za njih učinkovito gibanje ni nujno poskušanje priti nekam v naglici.
(16:59) Kar smo lahko storili, je reči: »Vzemimo isto idejo, nastanek vrtinčnega obroča. Naši podmornici se ni treba hraniti na enak način kot meduzam.« In tako lahko gremo hitreje, na primer z uporabo iste pogonske tehnike, čeprav prave živali same tega ne uporabljajo. To je pravzaprav razlika med naučnim kopiranjem biologije, saj veste, vrnitvijo v čase, ko so ljudje poskušali doseči let na človeški pogon z res močnim mahanjem s krili. Sčasoma smo dosegli uspeh z uporabo fiksnih kril in namestitvijo reaktivnega motorja na stvar. In to je bil trik. Tukaj torej želimo biti previdni, da ne preprosto slepo kopiramo, kaj počne meduza, temveč se vprašamo, kateri vidiki njenega obnašanja vodijo do učinkovitega pogona. In potem, ko želimo oblikovati podmornico, ki je hitra in učinkovita, lahko odstopamo od načrta, ki so nam ga dale živali.
Strogatz (17:50): Torej v zvezi z zasnovo futurističnih podmornic, ali obstaja kakšno načelo ali opažanje, ki smo ga povzeli iz meduz, ki bi lahko nakazalo nekakšno noro novo zasnovo?
dabiri (18:02): To vprašanje smo raziskali. In ključ so spet ti vrtinčni obroči, ti vrtinčasti krožni tokovi v obliki krofa. Če lahko pripravimo zasnovo podmornice, ki bi jih lahko ustvarila, vendar ne zahteva zelo prožnega gibanja naravne meduze, potem smo ugotovili, da bi to dejansko lahko bila pomembna dodana vrednost trenutnim zasnovam podmornic. To smo preizkusili v laboratoriju. Kar lahko torej storite, je, da vzamete običajno podmornico s propelerjem in dodate mehanski nastavek zadaj, ki namesto gladkega neprekinjenega toka curka, ki ga poganja zadaj, ustvari močnejši tok. Pomislite torej na utripanje toka za vozilom. Uspelo nam je dokazati, da je to vozilo lahko 30 ali celo 40 % bolj energetsko učinkovito od istega tipa vozila brez tega pulziranja v toku.
(18:55) Težaven del tukaj je izdelava mehanske zasnove, ki ni pretirano zapletena. Če naredite ta del preveč zapleten, boste te komponente zamenjali. Pravzaprav lahko te mehanske komponente same posrkajo energijo iz vozila. In tako nismo mogli pripraviti dizajna, ki bi dosegel dinamiko tekočine, ki jo je navdihnila meduza, brez preveč zapletenih mehanskih komponent. In to je bila nerazrešena skrivnost.
Strogatz (19:23): No, preden pustimo meduze in njihov pogon za – čez minuto se želim posvetiti vetrnim turbinam – vendar bi rad povedal nekaj več o vrtinčnih obročih v živalskem kraljestvu. Ker sem slišal od nekaterih svojih kolegov, ki preučujejo letenje žuželk ali kolibrijev ali, veste, kačje muhe, jastrebe… Veliko je bitij, ki uporabljajo vrtince na različne načine. Čeprav so vsi primeri, ki sem jih pravkar omenil, v zraku, ne v vodi. Ali nam lahko poveste nekaj o razlikah ali podobnostih med bitji v zraku in — no, ne bom rekel vodnimi bitji. Veš kaj mislim? Če sem v vodi ali zraku.
dabiri (20:02): Ja, torej tiste vodne. Ja, in to lahko storimo še korak dlje do krvi. Ker se v človeškem srcu iste vrste vrtincev na koncu oblikujejo v vašem levem prekatu, ta kisikova kri, ko prehaja iz levega atrija v levi prekat. To je preden gre skozi preostanek telesa. Obstaja točka, v kateri gre skozi ventil in dobili boste vrtinčne obroče, ki so osupljivo podobni tistemu, kar ustvari meduza ali lignji. Torej imate popolnoma prav, ta motiv vrtinčne zanke ali obroča, včasih bolj zapletene verižne strukture. Toda v vsakem od teh različnih živalskih sistemov vidimo, da se to ponavlja.
(20:26) Veliko naših raziskav je pravzaprav poskušalo razumeti, ali obstajajo nekatera osnovna načela, ki se jih lahko naučimo o zasnovi teh vrtinčnih obročev. In izkazalo se je, da obstajajo. Torej vsi vrtinčni obroči niso ustvarjeni enako v smislu, da obstajajo določeni vrtinčni obroči, ki so odlični za učinkovit pogon, kot je primer meduze, o katerem smo pravkar govorili. Toda obstajajo različne vrste vrtinčnih obročev, ki nastanejo v primeru — samo poskušanja ustvariti veliko sile. Če se na primer želim premikati zelo hitro, meduze, ki želijo pobegniti pred plenilcem, ustvarijo vrtinčni obroč, ki se razlikuje od zelo učinkovitih vrtinčnih obročev, o katerih smo govorili pred trenutkom.
(21:15) Kar smo torej mislili – in to je morda pred nekaj desetletji – je, da bi morda lahko uporabili ta vpogled za razumevanje vrtinčnih obročev v zelo drugačnem sistemu, človeškem srcu. Torej, kot sem rekel, med polnjenjem levega prekata dobite ta vrtinčni obroč, ki se oblikuje. Izkazalo se je, da so pri zdravem pacientu v primerjavi z bolnikom, ki ima določene bolezni - eno imenovano razširjena kardiomiopatija, na primer povečano srce - njihovi vrtinčni obroči videti zelo drugačni od vrtinčnih obročev, ki so se oblikovali pri zdravem bolniku. Ugotovili smo zanimivo korelacijo, kjer je sprememba, ki jo vidimo med zdravim pacientom in nekaterimi od teh pacientov s temi patologijami, zelo podobna razliki med učinkovito plavajočo meduzo in meduzo, ki beži pred plenilcem ali poskuša ujeti svoj plen.
(22:05) In tako je ena od ključnih prednosti opazovanja teh tekočinskih dinamičnih podpisov učinkovitosti v primerjavi z disfunkcijo ta, da se lahko te spremembe včasih pojavijo pred strukturnimi spremembami v srcu ali pred nekaterimi sistemskimi telesnimi spremembami, ki bi rekle nekaj je narobe s tabo. In tako smo to videli kot priložnost za bolj občutljivo in zgodnejšo diagnostiko ali zastavo za bolezen in disfunkcijo v človeškem telesu. Pozneje so bili drugi laboratoriji, ki so pokazali, da so te spremembe v pretoku v srcu dejansko lahko učinkovit označevalec bolezni pri ljudeh.
Strogatz (22:45): Vau, John, to je razburljivo.
dabiri (22:47): Ja, zelo čedna in nepričakovana povezava. Toda Steve, vrnemo se k vaši prejšnji točki o ponovitvi tega motiva vrtinčnega obroča v dinamiki tekočin – ne glede na to, ali gre za zrak, vodo ali kri, ne glede na to, ali gre za plavanje, ne glede na to, ali gre za leteče organizme, ali pa o tem, ali sedi tukaj in se pogovarja drug z drugim z našimi srca, ki črpajo kri.
Strogatz (23:06): No, to je super. Resnično sem pretresen nad tem zadnjim medicinskim primerom. Ker, mislim, predvsem to, da bi lahko bil sistem zgodnjega opozarjanja in zgodnje diagnostike. Mene pa zanima, kakšna je tista tehnologija slikanja, ki omogoča, saj veste, da ne boste dali usedline v srce, kajne? Kaj počnemo? Ali je vse — ali se vidi na ultrazvoku ali MRI? Kako bi izgledal?
dabiri (23:26): Točno tako. ja Tako je bilo prvo delo opravljeno v MRI. Nedavno ultrazvočne tehnike. Trenutni laboratoriji prav tako delajo na potencialno celo akustično detekcijo, tako da bi imel pretok krvi v določenih vrstah tvorbe vrtincev zvok, ki bi ga lahko dejansko zaznal elektronski stetoskop. Cilj tukaj je najti najpreprostejšo tehnologijo, ki bi vam omogočila, da to zaznate, saj ne bodo imeli vsi na voljo MRI ali ultrazvočnega aparata. Lahko pa si predstavljate napravo za merjenje zvoka za akustične meritve v vrednosti od 10 do 20 dolarjev, ki jo lahko kupite v Walmartu in lahko zazna te vrste sprememb ter jo imate doma.
(24:10) To je torej cilj. Nikakor še nismo tam. Toda to, kar so naredile meduze, nam daje začetno tarčo, kaj naj iščemo, v smislu sprememb v pretoku, ki so se zgodile pri teh zdravih in bolnih bolnikih.
Strogatz (24:24): No, v redu, stopimo zdaj iz vode. In začnite malo govoriti o delu, ki ste ga opravili s svojimi kolegi glede vetrnih turbin v Kaliforniji na Aljaski, da bi jih naredili učinkovitejše. Torej, najprej, če rečem vetrna turbina, je prva podoba, ki mi pride na misel, eden od tistih ogromnih belih propelerjev, ki visoko stojijo nekje na nekem polju. Ali je to prava podoba ali naj imam v glavi drugačno sliko?
dabiri (24:54): Te turbine so torej drugačna vrsta turbin. Čeprav je bilo naše delo v veliki meri motivirano z nekaterimi izzivi s temi velikimi turbinami. Največji izziv je, da so posamezne turbine zelo učinkovite v smislu, kako dobro lahko pretvorijo gibanje vetra v električno energijo. Izziv je v tem, da za vetrom vsake od teh turbin ustvarijo veliko nemirnega zraka ali turbulence. Ta razburkan zrak bi zmanjšal zmogljivost katere koli turbine, ki bi bila v vetru od prve.
(25:24) In zato, če tam zunaj vidite eno od teh vetrnih elektrarn, so vse turbine zelo daleč narazen. Ker se trudijo zagotoviti, da nemiren zrak med turbinama ne zmanjša učinkovitosti skupine.
(25:36) Vedno se mi je zdelo nekako ironično, da če pogledate v naravo, pomislite na jate rib v oceanu, mahajo z repi, ustvarjajo lastne valove, kot jim pravimo. Torej temu razburkanemu zraku za vetrno turbino rečemo sled. Ribe ustvarjajo tudi te brazde. Plavajo v skupinah in se ne razporedijo čim bolj narazen. Toda namesto tega usklajujejo svoja stališča drug z drugim. Pravzaprav lahko izkoristijo tok, ki je ustvarjen. Tako, da je celota večja od vsote svojih delov. To pomeni, da lahko ta skupina rib učinkoviteje plava skupaj, kot bi plavala ločeno druga od druge. To vidimo v kolesarstvu, Tour de France. Videli boste kolesarje, ki izkoriščajo aerodinamiko svojih sosedov.
(26:17) In tako je bilo vprašanje, ali lahko pridemo do analogije s tistimi ribjimi jatami, ki bi si prizadevale postaviti vetrne turbine. Tukaj je kraj, kjer skoraj po naključju - na Caltechu predavam o dinamiki tekočin plavanja in letenja. Na svojih predavanjih o jatah rib na tablo pišem enačbe, kako bi predvideli to koristno interakcijo med vetrnimi turbinami. Ena ključnih značilnosti teh modelov so ti vrtinci, o katerih smo govorili do sedaj. Vrtinčasti tokovi, ki bi jih ustvarile ribe. Matematični model za enega od teh vrtincev je skoraj enak temu, kako bi predstavili tako imenovane vetrne turbine z navpično osjo.
(27:01) Tako se bom za trenutek ustavil in povedal, da se vetrne turbine, ki ste jih vajeni videti propelerske turbine, o katerih smo govorili, imenujejo vetrne turbine z vodoravno osjo. Ker se rezila vrtijo okoli osi, ki je vodoravna. Vetrna turbina z navpično osjo, lopatice se vrtijo okoli osi, ki navpično štrli iz tal. Tako bi bil na primer vrtiljak primer sistema z navpično osjo. Te sisteme je matematično mogoče predstaviti skoraj enako kot ribje jate.
(27:31) In to je bila povezava, kjer sem rekel, no, poskusimo razmisliti o načrtovanju vetrnih elektrarn, ki bi bile usmerjene v ribjo jato. Tako sem imel nekaj študentov v laboratoriju za enega od njihovih projektov, ki so na zadnji strani ovojnice predstavili, kako bi to izboljšalo učinkovitost vetrnih elektrarn v smislu energije, ki bi jo lahko proizvedli na določenem zemljišču.
(27:52) Recimo, da ti dam, Steve, 10 hektarjev in rečem, da želim, da proizvedeš čim več električne energije z uporabo običajnih vetrnih turbin. Za tiste s propelerjem bi verjetno lahko na to parcelo postavili samo eno od teh turbin. Za te manjše vetrne turbine z navpično osjo, se je izkazalo pri izračunu s svinčnikom in papirjem, bi lahko dobili 10-krat več energije iz istega zemljišča, če bi izkoristili te učinke.
(28:15) To je izračun s svinčnikom in papirjem, dokler ne bi mogli reči, dobro, to je odlična teoretična ideja. Toda imeli smo srečo, da smo bili tukaj na Caltechu, kjer sem šel na oddelek in rekel: "Rad bi kupil nekaj zemlje in poskusil to." In tako je bilo približno v času tržnega zloma '08-'09. In tako bi lahko dobil zemljo precej poceni. Tako smo kupili nekaj hektarjev zemlje tukaj v severnem delu okrožja LA za, mislim, samo 10,000 ali 15,000 $. Z enim od podjetij, ki izdeluje vetrne turbine z navpično osjo, smo se dogovorili, da nam bodo turbine dali brezplačno v zameno za podatke. Ker je res drago preizkusiti novo turbino, če ste startup.
(28:54) In tako smo postavili niz teh turbin na tisto polje. Dobili smo jih približno dva ducata, pravzaprav na našem terenu. In v resničnem svetu smo lahko pokazali, da bi dejansko lahko dobili 10-krat več energije iz parcele z uporabo te vrste oblikovanja, ki ga navdihujejo ribe. Torej je bila to res razburljiva najdba, ki jo še danes nadaljujemo.
Strogatz (29:14): Zelo, zelo, zelo razburljivo. Nikoli nisem slišal za to. Mislim, imel sem nejasno predstavo, da ste delali na postavitvi vetrnih turbin, ki so jo navdihnile jate rib, toda samo, da bi vas slišal pripovedovati zgodbo in pri nakupu zemlje, mislim, ne vem. To je le osebna stran: torej sem matematik, ki nikoli ne kupuje zemlje, da bi preizkusil svoje zamisli. Sprašujem se, ali ko ljudje pomislijo na običajne kritike velikih, visokih propelerskih, saj veste, vetrnih turbin. Je po vašem mnenju to bolj privlačno, estetsko ali manj privlačno? Predstavljal bi si, da se zdi, da jim ni treba biti tako visoki ali blokirati pogled ljudi.
dabiri (30:00): Točno tako. Pravzaprav smo to znanstveno preučevali, ko sem delal na univerzi Stanford Bruce Cain, družboslovka. V Kaliforniji smo lahko preučevali odnos do teh različnih tipov turbin. In imaš čisto prav. Nižji vizualni učinek je pomembna lastnost.
(30:17) Toda tisto, kar je še pomembnejše, je potencialno manjši vpliv na ptice in netopirje, kar je za velike turbine stalen izziv, možnost, da ptice naletijo na lopatice ali netopirje in druga območja. Te vetrne turbine z navpično osjo so nižje od tal, kot ste rekli, vendar imajo tudi drugačen vizualni podpis. Torej, odkrito povedano, v ohišjih velikih turbin ptica preprosto ne more videti lopatice, preden bo prepozno. V primeru teh vetrnih turbin z navpično osjo je vizualni podpis veliko bolj očiten, ker se lopatice premikajo počasneje kot pri teh velikih turbinah.
(30:54) Razlog, zakaj jih zdaj ne vidite povsod, glede na to, kar sem vam pravkar povedal, je ta, da je treba še vedno delati, da bi izboljšali njihovo zanesljivost, kar je na nek način, rad rečem, ne raketna znanost, veste, imamo ljudi tukaj v kampusu, ki postavljajo roverje na Mars. Jasno je, da bi morali biti sposobni zasnovati vetrno turbino, ki lahko zdrži na primer aljaško zimo. Vendar pravzaprav še nismo tam, samo ni bilo veliko naložb v te nove vrste tehnologij, ker je razvoj nove energetske strojne opreme zelo drag. Torej je delo v teku.
Strogatz (31:25): Omenili ste, da je nekaj idej prišlo iz matematike. Na primer, z jatami rib je bila povezana matematika, ki bi jo lahko nato prilagodili primeru vetrnih turbin.
dabiri (31:36): Tako je.
Strogatz: Poskušam si predstavljati to matematiko. Lahko poveste malo več? Kakšna je matematika, ki gre v to?
dabiri (31:42): Ja, seveda. Ko na primer razmišljamo o vrtincu, torej poskušamo ugotoviti preprost matematični opis, kako vrtinec vpliva na okoliški tok. In tako imamo na našem področju nekaj, kar se imenuje teorija potencialnega toka. To je poenostavljena predstavitev teh bolj zapletenih tokov tekočine, ki smo jih opisali. Prednost je v tem, da lahko na kos papirja zapišem enačbo, ki pravi, če imam vrtinec na dani lokaciji, tukaj je, kaj bo naredil ves zrak ali voda okoli tega vrtinca. To lahko zapišemo v eni vrstici matematike.
(32:19) Torej je korist te potencialne teorije toka ta, da če imam, recimo, vrtinec na svoji levi in vrtinec na svoji desni, lahko takoj izračunam, kako vplivata drug na drugega, tako da seštejem ta dva učinka. Temu pravimo linearna superpozicija, vendar le dodajamo ta dva učinka enega na drugega.
(32:38) Ko preučujem ribje jate, to pomeni, da lahko enkrat napišem enačbo in če želim izvedeti učinke 20 rib, lahko odgovor učinkovito pomnožim z 20, ne glede na to, ali mi je treba narediti veliko bolj zapletenih izračunov. V primeru vetrnih turbin lahko za načrtovanje optimalne vetrne elektrarne, ko imam matematično predstavitev ene od teh vetrnih turbin, optimiziram celotno farmo 1,000 ali če hočem 10,000 vetrnih turbin, ne da bi mi bilo treba razvijati kakšna nova matematika, res. Torej je to res priročen način za predstavitev teh sistemov.
(33:13) Izkazalo se je, da je temeljna matematična predstavitev vrtinca, ki ga odvrže riba, skoraj enaka – z razliko predfaktorja – matematični predstavitvi teh vetrnih turbin z navpično osjo. In tako nam je priročnost preslikave problema ribje jate ena proti ena v problem vetrne turbine omogočila, da smo si izposodili veliko enake matematične optimizacije, ki je bila narejena, da bi dobili optimalne konfiguracije ribjih jat, in to skoraj neposredno uporabili za optimizacijo vetrne farme.
(33:45) Edina razlika je cilj. V ribji jati bi lahko rekli, da optimizacija poskuša zmanjšati upor, ki ga bo ta skupina rib opazila, ko se premika skozi vodo, ali zmanjšati energijo, ki jo porabijo vse te ribe, ko plavajo. V primeru vetrne elektrarne bi lahko bil moj cilj, "naj čim bolj povečam količino energije, ki jo zbiram iz vetra," ali "naj poskušam oblikovati ta sistem tako, da za veter, ki prihaja iz določenih smeri, dobim največji veter, odvisno od lokalne topografije, ki jo imam pri delu.« Osnovni matematični stroj je torej enak. Cilji, za katere optimiziramo, so lahko različni.
Strogatz (34:25): Samo pomisliti moram, da bo kdorkoli, ki bo to poslušal, tako kot jaz presenečen nad tem, kakšen um je potreben za opravljanje dela, ki ga opravljaš. Širina zanimanja, ki jo kažete, saj veste, svobodno premikanje med inženiringom vetrnih elektrarn, medicinskimi vidiki vrtincev v srcu in matematiko, potrebno za razumevanje. Verjetno sploh še nisi omenil računalništva, a predvidevam, da bo to prišlo prav.
dabiri (34:50): Vsekakor. To je zelo zabavno. ja
Strogatz: Dober odnos.
dabiri (34:55): Ne, je. Rekel bi le, da velikokrat, mislim, študentje - tisti v srednji šoli ali na fakulteti - dobite vtis, da morate v življenju izbrati eno stvar. Študiral bom biologijo, ali bom študiral kemijo, bom študiral fiziko. In to je stvar. V resnici so nekatere najzanimivejše raziskave res na stičišču teh različnih področij. In zato ne moremo reči, da je bila lahka pot, da sem se zadovoljil s temi različnimi področji. Tu na Caltechu sem v prvem letniku podiplomskega študija obiskoval tečaj biologije pri Frances Arnold, Nobelov nagrajenec. Recimo samo, da sem se udeležil tečaja dvakrat, ker mi prvič ni kliknilo. Hkrati pa mislim, da se je vredno truditi, da bi se naučili teh različnih področij, saj lahko na ta način vidite težave, menim, z novih perspektiv.
Strogatz (35:45): To je zelo navdihujoče. Torej prestavimo na nekaj, s čimer ste te dni zaposleni, to je svetovanje Bidnovi administraciji glede vetrnih turbin. Lahko kaj poveste o delu, ki ga opravljate z vlado?
dabiri (36:01): Ja, vsekakor. Veste, v čast mi je bilo služiti na tej funkciji. In rekel bom, da res ni bilo neposredno povezano z nobenim posebnim raziskovalnim ciljem. Skupina, v predsedniškem svetu, mislim, da nas vse na splošno zanima znanost in njen razvoj v tej državi. Eno posebno področje, nad katerim sem navdušen, je videti, da je naša raziskovalna infrastruktura – in s tem mislim od srednje šole do visokih šol in univerz do podiplomskih raziskovalnih programov, ki so ljudem omogočali nadaljevanje teh bolj nekonvencionalnih smeri raziskovanja, kot je to, kar smo mi govoril o.
(36:39) Torej, če pogledam nazaj, res cenim, da slišim vaš pozitiven odziv na te ideje. Lahko vam povem, da ko sem prvič pisal predloge, da bi poskušali pridobiti sredstva za to delo, so bili eden za drugim zavrnjeni, ker se slišijo malo čudno. Veste, zamisel, da bi kar koli o plavanju meduz prispevalo k diagnostiki srca ali da bi nam jate rib povedale karkoli o vetrnih turbinah. Zdi se mi nekoliko preveč tuje in nisem imel primerov, na katere bi lahko rekel, da bo to nujno uspeh. Tako bi imeli pregledovalci običajno prvotno reakcijo: "No, kaj pa če ne deluje?" Kjer vedno pomislim: »No, kaj pa če deluje? Kako kul bi bilo to? Kaj bi to lahko odklenilo?« In na žalost trenutno običajno ne financiramo dela na podlagi "kaj če deluje?" Običajno je "kaj če ne bo?" In mislim, da je to eden od delov politike, za katerega upam, da se ga bomo lahko lotili v predsedniškem svetu.
Strogatz (37:40): No, torej ste v Kaliforniji. Velik problem, kot vsi v Kaliforniji vedo, so gozdni požari. In mislim, da bi to moralo biti nekaj, o čemer bi razmišljal človek, ki ga zanima dinamika tekočin. Imate kaj za poročati o tem?
dabiri (37:55): Tako je. V znanstvenem svetu predsednika Bidna sem imel čast sopredsedovati skupini, ki razmišlja o tem, kako lahko uporabimo znanost in tehnologijo za boljše reševanje požarov v naravi. Vemo, da so v zadnjih letih vse pogostejši in v nekaterih primerih hujši, zlasti tukaj v Kaliforniji. In vendar obstajajo tehnologije, ki jih trenutno ne uporabljamo – na primer komunikacija za gasilce, AI [umetna inteligenca] za pomoč pri napovedovanju napredovanja požarov v naravi in celo tehnologije, kot so robotika in brezpilotna letala, ki pomagajo posegati v pot ognja, preden se lahko pridejo prvi posredovalci. Naše delo je odkrilo množico novih in nastajajočih tehnologij, za katere verjamemo, da bi lahko pomagale preprečiti negativne vplive teh požarov v naravi. Zato se veselimo ukrepanja na zvezni in državni ter lokalni ravni glede teh priporočil.
Strogatz (38:48): Torej dinamika tekočin nekako sodeluje pri vsem tem?
dabiri (38:52): Da, dinamika tekočin je dejansko eden najpomembnejših dejavnikov napredovanja požara v naravi. Pomislite na vetrove, ki prenašajo gorečo žerjavico in lahko narekujejo, ali bodo na koncu prečkali požarno prelomnico ali ne. Vetrovi lahko določijo, kako hitro se požar premika. Torej, ko smo imeli res katastrofalne gozdne požare, je bilo to v nekaterih primerih zato, ker so bili vetrovi v nekaterih primerih 70 ali 80 milj na uro. Eden od ključnih izzivov za boj proti tem divjim požarom je zmožnost uporabe modelov dinamike tekočin za napovedovanje prihodnjega napredovanja požara. Zahteva nove vrste podatkov o vetru pri tleh, ki dopolnjujejo podatke o zgornjem delu zraka.
(39:31) Pri simulaciji različnih lokacij pa lahko tudi pomagamo ranljivim skupnostim, da se vnaprej pripravijo na gozdne požare – da vedo, da jim lahko na podlagi njihove topografije in vegetacije ter s temi modeli dinamike tekočin povemo, kateri deli skupnosti bodo verjetno prvi videli sprednjo stran tega ognja. To lahko na primer pomeni načrte evakuacije.
Strogatz (39:54): No, predvidevam, da nobena razprava o dinamiki tekočin ne bi bila popolna brez omembe turbulence. Pogosto ga imenujejo največji nerešen problem v klasični fiziki. Veste, kar bi rad, je le majhen pouk - na primer, kaj sploh je problem turbulence? Kaj je tisto, kar bi ljudje radi razumeli?
dabiri (40:12): Ja. Preprost način, ki ga včasih opišem, je, da imamo v dinamiki tekočin nabor enačb, ki pojasnjujejo gibanje tekočin na način, ki je dovolj dober za načrtovanje letala, vendar ne dovolj dober, da bi vam povedal, kdaj bo to letalo zadelo turbulenco . Torej naše enačbe dinamike tekočine niso mogle napovedati nekaterih zelo pogostih pojavov, ki jih vidimo v toku tekočine. Če pomislite na svojo pipo doma in jo le malo odprete, je videti res steklena. Odpreš pipo nekoliko višje, nato pa spontano postane veliko bolj grobo. Dobiš prehod v turbulentni tok. To opažamo v vseh vrstah laboratorijskih poskusov in še nimamo čiste teoretične razlage, kdaj pride do te vrste prehoda v turbulenco.
Strogatz (41:01): Tako zanimivo. Sinoči po naključju — morda ni naključje, morda sem podzavestno razmišljal o najini prihajajoči razpravi. Ampak slučajno sem razmišljal o Richard Feynmannnjegovo predavanje v njegovih slavnih predavanjih o fiziki – prav tam na Caltechu, verjetno nedaleč od mesta, kjer sedite – kjer govori o toku vode in trajni skrivnosti turbulence. In celo omeni, da boste na ventilatorju, če pogledate lopatico ventilatorja, na primer na podstrešju ali kaj podobnega, vedno našli tanko plast prahu – zelo majhne prašne delce. Kar se zdi skrivnostno, poudarja Feynman, ker se lopatica ventilatorja skozi zrak premika z ogromno hitrostjo. Pa vendar ne odpihne tistih majhnih delcev prahu. In tako nekako čutim, da je to kraj, kjer moramo končati: da si ti, hotel sem reči, nekakšen sodobni Leonardo da Vinci. Toda zdaj sem začel razmišljati, da ste morda tudi sodobni Richard Feynman.
dabiri (41:03): Če mi bo nekega dne uspelo rešiti ta problem turbulence, se bomo morda lahko zamislili nad takšno idejo. Ampak za zdaj, ja, sem samo otrok iz Toleda, ki obožuje meduze.
Strogatz (42:06): Popolno. Najlepša hvala, John Dabiri, da si se nam danes pridružil.
dabiri (42:10): Hvala, da ste me sprejeli.
Napovedovalka (42:14): Potovanje po vesolju je odvisno od pametne matematike. Poiščite neraziskane sončne sisteme v Revija QuantaNova dnevna matematična igra Hyperjumps. Hyperjumps vas izziva, da poiščete preproste številske kombinacije, da svojo raketo prepeljete z enega eksoplaneta na drugega. Spoiler opozorilo: vedno obstaja več kot en način za zmago. Preizkusite svojo astralno aritmetiko na hyperjumps.quantamagazine.org.
Strogatz (42: 40): Veselje zakaj je podcast iz Revija Quanta, uredniško neodvisna publikacija, ki jo podpira Fundacija Simons. Odločitve o financiranju fundacije Simons nimajo vpliva na izbor tem, gostov ali druge uredniške odločitve v tem podcastu ali v Revija Quanta. Veselje zakajproducirata Susan Valot in Polly Stryker. Naša urednika sta John Rennie in Thomas Lin ob podpori Matta Carlstroma, Annie Melchor in Zacha Savitskyja. Našo tematsko glasbo je zložil Richie Johnson. Ime podkasta je izmislil Julian Lin. Sliko epizode je napisal Peter Greenwood, naš logotip pa Jaki King. Posebna zahvala Burtu Odom-Reedu iz Cornell Broadcast Studios. Sem vaš gostitelj, Steve Strogatz. Če imate kakršna koli vprašanja ali komentarje za nas, nam pišite na Hvala za poslušanje.
- Distribucija vsebine in PR s pomočjo SEO. Okrepite se še danes.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Opolnomočite se. Dostopite tukaj.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Razširjeno znanje. Dostopite tukaj.
- PlatoESG. Avtomobili/EV, Ogljik, CleanTech, Energija, Okolje, sončna energija, Ravnanje z odpadki. Dostopite tukaj.
- BlockOffsets. Posodobitev okoljskega offset lastništva. Dostopite tukaj.
- vir: https://www.quantamagazine.org/what-can-jellyfish-teach-us-about-fluid-dynamics-20230628/
- :ima
- : je
- :ne
- :kje
- ][str
- $GOR
- 000
- 1
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15%
- 16
- 17
- 19
- 20
- 20 let
- 200
- 2020
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26%
- 27
- 28
- 30
- 31
- 32
- 39
- 40
- 50
- 51
- 70
- 80
- a
- sposobnost
- Sposobna
- O meni
- absolutno
- doseganje
- Doseči
- Dosega
- hektarjev
- čez
- Ukrep
- dejansko
- dodajte
- dodano
- dodajanje
- Naslov
- uprava
- napredovanje
- Prednost
- svetovanje
- svetovalec
- svetovalci
- Aerospace
- vplivajo
- po
- spet
- Avgust
- AI
- Cilje
- AIR
- letalo
- letala
- ALASKA
- Opozorite
- vsi
- omogočajo
- omogoča
- že
- Prav tako
- Čeprav
- vedno
- am
- znesek
- an
- in
- živali
- Živali
- Še ena
- odgovor
- kaj
- karkoli
- narazen
- aplikacija
- očitno
- privlačna
- Apple
- uporaba
- aplikacije
- Uporabi
- Zahvaljujemo
- SE
- OBMOČJE
- območja
- orožjem
- okoli
- Umetnost
- umetni
- Umetna inteligenca
- AS
- vidiki
- ambiciozni
- povezan
- At
- Atrij
- odnos
- atrakcija
- stran
- Os
- nazaj
- torba
- temeljijo
- Osnova
- netopirji
- BE
- Širina
- ker
- postanejo
- postane
- postajajo
- bilo
- pred
- zadaj
- počutje
- Verjemite
- Bell
- koristno
- koristi
- Prednosti
- Boljše
- med
- Bidena
- Bidenova uprava
- Big
- največji
- biologija
- Ptice
- Bit
- BLADE
- slepo
- Block
- kri
- udarec
- Piha
- svet
- Organi
- telo
- sposodim
- tako
- Bottom
- Kupil
- Brain
- širina
- Break
- dihanje
- oddaja
- širši
- splošno
- bubble
- Building
- Gradi
- gori
- zaseden
- vendar
- nakup
- Nakup
- by
- izračun
- izračun
- california
- klic
- se imenuje
- prišel
- kamera
- Kamp
- Campus
- CAN
- kanu
- kapaciteta
- Zajeto
- Zajemanje
- Kariera
- previdni
- previdno
- prenašal
- opravlja
- primeru
- primeri
- katastrofalno
- wrestling
- Celice
- center
- Osrednji
- stoletja
- nekatere
- verige
- izziv
- izzivi
- priložnost
- spremenite
- Spremembe
- poceni
- kemija
- Krog
- razred
- čista energija
- jasno
- klik
- Podnebne
- Sprememba podnebja
- Zapri
- Sopredsednica
- naključje
- sodelavci
- Zbiranje
- College
- Visoke šole
- boj proti
- kombinacije
- združujejo
- kako
- prihaja
- udobna
- prihajajo
- komentarji
- Skupno
- Komunikacija
- skupnosti
- skupnost
- Podjetja
- Dopolnilo
- dokončanje
- kompleksna
- zapleten
- deli
- sestavljajo
- računalnik
- Računalništvo
- povezane
- povezava
- stalna
- omejitve
- porabi
- nadaljevati
- neprekinjeno
- Naročilo
- pogodbeno
- pogodbe
- nadzor
- udobje
- Priročen
- konvencionalne
- pretvorbo
- Cool
- koordinate
- usklajeno
- usklajevanje
- kopiranje
- Cornell
- Korelacija
- bi
- Svet
- država
- občine
- par
- Tečaj
- Covidien
- Covid-19
- Crash
- nor
- ustvarjajo
- ustvaril
- ustvari
- Ustvarjanje
- Trenutna
- Trenutno
- da
- vsak dan
- datum
- David
- dan
- Dnevi
- ponudba
- desetletja
- odločitve
- vsekakor
- Oddelek
- Odvisno
- odvisno
- opisati
- opisano
- opis
- Oblikovanje
- oblikovanje
- modeli
- Želja
- želeno
- Podatki
- Odkrivanje
- Ugotovite,
- Razvoj
- razvili
- Razvoj
- naprava
- DID
- Razlika
- razlike
- drugačen
- težko
- smer
- neposredno
- Razprava
- bolezen
- bolezni
- razlikovanje
- do
- dokumentarci
- ne
- Ne
- tem
- opravljeno
- dont
- navzdol
- ducata
- Dragon
- pripravi
- sestavljene
- vozi
- vozniki
- Brezpilotna letala
- 2
- med
- Prah
- dinamično
- dinamika
- vsak
- prej
- Zgodnje
- lažje
- enostavno
- lahka
- Edge
- Uredništvo
- Učinkovito
- učinkovito
- Učinki
- učinkovitosti
- učinkovite
- učinkovito
- prizadevanje
- bodisi
- elektrika
- Electronic
- E-naslov
- pojavile
- smirkovim
- nastajajoče tehnologije
- omogočanje
- konec
- trajno
- energija
- Motor
- inženir
- Inženiring
- Inženirji
- dovolj
- vneseno
- zabavo
- Celotna
- epizoda
- enačbe
- pobegniti
- zlasti
- Tudi
- dogodki
- sčasoma
- VEDNO
- Tudi vsak
- vsak dan
- vsi
- vsakdo je
- evolucija
- razvija
- točno
- Primer
- Primeri
- odlično
- Izmenjava
- razburjen
- zanimivo
- zunajosončni planet
- Eksotični
- Razširi
- drago
- Poskusi
- strokovnjak
- Pojasnite
- Razlaga
- Raziskano
- izumrtje
- Obraz
- soočen
- Dejstvo
- slavni
- ventilator
- daleč
- kmetija
- Kmetije
- FAST
- hitreje
- Pipa
- Priljubljeni
- Feature
- Lastnosti
- Zvezna
- občutek
- Polje
- Področja
- Slika
- ugotovil
- polnjenje
- Najdi
- narava
- gasilci
- prva
- prvič
- Ribe
- fit
- Všita
- prilagodljiv
- let
- Pretok
- Tokovi
- tekočina
- Dinamika tekočin
- letenje
- hrana
- za
- moč
- tuji
- obrazec
- Oblikovanje
- oblikovana
- Obrazci
- srečo
- Naprej
- je pokazala,
- Fundacija
- Francija
- brezplačno
- pogosto
- iz
- spredaj
- zabava
- Sklad
- temeljna
- stvarno
- Financiranje
- nadalje
- Prihodnost
- Futuristična
- Gain
- igra
- prestave
- splošno
- ustvarjajo
- generacija
- dobili
- pridobivanje
- velikan
- Daj
- dana
- daje
- steklo
- Go
- Cilj
- goes
- dogaja
- dobro
- vlada
- diplomiral
- veliko
- več
- Največji
- Greenwood
- Igrišče
- skupina
- Skupine
- Pridelovanje
- Gost
- gostov
- imel
- se je zgodilo
- Trdi
- strojna oprema
- Dovoljenje
- Imajo
- ob
- he
- Glava
- Zdravje
- zdravo
- slišati
- Slišal
- sluha
- Srce
- Hero
- pomoč
- pomoč
- jo
- tukaj
- visoka
- več
- najvišja
- njegov
- hit
- držite
- Domov
- upam,
- Horizontalno
- gostitelj
- uro
- Kako
- Kako
- http
- HTTPS
- človeškega
- Ljudje
- i
- Bom
- Ideja
- idealen
- Ideje
- enako
- identificirati
- if
- osvetlitev
- slika
- slika
- slikanje
- takoj
- vpliv
- Vplivi
- Pomembno
- izboljšanje
- in
- Neodvisni
- individualna
- neizogibno
- vplivajo
- obvesti
- Podatki
- Infrastruktura
- začetna
- vpogled
- Navdih
- Inspirational
- navdih
- Namesto
- Inštitut
- Intelligence
- interakcijo
- interakcije
- obresti
- zainteresirani
- Zanimivo
- moti
- križišče
- v
- naložbe
- vključujejo
- vprašanje
- IT
- ITS
- John
- Johnson
- pridružil
- se nam pridružiš
- samo
- Ključne
- Kid
- Kill
- Otrok
- King
- Kraljestvo
- Vedite
- znano
- lab
- Laboratorij
- Labs
- Država
- velika
- v veliki meri
- laser
- laserji
- Zadnja
- Pozen
- pozneje
- Zakoni
- plast
- vodi
- UČITE
- pustite
- branje
- branja
- levo
- Legacy
- noge
- manj
- Naj
- Stopnja
- življenje
- light
- kot
- Verjeten
- LIMIT
- lin
- vrstica
- linije
- Poslušanje
- malo
- lokalna
- lokalno
- kraj aktivnosti
- Lokacije
- logo
- Long
- dolgo časa
- Poglej
- izgleda kot
- si
- POGLEDI
- Sklop
- ljubi
- nizka
- nižje
- stroj
- stroji
- je
- revije
- Glavne
- vzdrževati
- Znamka
- IZDELA
- upravlja
- več
- kartiranje
- marker
- Tržna
- tržni zlom
- marec
- Maska
- Masa
- Množično izumrtje
- materiali
- math
- matematični
- matematično
- Povečajte
- Maj ..
- me
- pomeni
- kar pomeni,
- pomeni
- pomenilo
- Medtem
- merjenje
- Merjenje
- meritve
- merjenje
- mehanska
- medicinski
- Medicinske aplikacije
- član
- omenjeno
- omenja
- morda
- milijonov
- moti
- min
- manjka
- način
- Model
- modeliranje
- modeli
- Trenutek
- več
- učinkovitejše
- Najbolj
- motion
- motivirani
- usta
- premikanje
- premikaj se naprej
- Gibanje
- premika
- premikanje
- MRI
- veliko
- Glasba
- morajo
- my
- skrivnostna
- Mystery
- Ime
- narodov
- naravna
- Narava
- Blizu
- nujno
- Nimate
- potrebna
- negativna
- sosedi
- nikoli
- Novo
- Nove tehnologije
- Naslednja
- lepo
- noč
- št
- Nobelova nagrada
- normalno
- Pojem
- zdaj
- NSF
- Številka
- številke
- Cilj
- Cilji
- opazujejo
- zgodilo
- ocean
- of
- off
- ponudba
- pogosto
- on
- enkrat
- ONE
- tiste
- v teku
- samo
- Priložnost
- optimalna
- optimizacija
- Optimizirajte
- or
- Da
- Ostalo
- naši
- ven
- Rezultat
- več
- lastne
- boleče
- Papir
- del
- zlasti
- zlasti
- deli
- vozovnice
- strastno
- pasivno
- pot
- Bolnik
- bolniki
- pavza
- ljudje
- Ljudske
- popolna
- performance
- mogoče
- oseba
- Osebni
- perspektiva
- perspektive
- Peter
- fotograf
- Photoshoot
- Fizika
- kramp
- slika
- kos
- kosov
- Kraj
- Mesta
- načrti
- platon
- Platonova podatkovna inteligenca
- PlatoData
- verjetno
- igranje
- igra
- prosim
- užitek
- Podcast
- Podcasting
- Točka
- točke
- politika
- pozicije
- pozitiven
- mogoče
- potencial
- potencialno
- poganja
- napovedati
- Pripravimo
- predstaviti
- Predsednik
- precej
- Načelo
- Načela
- privilegij
- Nagrada
- verjetno
- problem
- Težave
- Postopek
- proizvodnjo
- Proizvedeno
- strokovnjaki
- Učitelj
- programi
- Napredek
- napredovanje
- Projekt
- projekti
- Propel
- poganja
- Predlogi
- pogon
- zaščiteni
- Objava
- Potegne
- črpanje
- Push
- porini nazaj
- potisnilo
- potiska
- Potiskanje
- dal
- Dajanje
- kvalitativno
- Quantamagazine
- vprašanje
- vprašanja
- reakcija
- pravo
- resnični svet
- Reality
- res
- Razlog
- nedavno
- Pred kratkim
- Priporočila
- ponovitev
- zmanjša
- odseva
- obravnavajo
- pomembno
- zanesljivost
- ne pozabite
- poročilo
- predstavljajo
- zastopanje
- zastopan
- zahteva
- zahteva
- Raziskave
- REST
- razkrivajo
- Richard
- Pravica
- Ring
- robotika
- Rocket
- raketna znanost
- Run
- Je dejal
- Enako
- SAND
- Videl
- pravijo,
- rek
- pravi
- <span style="color: #f7f7f7;">Šola</span>
- Šole
- Znanost
- Znanost in tehnologija
- Znanstvenik
- Znanstveniki
- drugi
- glej
- videnje
- zdi se
- zdelo
- Zdi se,
- izbor
- pošlje
- Občutek
- občutljiva
- služijo
- nastavite
- nastavitev
- huda
- Oblikujte
- shaped
- Morski psi
- je
- Lope
- stanja
- premik
- sijaj
- Trgovina
- shot
- shouldnt
- Prikaži
- Razstave
- signali
- Podpisi
- pomemben
- Podoben
- podobnosti
- Enostavno
- poenostavljeno
- preprosto
- sam
- spletna stran
- sedi
- Sedenje
- Počasi
- manj
- Dimna
- nemoteno
- So
- doslej
- naraščajoče
- socialna
- sončna
- Rešitev
- rešitve
- SOLVE
- Reševanje
- nekaj
- Nekaj
- nekje
- prefinjeno
- zvok
- Vesolje
- Potovanje po vesolju
- govorijo
- gledano
- posebna
- hitrost
- Poraba
- Spotify
- namaz
- Stabilnost
- Stanford
- Univerza Stanford
- zvezdast
- Stars
- Začetek
- začel
- zagon
- Država
- Stem
- Korak
- Steve
- steven
- lepljenje
- Še vedno
- Zgodba
- strukturno
- Boj
- študent
- Študenti
- študiral
- studii
- študija
- Študij
- slog
- predmet
- Kasneje
- uspeh
- uspešno
- taka
- predlagajte
- poletje
- superpozicija
- podpora
- Podprti
- naj
- presenetljivo
- Okolica
- preživetje
- preživetje
- Preživel
- Susan
- prekinjena
- plava
- sistem
- sistemsko
- sistemi
- reševanje
- Bodite
- meni
- ob
- Pogovor
- pogovor
- pogovori
- tank
- ciljna
- učil
- tehnike
- Tehnologije
- Tehnologija
- povej
- pove
- Pogoji
- Test
- Testiran
- kot
- hvala
- Hvala
- da
- O
- Območje
- Prihodnost
- njihove
- Njih
- tema
- sami
- POTEM
- Teoretični
- Teorija
- Tukaj.
- te
- diplomsko delo
- jih
- stvar
- mislim
- Razmišljanje
- ta
- tisti,
- čeprav?
- mislil
- navdušena
- skozi
- vsej
- čas
- krat
- do
- danes
- skupaj
- tudi
- vzel
- orodja
- vrh
- Teme
- Tour
- proti
- sledenje
- Prehod
- pregleden
- potovanja
- ogromno
- Poskušal
- Res
- poskusite
- turbulenca
- nemirno
- OBRAT
- zavoji
- Navodila
- tv
- Dvakrat
- dva
- tip
- Vrste
- tipično
- dežnik
- nekonvencionalen
- osnovni
- razumeli
- pod vodo
- Nepričakovana
- na žalost
- edinstven
- Univerze
- univerza
- odklepanje
- odklepanje
- dokler
- prihajajoče
- us
- uporaba
- Rabljeni
- uporabo
- navadno
- vrednost
- ventil
- različnih
- vozilo
- različica
- Proti
- vertikalno
- navpično
- zelo
- Video
- Video posnetki
- Poglej
- Ranljivi
- Wake
- Walmart
- želeli
- hotel
- opozorilo
- je
- Voda
- način..
- načini
- we
- Wealth
- webp
- dobrodošli
- Dobro
- šla
- so bili
- Kaj
- Kaj je
- karkoli
- kdaj
- ali
- ki
- medtem
- bele
- WHO
- celoti
- zakaj
- bo
- zmago
- veter
- vetrovi
- Zmagovalec
- Winter
- z
- v
- brez
- Zmagali
- spraševati
- delo
- delal
- deluje
- svet
- Skrbi
- vredno
- bi
- bi dal
- pisati
- Napačen
- leto
- let
- ja
- še
- Vi
- Vaša rutina za
- zefirnet