Olga Ladyzhenskaya: 3 inovācijas, kas parāda parādu viņas spožumam

Grieķu filozofs Pitagors radīja frāzi “skaitļi valda Visumu”, un tūkstošiem gadu vēlāk Olga Ladyženskaja ir spilgts šī gudrības piemērs. Neskatoties uz to, ka Leningradas Valsts universitāte ir iekļauta melnajā sarakstā, izaicinošais krievu matemātiķis devās uz satriecošu akadēmisko karjeru, kura ietekmi var redzēt viss, sākot no videospēlēm līdz laika prognozēšanai. Ceturtdien Google atzīmēja, kas būtu bijis Ladyzhenskaya 97. dzimšanas diena ar priekšlapu Doodle.

Ladyzhenskaya ir vislabāk pazīstama ar savu darbu šķidruma dinamikas jomā, kas ir studiju joma, kas uzsāka lielāko daļu sava laika, sākot no 1961. gada. Konkrēti, izmantojot 19. gadsimta vienādojumu kopumu, kas pazīstams kā Navjē-Stoksa vienādojumi, Ladyzhenskaya publicētais darbs varēja destilēt viskozu šķidrumu kustību līdz dažiem mainīgajiem lielumiem. Šis darbs ļāva paredzēt gļēvju vielu kustību, kas ir izrāviens, kas ļāva zinātniekiem, inženieriem un pat videospēļu dizaineriem modelēt un atjaunot dažāda veida šķidrumus.

“Viņam tuvākās problēmas… vienmēr ir bijušas hidrodinamikas vienādojumi, jo īpaši Naviera-Stoksa vienādojumi, kuriem viņa ir devusi dziļas un ilgstošas ​​iemaksas,” raksta vācu matemātiķis Michael Struwe savā sasniegumā.

Šķidrumu kustība var šķist nežēlīgi praktisks atklājums, bet Ladyzhenskaya sasniegumi, izstrādājot Navjē-Stoksa vienādojumus, noveda pie virknes izgudrojumu, kas joprojām tiek uzskatīti par pašsaprotamiem šodien.

3. Laika prognoze

Katru reizi, kad atceraties izvilkt šo jumtu izeju no durvīm, jums parādā parādā nelielu parādu Ladyzensensai.Jūs zināt tos laika apstākļu segmentus, kurus viņi izmanto uz ziņām, kas attēlo mākoņu patterus, izmantojot zaļo, dzelteno un sarkano burbuļu masīvus, kas virzās virs Zemes? Visur sastopamā laika grafika, kas redzama televīzijā vai tiešsaistē, tiek izmantota, izmantojot virkni šķidruma dinamikas vienādojumu, no kuriem daudzi tika papildināti ar Ladyzhenskaya.

Datorzinātnieki un programmatūras inženieri kodē šos vienādojumus, lai nepārtraukti izspiest jaunus numurus, pamatojoties uz datiem, ko tiem sniedz satelīti, laika baloni un dati, kas iegūti no meteoroloģiskajām zemes stacijām. Lai gan mūsdienu tehnoloģija, piemēram, papildināta realitāte, ir devusi mums visus jaunus veidus, kā vizualizēt nākotnes laika apstākļus, tas joprojām ir pateicoties mūsu izpratnei par šķidruma dinamiku, ka šīs novatoriskās pieejas ir pat iespējamas.

2. Sirds un asinsvadu modelēšana

Papildus tam, lai palīdzētu mums labāk izprast apkārtējo pasauli, Naviera-Stoksa vienādojumi ir ļāvuši zinātniekiem labāk izprast apburto šķidrumu katra cilvēka iekšienē: asinīs.

Lai spētu labāk izprast sirds un asinsvadu slimības, kas bija galvenais nāves cēlonis Amerikas Savienotajās Valstīs 2017. gadā saskaņā ar Slimību kontroles centriem, ir svarīgi modelēt, kā asinis plūst caur mūsu artērijām, sirdi un mūsu ķermeņu daudzajām plaisām..

Ir bijuši vairāki pētījumi, daži no tiem publicēti tikpat nesen kā 2017. gadā, kas piedāvā izmantot Naviera-Stoksa vienādojumus, lai atjaunotu asins plūsmu cilvēka organismā. Aptuveni 16 gadus pēc Ladyzhenskaya nāves viņas darbs joprojām tiek izmantots kā pamats visprogresīvākajai zinātnei.

1. Šķidrumi video spēlēs

Vēlā matemātiķis pat ir ietekmējis virtuālās pasaules. Atsevišķu videospēļu vai 3D attēloto animāciju ūdeni var atjaunot, izmantojot Navier-Stokes vienādojumus, ar nelielām izmaiņām.

Šo tehniku ​​pirmo reizi patentēja datorzinātnieki Centrālās Floridas Universitātē 1996. gadā, un vēlāk tos atjaunoja Toronto Universitātes pētnieki. Abi pētījumi izskaidroja, kā atrisināt divdimensiju Navjē-Stoksa vienādojumus un pēc tam pārvērtēt savus secinājumus, lai tos pārvērstu 3D. Tas ļāva dinamiskajiem digitālajiem okeāniem un ezeriem nepieprasīt lielu skaitļošanas jaudu.

„Metode sasniedz reāllaika šķidruma animāciju, atrisinot šķidrumu fizisko regulējumu, bet izvairoties no plašas 3D šķidruma dinamikas aprēķināšanas,” raksta UCF komanda.

Ladyženskajas ietekme ir pat pārvietojusies gar fizisko pasauli.