Olga Ladyzhenskaya: 3 Inovacije koje joj duguju sjaj

Grčki filozof Pitagora skovao je frazu, "brojevi upravljaju svemirom", a tisuće godina kasnije Olga Ladyzhenskaya je sjajan primjer te mudrosti. Unatoč tome što je bio na crnoj listi na državnom sveučilištu u Lenjingradu, prkosni ruski matematičar nastavio je zapanjujuću akademsku karijeru čiji se učinak može vidjeti u svemu, od video igara do vremenske prognoze. Google je u četvrtak obilježio 97. rođendan Ladyzhenskaya s Doodle-om na prvoj stranici.

Ladyzhenskaya je najpoznatiji po svom radu na dinamici fluida, studijskom području koje je zauzimalo većinu svog vremena počevši od 1961. Konkretno, koristeći skup jednadžbi iz 19. stoljeća poznatih kao Navier-Stokesove jednadžbe, objavljeni rad Ladyzhenskije uspio je destilirati gibanje viskoznih tekućina sve do nekoliko varijabli. Ovaj rad je učinio kretanje gnjecavih tvari predvidljivim, napredak koji je omogućio znanstvenicima, inženjerima, pa čak i dizajnerima videoigara, da modeliraju i ponovno kreiraju kretanje različitih vrsta tekućina.

"Problemi koji su joj najbliži srcu … uvijek su bili jednadžbe hidrodinamike, posebice Navier-Stokesove jednadžbe, na koje je ona načinila duboke i trajne doprinose", napisao je njemački matematičar Michael Struwe u svojim dosadašnjim postignućima.

Kretanje tekućina možda se ne čini kao vrlo praktično otkriće, ali otkrića Ladyzhenskye u razvoju Navier-Stokesovih jednadžbi dovela su do niza izuma koji se i danas uzimaju zdravo za gotovo.

3. Prognoza vremena

Svaki put kad se sjetite uhvatiti taj kišobran na putu prema vratima, dugujete malom dugu Ladyzhenskoj.Znate one vremenske segmente koje vode na vijestima koje opisuju oblake koji koriste vrtložne mase zelenih, žutih i crvenih mrljica koje lebde nad Zemljom? Sveprisutne vremenske grafike koje se vide na televiziji ili na internetu pokreću se pomoću niza jednadžbi fluidne dinamike, od kojih su mnoge napredovale Ladyzhenskaya.

Računalni znanstvenici i softverski inženjeri kodiraju ove jednadžbe da neprestano ispljuvaju nove brojeve na temelju podataka koje su im dostavili sateliti, vremenski baloni i podaci prikupljeni od meteoroloških zemaljskih postaja. Iako nam je moderna tehnologija, kao što je proširena stvarnost, dala sve nove načine vizualizacije budućih vremenskih obrazaca, ipak je djelomično zahvaljujući našem razumijevanju dinamike fluida taj inovativni pristup čak moguć.

2. Kardiovaskularno modeliranje

Osim što nam pomaže da bolje razumijemo svijet oko nas, Navier-Stokesove jednadžbe omogućile su znanstvenicima da bolje razumiju začaranu tekućinu unutar svakog čovjeka: krv.

Biti u stanju modelirati kako krv teče kroz naše arterije, srce i brojne pukotine našeg tijela je ključno za bolje razumijevanje kardiovaskularnih bolesti, koje su bile vodeći uzrok smrti u SAD-u 2017. prema Centrima za kontrolu bolesti,

Bilo je više znanstvenih radova, od kojih su neki objavljeni tek 2017. godine, koji predlažu korištenje Navier-Stokesovih jednadžbi za ponovno stvaranje protoka krvi u ljudskom tijelu. Otprilike 16 godina nakon smrti Ladyzhenskie, njezin se rad još uvijek koristi kao temelj za najmoderniju znanost.

1. Tekućine na video igrama

Pokojni matematičar čak je imao utjecaj na virtualne svjetove. Voda u određenim video igrama ili 3D animacije mogu se ponovno stvoriti pomoću Navier-Stokesovih jednadžbi, uz neke manje izmjene.

Tehniku ​​su prvi put patentirali računalni znanstvenici na Sveučilištu Central Florida 1996., a kasnije su ih istraživači sa Sveučilišta u Torontu ponovno stvorili. Obje studije su objasnile kako riješiti dvodimenzionalne Navier-Stokesove jednadžbe, a zatim ponovno mapirati njihove nalaze kako bi ih preveli u 3D. To je omogućilo dinamičnim digitalnim oceanima i jezerima bez potrebe za mnogo računalne snage.

"Metoda postiže realnu animaciju tekućine u stvarnom vremenu rješavanjem fizičkih regulacijskih zakonitosti tekućina, ali izbjegavajući opsežne izračune 3D dinamike tekućine", piše UCF tim.

Utjecaj Ladyzhenskaya je čak i pomaknuo se kroz fizički svijet.