Olga Ladyzhenskaya: 3 innováció, ami adósságot ad neki a Brilliance-nek

A görög filozófus, Pythagoras megalkotta a kifejezést, „számok uralják az univerzumot”, és ezer évvel később Oly Ladyzhenskaya ragyogó példája ennek a bölcsességnek. Annak ellenére, hogy Leningradi Állami Egyetemen feketelistát vettek fel, a dacos orosz matematikus folytatta a lenyűgöző akadémiai karrierjét, amelynek hatása látható a videojátékoktól az időjárás-előrejelzésig. A Google csütörtökön megemlékezett, mi lenne a Ladyzhenskaya 97. születésnapja a Doodle-el.

Ladyzhenskaya a folyadékdinamikával kapcsolatos munkájáról ismert, egy olyan tanulmányterületről, amely 1961-től kezdte a legtöbb idejét. Különösen a 19. századi egyenleteket, a Navier-Stokes egyenleteket használva, Ladyzhenskaya közzétett munkája képes volt a viszkózus folyadékok mozgását néhány változóig ledesztillálni. Ez a munka megjósolhatóvá tette a gooey anyagok mozgását, ami áttörést jelentett, hogy a tudósok, mérnökök, sőt videojáték-tervezők modellezhessék és újjáépítsék a különböző típusú folyadékok mozgását.

„A szívéhez legközelebb eső problémák… mindig a hidrodinamika egyenletei voltak, különösen a Navier-Stokes egyenletek, amelyekhez mély és tartós hozzájárulásokat tettek” - írta Michael Struwe német matematikus az elért eredményei közül.

A folyadékok mozgása nem tűnik vadul gyakorlati felfedezésnek, de Ladyzhenskaya áttörései a Navier-Stokes egyenletek kialakításában egy sor olyan találmányhoz vezettek, amelyek ma is magától értetődőek.

3. Időjárás-előrejelzés

Minden alkalommal, amikor emlékszel arra, hogy megragadod az esernyőt az ajtón, egy kis adósságot tartozol Ladyzhenskayának.Ismered azokat az időjárási szegmenseket, amelyeken a hírek olyan felhőfoltokat ábrázolnak, amelyek zöld, sárga és piros foltok örvénylő tömegeit használják, amelyek a Föld felett mozognak? A televízión vagy az interneten látott mindenütt jelenlévő időjárási grafika egy sor folyadékdinamikai egyenletet használ, amelyek közül sokat Ladyzhenskaya fejlesztett ki.

A számítógép-tudósok és a szoftvermérnökök kódolják ezeket az egyenleteket, hogy folyamatosan kiszórják az új számokat a műholdak, az időjárási léggömbök és a meteorológiai földállomásokból gyűjtött adatok alapján. Míg a modern technológia, mint a kibővített valóság, minden új módot adott nekünk a jövőbeni időjárási minták megjelenítéséhez, mégis részben köszönhető a folyadékdinamika megértésének, hogy ezek az innovatív megközelítések még lehetségesek.

2. Kardiovaszkuláris modellezés

Amellett, hogy jobban megérthetjük a körülöttünk lévő világot, a Navier-Stokes egyenletek lehetővé tették a tudósok számára, hogy jobban megértsék az ördögi folyadékot minden emberben: vérben.

Ahhoz, hogy jobban megérthessük a szív- és érrendszeri betegségeket, amelyek az Egyesült Államokban 2017-ben a halálok legfőbb okai voltak, képesek modellezni, hogy a vér áramlik át az artériákon, a szíven és a testünk sok hasadékán..

Több kutatómunka is készült, amelyek közül néhány megjelent még nemrégiben 2017-ben, és amelyek a Navier-Stokes egyenletek használatát javasolják az emberi testben a véráramlás helyreállítására. Körülbelül 16 évvel Ladyzhenskaya halála után munkája még mindig a legmodernebb tudomány alapjaként működik.

1. Folyadékok a videojátékokban

A késői matematikus még befolyásolta a virtuális világokat. Bizonyos videojátékokban vagy 3D-s renderelt animációkban a vizet a Navier-Stokes egyenletek segítségével lehet újra létrehozni, néhány kisebb csípéssel.

A technikát 1996-ban a Közép-Floridai Egyetem számítógépes tudósai szabadalmaztatták, majd később a Torontói Egyetem kutatói újították fel. Mindkét tanulmány elmagyarázta, hogyan lehet megoldani a kétdimenziós Navier-Stokes egyenleteket, majd újrafogalmazni eredményeiket, hogy azokat 3D-re fordítsák. Ez lehetővé tette a dinamikus megjelenésű digitális óceánok és tavak számtalan számítási teljesítmény igénybevételét.

„A módszer realisztikus, valós idejű folyadék animációt ér el a folyadékok fizikai szabályozási törvényeinek megoldásával, de elkerülve a kiterjedt 3D folyadékdinamikai számítást” - írja az UCF csapat.

Ladyzhenskaya hatása még a fizikai világot is elmozdította.